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我國推動能源轉型及穩定供電相關計畫執行概況之探討

四、國內電力供需區域失衡,隨再生能源占比漸增,跨區電力輸送更形挑戰,惟儲能建設推動成效欠佳,強化電網建設仍待持續精進 日期:114年7月 報告名稱:我國推動能源轉型及穩定供電相關計畫執行概況之探討 目錄大綱:參、 問題檢討 資料類別:專題研究 作者:江穗美

我國電力供需長期區域失衡,北部用電仰賴中、南部支援,而推動發展之太陽光電及離岸風電案場受地理環境及氣候條件影響,分別集中於雲嘉南地區及桃園以南至中部縣市外海,再生能源集中區域之供電需輸送其他區域。隨著再生能源占比漸增,未來跨區電力輸送更形挑戰,爰除於長期電源開發方案規劃北、中、南皆設置新燃氣機組,以達區域供需平衡,並強化電網韌性,將集中式電網改造為分散式俾降低電網負擔,以及推動儲能設備以協助電網韌性與供電穩定。惟電網韌性與儲能建設之推動尚有待精進之處,謹說明如下:

(一)北區用電需求高度仰賴南電、中電北送,109至113年度北區供電餘裕不足數呈逐年擴大趨勢

1.我國為封閉獨立電網,電力採全國統一調度,北、中及南部電力相互融通、相互支援,以穩定整體電力供需。各電廠優先就近供應鄰近地區用電,若有不足或過剩則透過輸電線路由各地區之電廠相互支援。

2.按電廠應就近設置供應用電負載,電廠與需求點距離愈近,不僅能降低電網投資成本,並可減少線路損失與碳排放,同時提升供電穩定性及降低系統風險。惟北區用電需求高度仰賴南電、中電北送,觀109至113年度北中南各區供電能力與供電量之差異,中、南區均供電餘裕,北區則供電餘裕不足25.67萬瓩至259.9萬瓩間,且不足數逐年擴大(詳表3-4-1)。次觀同期間各區尖峰供電量及尖峰用電需求量資料顯示,尖峰時段跨區輸送電力均為「南送中」及「中送北」融通電力(詳表3-4-2)。

表3-4-1 台電公司109至113年度各區域尖峰負載日電力供需統計表

單位:萬瓩

項 目

109年度

110年度

111年度

112年度

113年度

供電量

北區

1,419.66

1,312.81

1,295.18

1,218.80

1,276.50

中區

1,540.43

1,540.27

1,498.44

1,603.70

1,648.90

南區

1,431.30

1,541.39

1,653.91

1,569.50

1,517.00

供電能力

北區

1,445.33

1,438.71

1,515.76

1,463.70

1,536.40

中區

1,172.99

1,238.50

1,272.46

1,244.70

1,195.80

南區

1,153.14

1,183.44

1,271.04

1,240.50

1,356.00

供電餘裕

北區

-25.67

-125.90

-220.58

-244.90

-259.90

中區

367.44

301.77

225.98

359.00

453.10

南區

278.16

357.95

382.87

329.00

161.00

說 明:1.供電能力與供電量之差異係各區供電餘裕,負值表示該區供電餘裕不足。

2.北區包含基隆市、台北市、新北市、桃園市、新竹縣(市)、宜蘭縣、連江縣;中區包含苗栗縣、台中市、彰化縣、南投縣、雲林縣、花蓮縣、金門縣;南區包含嘉義縣(市)、台南市、高雄市、屏東縣、台東縣、澎湖縣。

3.採各年度夏季最高瞬時尖峰負載日資料,因目前仍在夏季期間,故尚無114年度資料。

資料說明:台電公司提供。

表3-4-2 109至113年度區域尖峰電力供需暨輸送流向統計表

單位:Mwh

年度

區域

尖峰供電實績

尖峰用電需求量

尖峰時段跨區輸送電力實績

109

年度

北區

11,755

14,453

2,698(中送北)

