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「離岸風電」專題2|綠能電力調度沒問題!「掌舵手」台電曝:併網技術克服風力發電「間歇性」
2020.08.26
「離岸風電」專題2|綠能電力調度沒問題!「掌舵手」台電曝:併網技術克服風力發電「間歇性」
2020.08.26
吳進忠說,風機皆是根據台灣風力條件設計,走向高科技化、性能很好,即使遇到東北季風很強時,電力也不會一下子增加很多,風力減弱時也不會一下子驟降,這個特性和外界想像會從0暴衝到100不同。

 

綠能使用是國際趨勢,台灣綠能自2010年逐漸發展,近年來台積電等國際大廠陸續投資綠能,未來供電系統更加多元化,減輕對燃煤、燃氣、核能等傳統發電的依賴,達到節能減碳目的,並希望在2025年將核能除役,在此之前,綠能設備必須與台電併聯發電,同時確保供電穩定無虞,針對綠能電力調度的運作與效用,《放言》訪問台電調度處吳進忠處長。

 


綠能降低「尖峰負載」,全台用電裕度提升

 

「過去沒有綠能發電裝置時,台電在處理『尖峰負載』的壓力非常大,只能依靠傳統發電滿足用電需求,現在有了綠能,即便用電量很大,太陽光電發電也很好,有綠能支撐壓力就不會那麼大,就會比較有裕度,但太陽光發電不是24小時,就需要依賴台電調度」,吳進忠說。

 

所謂「尖峰負載」,吳進忠簡要說明,就是「當天用電最大量時候」,會隨著季節、氣候、使用情況或特殊事件而變化。他說,據台電長期統計,以冬天來說,尖峰負載在晚上,大約在下午6點至7點之間;而夏天尖峰平均在下午2點到3點之間。

 

吳進忠指出,一般尖峰負載最高會出現在夏天,因為夏天吹冷氣、開空調的人很多,用電量暴增;不過,氣溫越高、天氣越好,太陽光電的發電效果也越好,可以支援夏季尖峰用電。

 

台電統計,8月24日前系統紀錄,今年最高負載在7月23日,當天瞬時尖峰負載達3802.01萬瓩,為近三年來最高,但備轉容量率仍維持在10.12%,燈號是「綠燈」,代表供電充裕。據《放言》先前報導,今年夏季用電高峰時,太陽能光電可提供5%至6%的備轉容量率,意味著整體的供電餘裕可以維持或提高,使得電力負載不至於過高,避開跳電風險。

 

尖峰時段隨季節轉換,太陽能與離岸風電的調度運作       

 

吳進忠表示,「綠能對台灣整體供電是有幫助的」,若沒有綠能,傳統機組就要發很多電力去滿足尖峰用電,現在只要太陽能多發電一些,「傳統機組就少發電一些,本來負載很重,反而變輕了。」

 

可惜的是,太陽能光電有時間、季節限制,發電效率最好時在白天夏季,接近傍晚時發電量逐漸下降,致尖峰負載提高。吳進忠曾在今年7月22日離岸風電供電技術研討會提到,「離岸風電在冬天時可支援太陽能光電尖峰負載」。

 

吳進忠說明,冬天太陽能尖峰負載在晚上,以過去經驗來看,冬天下午5點天逐漸變暗,但系統負載正要提升,如果太陽光無法供電,這時候第一優先來遞補的是「傳統機組」,例如油、媒、天然氣與水力發電等,而因為冬天台灣東北季風強勁,陸域風力發電在冬天黃昏時,相對比白天要好,這時太陽光電發電下降,風力發電提升,就算是替代,補上太陽光電不足的量。

 

針對離岸風電在夏季晚上發電情況,吳進忠指出,離岸風電發電較陸域更穩定,冬天滿載發電的時間較多,所以離岸風電可以幫忙冬天晚上太陽能光電的尖峰負載。

 

不過,去年底台灣首座離岸風場「苗栗海洋風場」或稱「海洋竹南」正式啟用,其他風場如台電彰化、雲林離岸正陸續興建中,吳進忠說,以苗栗風場經歷第一個夏天來看,「有時發電量不錯,但有時候就蠻少」,因此離岸風電到了春夏晚上是否能替補,還要再觀察。

 

在運作方面,當太陽能不足時,台電是否調度離岸風電?吳進忠表示,根據《電業法》規定綠能為優先,台電需要事先規劃太陽快要下山時的一段時間,太陽能會缺少多少發電量,就會知道等一下傳統機組要補多少,他舉例,假設原先傳統機組要準備100%,如果當時風力發電機組可達20%發電量,那麼傳統機組發電就可以降至80%,這就是「綠能發電優先」的原因。

 

台電併網技術克服風力發電「間歇性」問題

 

為了讓電力調度順利,綠能併網穩定度是關鍵,吳進忠表示,台電併網有分兩個階段,第一是完工時與系統併聯時,相關技術是否完備,如設備規範等;第二是併網之後,後續運轉對系統的影響,就有很多變數,他說「調度必須掌握氣候資訊,我們跟氣象局關係密切」,如果氣候不好就會影響到電力調度,必須事先籌備傳統機組支援。

 

「併網就是與台電系統連結,設備發電才能進入台電電網,再輸送給用戶」,吳進忠表示,目前離岸風電併網量很少,未來設備增加會有哪些影響還要再觀察,而併網是分批進行,因風場開發有不同施工期程,不會在同一時間併聯。他透露,目前風電併網是沒問題,但苗栗海洋風場的風機已經沒有那麼新了,現在一支風機最少都要8至9MW,苗栗仍是6MW,現在來看有點落後。

 

針對目前風機技術從國外引進,台電系統適應狀況?吳進忠說,風機皆是根據台灣風力條件設計,走向高科技化、性能很好,即使遇到東北季風很強時,電力也不會一下子增加很多,風力減弱時也不會一下子驟降,這個特性和外界想像會從0暴衝到100不同,因為風機變動率可控制,對台電的系統幫助就很大,衝擊不會那麼嚴重,台電就有機會調整調度機制,最重要的就是電池儲能系統,國外用在調頻等技術,台灣也逐漸在發展。

 

全台工業用電佔5成以上,台積電與離岸風電簽約

 

綠能對台灣整體供電有所幫助,尤其是工業用電,吳進忠指出,全台用電量中,工業用電約占比55%,住宅用電大約22%至23%,商業用電約15%,其他用電如農漁業約佔8%至9%。

 

近年來國際大廠如蘋果、Google、微軟、亞馬遜、宜家家具等,陸續加入再生能源倡議組織發起的「RE100」計畫,承諾2050年全面使用綠電。據媒體報導,台積電今年7月宣布與沃旭能源簽訂920MW裝置容量離岸風場綠電,合約長達20年,以固定價格直購綠電,目前是全球半導體業第一加入綠能計畫。

 

因綠能每天發電量不同,針對未來台積電綠能供應不足時,是否會影響家庭用電?吳進忠表示,台積電用電量一定會大於向沃旭購買的綠能,當台積電購買的綠電不夠用時,就由台電供電,但他強調,「不會影響到家用」,台電供電量一定會大於全台發電量,因為台電有法定「備用容量率」15%,是以一年8760小時的尖峰負載來估算,他說未來「再生能源增加,尖峰供電能力就會增加」。

 

 

記者張馨予/攝影;圖片取自Open4Business官網

 

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