【綠色觀點】政府要工商業大戶強制節電 5%,是絕招還是沒招?

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Workers fix a high-tension power line in Muehlenbecker Land, Germany, May 24, 2018.   REUTERS/Fabrizio Bensch - RC112DA94770
Workers fix a high-tension power line in Muehlenbecker Land, Germany, May 24, 2018. REUTERS/Fabrizio Bensch - RC112DA94770
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原文 《政府要工商業大戶強制節電 5%,是絕招還是沒招?》 刊登於綠學院,INSIDE 獲授權轉載。

主要作者楊雅雲,受到紀錄片《不願面對的真相》啟發,2009 年大跨度轉行到台達電子文教基金會,領導莫拉克風災校園重建 — 那瑪夏民權國小重建工作。擅長融合營利型公司與非營利組織的強項,將設計思考、行銷溝通與環境效益三個領域跨界整合,2014 年創辦綠學院,同時為 Green Impact Lab 綠色創業加速器的共同創辦人,著有《綠 領建築師教你設計好房子》一書。

共同作者嚴嘉鑫

能源資通訊的技術整合者。有著非常嚴謹的工程師思維,鑽研能源資通訊技術多年,擅長節能、需量管理、智慧建築、智慧家庭等領域。不斷地思考與尋找既保護環境、又能永續經營的商業模式與能源資通訊產品,希望在能源資通訊系統智慧化,現任資策會節能技術經理,同時為綠學院綠色帶路人。

日前行政院宣布今夏(2018)將針對用電量 1,000 瓩以上用電量的工商業大戶施行尖峰用電時段強制節電 1%~5%,消息一出產業立刻群起抗議。這個比例我們老百姓聽起來覺得也沒什麼,不過就是大家共體時艱嘛,這些商人是在吵什麼?

我們「能源白話文運動」系列文章有句名言,「在能源業,可怕的不是能源高手比你努力,而是高手的全局思維比你正確太多」,因此我們從現在開始,要學習判斷一個政策有沒有道理,必須深入了解政策制定者是否具有全局思維,政策有無實際落實的可行性,以及政策是否能達到它想要的效果。

電力供應的馬奇諾防線—備轉容量率

首先,我們理解節電 5% 的政策是為了解決今年夏天即將發生的缺電危機。我們到底有多缺電?台電網站每日都有揭露的燈號,這個燈號就是備轉容量率,也就是電力供應的馬奇諾防線。

(圖一)備轉容量率燈號,資料來源

備轉容量率就是當天發電量和備用量的比例。 為了確保不斷電,台電每天都會預估隔天的總發電量跟尖峰用電量,然後保留一個比例作為備用量。你想想,設備總是會故障、總有意外發生的可能,不可能發電量剛好等於用電量,所以台電會多發一些電,作為意外發生時避免直接限電或停電的緩衝,這就是備轉容量的意義。備轉容量越低,限電的可能性就越高,根據經驗,備轉容量率留個 10% 是個健康的比例,當然你也可以留越多,這意味著供電可靠度高,但也增加閒置機組待機的成本。

順便一提,我們在媒體上常常會被「備轉容量率」跟「備用容量率」這兩個名詞混淆。備用容量率是發電量的極大值和備用量的比例,極大值的意思是看總設備的總發電量,也就是不管設備是不是在維修、在保養都算成它有發電,這當然是不可能,所以這個值比較不能反映當下的限電風險。

當備轉容量率低於 6% 時,表示供電已經相當緊張,這時只要發生一到兩個較大的供電設施故障,像是發電機組意外停機(去年的 815 大潭電廠停機,約占尖峰負載 11%)或是電廠端的高壓電塔倒塌(去年 729 和平電廠電塔倒塌,約占尖峰負載 3.5%),就會造成區域的限電或停電。

這時台電就會拿出他的壓箱寶,也就是開始叫他的樁腳們把用電量降下來,專業上我們就稱之為需求面管理(Demand side management)。需求面管理是守住電力供應重要的武器,不僅如此,需求面管理也是智慧電網與解決間歇性能源問題的必要管理技術。壓箱的武器包括:

  1. 啟動需量競價措施,是在台電預測備轉容量率低於 6% 的情況下,透過簡訊、傳真的方式通知樁腳第二天在尖峰用電時段降低用電量
  2. 啟動用戶群代表需量反應,是在台電預測備轉容量率低於 6% 的情況下,透過簡訊、傳真的方式通知用戶群代表(aggregator)一小時後降低用電量。一個用戶群代表手下有很多樁腳,當他收到訊息後,就會呼叫他的樁腳們開始降低用電量
     

所謂的樁腳們,也就是特高壓或高壓用戶,我們在《能源高手的智慧電網商機攻略》一文中談到,所有一切的電力調度基礎建設就是要先有智慧電表,而這些高壓用戶都已安裝了智慧電表,所以可以在減少用電的時段紀錄減少使用多少的電量,並在事後計算這樣可以折抵多少電費或拿多少回饋金。

但是實行需求面管理措施也不能保證萬無一失,台電利用需量競價去年(2017)在尖峰用電時段最多抑低了近 66 萬瓩的用電,但這也不過就是占全台尖峰負載不到 2%,也是和平電廠一半的發電量!

於是,上個月新的方案措施就先出來測風向了,也就是在台電預測次日備轉容量低於 90 萬瓩的情況下,台電將通知工商業大戶在第二天尖峰用電時段降低 5% 用電量。90 萬瓩代表已經亮了紅燈,比剛剛的 6% 橘燈還要緊急!

降大戶 5% 用電量有這麼簡單嗎?

對於大用戶而言,降低 5% 是很大的挑戰。工商用戶的用電是錙銖必較,即便是能節電 1%,對大用戶而言都是可觀的節省成本,你不需要講,他們也自動把節能做好做滿。這時若要再叫他擰出 5% 的節電額度,可能已經影響到大用戶的生產條件,或必須在設備或技術上投入額外的成本。像是可以控制負載的生產機具或是儲能設備,這些都是重大的投資,大用戶無法依據臨時的新政策來抉擇是否投入、投入多少,今年夏天前就要完成已是不可為。且政府幾乎不可能提出有效且合理的誘因或罰則來促成這方案的參與程度跟績效。另一個挑戰是,1,000 瓩的大用戶也已經有一部分參與了需量競價或將參加用戶群代表,這幾道防線就像是在互相搶兵、搶子彈,而沒有累積的捍衛效果。

而且這個政策就像馬奇諾防線一樣,漏了最弱的環節。 夏季尖峰用電時段其實半數以上的用電量是來自於低壓用戶,也就是我們一般家戶或小營業用戶。但是台電的壓箱寶有沒有針對低壓用戶的需量管理措施?很抱歉,台電安裝的智慧電表只有覆蓋全數的高壓用戶,低壓用戶的覆蓋度還很低,還不足以支撐低壓需量管理措施所需的經濟規模。

我們不難從這個新政策觀察到,國內需求面管理的對象不僅因智慧電表佈建不足而受限,可實施的對象又因管理措施缺乏通盤設計而相互排擠,以至於我們不停地做白工。

儘管台電已經盡力追趕低壓智慧電表的佈建,但基礎建設不是一蹴可及,因此在低壓用電上的需求面管理目前還是使不上力。政府不該永遠用一種求速效的心態,以為抓著少數大用戶就可以解決能源問題,政策制定者必須具有全局思維,有些苦功還是得老老實實、按部就班地打好基礎,免得每一年都是難關。

許多讀者說他們很喜歡綠學院文章進行的「能源白話文運動」,很開心能聽到你這麼說,這給予我們更多信心繼續前行。綠學院接下來會為你建構理解電網設計的知識框架,你可以先來報名今年(2018)六、七月 Green Like We Give A Damn 綠色產業工作者小聚 ,我們會從搞懂電網設計中的實功與虛功開始,讓你對電力供應的馬其諾防線有更具體的理解。

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