中區

12,140

11,730

2,698(中送北)、2,288(南送中)

南區

13,819

11,531

2,288(南送中)

110

年度

北區

10,485

14,387

3,902(中送北)

中區

12,487

12,385

3,902(中送北)、3,800(南送中)

南區

15,634

11,834

3,800(南送中)

111

年度

北區

11,556

15,158

3,602(中送北)

中區

12,502

12,725

3,602(中送北)、3,825(南送中)

南區

16,535

12,710

3,825(南送中)

112

年度

北區

10,328

14,637

4,309(中送北)

中區

13,263

12,447

4,309(中送北)、3,493(南送中)

南區

15,898

12,405

3,493(南送中)

113

年度

北區

10,408

15,364

4,956(中送北)

中區

14,435

11,958

4,956(中送北)、2,479(南送中)

南區

16,039

13,560

2,479(南送中)

說 明:1.採各年度夏季最高瞬時尖峰負載日資料,因目前仍在夏季期間,故尚無114年度資料。

2.最高瞬時尖峰負載是指在特定時間點(通常是每日、每月或每年)瞬間電力系統所能承受的最大電力負載,也就是1年中電力負載之最大值。

3.1MWh=1,000kWh=1,000度電。

資料說明:台電公司提供。

(二)電力系統與儲能關鍵戰略行動計畫114年度績效指標目標雖已達成,惟推動儲能系統結合太陽光電發電設備成效欠佳,輸配電停電事故歸因台電公司占比仍高

臺灣2050淨零轉型「電力系統與儲能」關鍵戰略行動計畫主要目標係以導入高占比再生能源為方向,同時確保供電平衡及提升系統韌性,並按預期擴大電力資源、減少輔助服務需求、降低運維費用及減少停電損失等效益,分別訂定「儲能系統應用」、「再生能源預測精準度」與「需量反應方案參與量」、「AMI智慧電表基礎建設」、「自動化饋線下游5分鐘內復電事故數占比」等績效指標。截至114年4月底止,除儲能系統應用之發電端累計裝置容量50.08千瓩及累計得標量149.62千瓩尚低於114年度目標200千瓩外,其餘114年度目標值均已達成(詳表3-4-3)。儲能設備之推動成效及停電事故原因尚有如下精進空間:

1.經濟部為提高電網穩定度以因應再生能源占比漸增,自111年起推動儲能系統結合太陽光電發電設備,俾後者所產生之電能,得經儲能系統儲存後釋放並由公用售電業躉購,以改善太陽光電間歇性供電問題。截至114年4月底,得標案18件裝置容量149.62千瓩,僅4件裝置容量50.08千瓩已完工(詳表3-4-4),其餘14件中之9件應於112年12月至114年1月間完工,因業者量能不足或涉及訴訟爭議暫緩設置,致仍未能併聯完工(詳表3-4-5),顯見推動成效欠佳。

2.台電公司109年至114年5月輸配電系統停電事故原因歸屬雖均以外力占比最高,惟歸因於台電公司占比仍高,各為20%至38%及41%至49%(詳表3-4-6)。

表3-4-3 臺灣2050淨零轉型「電力系統與儲能」關鍵戰略行動計畫總體績效指標114年度目標達成情形概要表

總體績效指標

衡量標準及目標值-114年目標

迄113年底

實際值

迄114年4月底實際值

儲能系統應用

電網端:1,000MW發電端:200MW用戶端:1,500MW

電網端:1,247.3MW

發電端:累計裝置容量30.05MW;累計得標量123.15MW。

(用戶端:詳說明)

電網端:1,440.7MW

發電端:累計裝置容量50.08MW(持續建置中);累計得標量149.619MW。

(用戶端:詳說明)

再生能源預測精準度

(日前/小時前誤差率%)

