電力救援輔助服務發展刻不容緩,電力交易平台盼 2020 年試行

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 06 日 14:16 | 分類 科技政策 , 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly


《電業法》修正案在 2017 年初三讀通過,開放再生能源業者以直售電力給消費者,有助推動能源轉型並促進電業多元供給,其中根據電業法規定,電網與電廠分工後得建立電力交易平台,同時也為確保供電安全與穩定,必須要提供輔助服務,台電指出,目前現階段最重要的是發展輔助服務,並希望能在明年開始試行電力交易平台。

法規修改後,電力事業將不再是台電一條龍型態,未來電業將分為發電業、輸配電、售電業三大市場,發電業與售電業開放民間綠電加入,輸配電網維持台電經營,以下則為《電業法》修正案綠電規劃與穩定電價擬定機制。

  • 允許消費者自由選擇採用綠電或傳統電力。
  • 再生能源將可透過代輸、直供及售電業等方式售電。
  • 售電應提供備用供電容量與排碳係數。
  • 將設立電價費率審議會、電業爭議調處審議會及電力可靠度審議會,由經濟部指定電業管制機構。
  • 成立電力交易平台與電價穩定基金。

修正案通過後, 1~2.5 年內須開放綠電直接銷售,6~9 年內切割台電為發電公司與輸配售電公司等兩家公司,這意味著台電得加快腳步設立電力交易平台。

未來電力輔助服務為重點

台電調度處處長吳進忠說明,台電即在 2018 年 4 月成立電力交易平台籌備小組,目前已完成第一階段的架構規劃,為了確保未來再生能源大量併網後的供電安全與穩定,已規劃出各有不同功能的輔助服務:快速反應備轉容量、調頻備轉容量、即時備轉容量、補充備轉容量與全黑啟動等項目。

盼機組面臨跳機、負載徒增或預測誤差等偶發事故時,手邊還是有足夠備用電力能應戰,仍可維持電力頻率。電網頻率是供需平衡的指標,表示電網交流電的頻率,在台灣這種震盪每秒發生 60 次,因此電網通常採用 60Hz,頻率越低,傳統發電廠就越難將電力輸入電網。

 (Source:《科技新報》攝)

不同輔助服務有著不一樣的功能與時間要求,像是「快速反應備轉輔助服務」與「調頻備轉輔助服務」反應速度要求最高,得在幾秒內快速反應,防止系統頻率持續降低,但它們無法長時間支撐,接下來就得交由「即時備轉輔助服務」與「補充備轉輔助服務」接手,最終使供電系統恢復正常,而針對不同的服務,也會有不同的收費計算方法。

業者主要透過競價機制參與輔助服務系統,除了能獲得容量費率(元/KW),實際調頻、執行反應之後更能獲得能量費率(元/度),也就是說,業者可以透過參與電力輔助服務,創造發電以外的營收來源。

設立一道道防線,發電機組突然跳機、再生能源併網量快速起落時,就不用擔心供電穩定了,根據台電的規劃,現階段重點是輔助服務 ,預估到 2025 年還需要 4GW 左右的輔助服務容量,而電力輔助服務也有多種項目,包括儲能系統、需量反應、發電機組與自用發電設備。

台電指出,2025 年前台灣還需要 590MW 的儲能系統。儲能系統功用多,具有削峰填谷(Shifting)、頻率調整(Regulation/Smoothing)與快速反應(Responsive)特性,能儲存多餘電力並在用電尖峰釋出,也能降低再生能源對電網的衝擊,讓更多的綠電併網,最重要的是,機組跳機、電力頻率驟降時能立刻補救。

儲能系統最為有名的案例或許是特斯拉在南澳的鋰電池廠,當時在燃煤發電廠跳閘瞬間,特斯拉電池就以極快的 140 毫秒,向國家電網輸送 100MW 電力;8 月英國大停電時,電池儲能系統也僅花了 3 分 47 秒就讓電網頻率恢復正常,遠比十年前的 11 分鐘還要快,足以顯示電池儲能系統的能耐。

雖然台灣目前沒有任何商業化電池儲能系統,但抽蓄水電與天然氣發電廠也是調度電力的利器,而台灣電池儲能建置腳步也不停,示範場域均已完成建置,地點分別位於高雄永安龍井,裝置容量各為1MW/1MWh,未來也會推出儲能併網技術標準。

電力交易平台架構已完成

輔助服務將是電力交易平台的重點之一,目前台灣的電力市場架構為 3 市場 1 程序,以及 4 種商品。其中市場架構為容量市場、日前市場、小時前調整程序、即時不平衡市場,商品為容量交易、電能、輔助服務、電能不平衡。

在電力市場架構中,每個有交易市場有不同的規劃,「容量市場」是較為長期的供需規劃,「日前市場」則是依氣候及供電條件等預測負載,再依當日供電需求排程及輔助服務,綠電、非綠電與輔助服務皆可參與。

以小時為單位的「小時前調整程序」、五分鐘為單位的「即時不平衡市場」則是即時性更高的項目,愈精細、不確定性就愈少,機組運轉也會更有效率,不過這對系統的反應要求也愈高。

 (Source:《科技新報》攝)

針對電力交易平台建置,吳進忠則坦然表示,台灣無法照搬國外經驗,指出台灣是有區域網路限制的獨立市場,同時進口燃料依賴性高,也有著 2025 的天然氣 50%、燃煤 30% 與再生能源 20% 規劃,同時台電的機組更占市場 80%,因此詳細規劃正在建構中。

未來電力交易平台將會配合能源局的規劃,累積平台操作經驗並協助市場參與者熟悉平台之後,最後才會實際推出交易平台,預估時間會落在 2024 年。

(首圖來源:Flickr/JiahuiH CC BY 2.0)

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