風力:10%/5%太陽光電:10%/5%

風力:10.72%/3.3%

太陽光電:3.59%/2.3%

風力:8.42%/3.34%

太陽光電:6.45%/3.46%

需量反應方案參與量

2.8GW

3.4GW

3.46GW

AMI智慧電表基礎建設

(累計戶數)

113年300萬戶

340.3萬戶

361萬戶

自動化饋線下游5分鐘內復電事故數占比(%)

70%

66.4%

72%

說 明:經濟部能源署說明略以,用戶端數據屬用戶自行設置,無統計資料。

資料來源:經濟部能源署提供。

表3-4-4 迄114年4月底推動儲能系統結合太陽光電發電設備得標案概況表 單位:件;千瓩(MW)

得標

已完工

尚未完工併網

件數

裝置容量

件數

裝置容量

件數

裝置容量

18

149.62

4

50.08

14

99.54

資料來源:經濟部能源署。

表3-4-5 迄114年4年4月底推動儲能系統結合太陽光電發電設備得標案尚未完工併網概況表 單位:千瓩(MW)

序號

案場名稱

裝置容量

規定完工併網年月

規劃完工併網年月

目前預計完工併網年月

未於規劃完工併網期限內完成原因

1

寶○能源

16.000

112/12

112/10

114/6

業者量能不足

2

城○發展

10.000

112/12

112/10

114/5

業者量能不足

3

玖○

4.500

112/12

112/12

114/9

業者量能不足

4

泰○電力

9.600

112/12

112/11

114/9

業者量能不足

5

台灣○力

3.150

113/2

112/11

115/2

業者量能不足

6

碩○1號

3.820

113/2

112/12

114/8

業者量能不足

7

禾○一號

8.000

114/1

113/12

114/12

業者量能不足

8

天○能源

10.000

114/1

113/11

難以預計

涉及訴訟爭議致設置暫緩中

9

天○智慧

8.000

114/1

113/11

難以預計

涉及訴訟爭議致設置暫緩中

小計

73.070

10

學○能源

4.500

115/8

115/8

115/8

-

11

台灣○貴

6.700

115/8

115/8

115/8

-

12

裕○汽車

0.689

115/8

115/8

115/8

-

13

心○電業

7.980

115/8

115/8

115/8

-

14

大○綠能

6.600

115/8

115/8

115/8

-

資料來源:經濟部能源署。

表3-4-6 109年至114年5月停電事故原因歸屬與次數統計表

單位:次;%

系統別

事故原因歸屬

109年

110年

111年

112年

113年

114年

1-5月

次數

占比

次數

占比

次數

占比

次數

占比

次數

占比

次數

占比

發電系統

台電

3

100

1

100

2

100

4

80

2

100

0

0

用戶

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

外力

0

0

0

0

0

0

1

20

0

0

0

0

天災

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

100

合 計

3

100

1

100

2

100

5

100

2

100

1

100

輸電系統

台電

13

27

8

20

13

24

16

25

22

31

8

38

用戶

4

8

7

18

8

15

6

10

3

4

2

10

外力

18

38

17

42

23

41

21

33

32

46

8

38

天災

13

27

8

20

11

20

20

32

13

19

3

14

合 計

48

100

40

100

55

100

63

100

70

100

21

100

配電系統

台電

4,431

45

3,702

41

3,440

42

2,860

47

3,135

42

769

49

用戶

255

3

209

2

216

3

113

2

237

3

38

2

外力

4,242

43

3,970

44

3,613

44

2,764

45

3,530

47

679

44

天災

853

9

1,118

13

871

11

396

6

580

8

74

5

合 計

9,781

100

8,999

100

8,140

100

6,133

100

7,482

100

1,560

100

資料來源:台電公司提供。

(三)台電公司盤點縮短「強化電網韌性建設計畫」工程時程,部分無法提前於117年完成之項目,主要涉及用地尚未取得或用地已取得但尚未取得政府許可,有待妥謀良策以縮短政府行政作業時間

我國過往電網建設因地狹人稠,電廠用地難覓且用電成長快速,為求整體供電效率,因而形成既有供電集中化及北中南區三大樞紐之集中電網架構。嗣深究303事故之操作設備失誤單一事件,卻導致全國性停電之關鍵原因係電網過度集中,台電公司爰於111年公布「強化電網韌性建設計畫」,預計10年內投入5,645億元,打造分散式電網,增進設備穩定程度,強化系統防衛能力,以提升全國電網於短時間內因應事故及恢復穩定運轉能力,並預為2050淨零轉型目標之準備。該計畫截至113年底止累計執行數為1,580.03億元(詳表3-4-7)。

2.依總統於國家氣候變遷對策委員會113年8月8日會議指示略以,原訂10年完成之「強化電網韌性建設計畫」提早於117年優先完成關鍵區域及與民生相關之關鍵工程。

3.台電公司「強化電網韌性建設計畫」共計331件工程,截至114年6月底已完成107件工程,預計157件將於117年前完成,其餘67件多已縮短時程而評估仍無法於117年前完成(詳附錄3),其原因除該等工程項目之計畫辦理期程多始於112或113年度外,主要包括:33件配合其他工程進度,19件用地尚未取得,12件用地已取得但尚未取得政府相關許可(詳表3-4-8)。衡酌用地尚未取得或用地已取得但尚未取得政府相關許可者多達31件,允宜透過中央跨部會與地方政府之協調合作,研謀協助縮短行政作業時間,俾利強化電網工程之順遂施工。

表3-4-7 台電公司「強化電網韌性建設計畫」預算及執行概要表

單位:新臺幣千元

計畫名稱

預定辦理期程

預定總經費

截至113年度累計已編列預算數

截至113年度執行數

114年度

預算案數

第七輸變電計畫(部分工程)

99~114年

32,631,000

28,344,700

28,055,469

3,756,003

離岸風力發電加強電力網第一期計畫(部分工程)

107~116年

47,554,000

23,679,358

22,968,977

9,977,418

變電所整所改建一期專案計畫(部分工程)

108~123年

21,100,000

960,890

932,063

2,994,122

強化電網第一期專案計畫(部分工程)

113~122年

209,800,000

78,182

75,837

884,591

離岸風力發電加強電力網計畫(第一階段區塊開發)(部分工程)

112~120年

49,310,000

1,529,122

1,483,248

5,519,165

南區一期輸變電專案計畫(部分工程)

110~119年

8,201,000

1,057,400

1,025,678

720,681

南科超高壓變電所擴建計畫(部分工程)

108~116年

7,000,000

2,254,186

2,186,560

1,300,369

北區一期電網計畫(部分工程)

105~119年

5,176,000

1,920,474

1,862,860

942,962

北區二期輸變電計畫(部分工程)

108~117年

5,412,000

13,318

12,918

6,400

中區一期輸變電專案計畫(部分工程)

108~117年

6,961,000

1,245,188

1,207,832

76,020

寶山超高壓變電所新建計畫(部分工程)

111~123年

11,190,000

292,569

283,792

802,074

一般建築及設備(含電源線及再生能源)

各年度

160,165,000

100,936,028

97,907,947

30,286,126

合計

564,500,000

162,311,415

158,003,181

57,265,931

資料來源:台電公司提供。

表3-4-8 「強化電網韌性建設計畫」經評估無法於117年前完成項目概況表 單位:件

原因

工程項目計畫

合計

用地尚未取得者

用地已取得但尚未取得政府相關許可者

配合停電施工

配合其他工程進度

陳抗或地質因素

離岸風力發電加強電力網計畫第一階段區塊開發(112至120年)

3

1

2

0

0

0

強化電網第一期專案計畫(113至122年)

49

17

6

0

26

0

第七輸變電計畫、寶山超高壓變電所新建計畫及變電所整所改建一期專案計畫(預計118或123年間完成)

15

1

4

2

7

1

總計

67

19

12

2

33

1

資料來源:彙整自台電公司提供資料。