〈工業技術與資訊〉臺灣應具全方位電力調度思維

撰文／陳怡如

今年 7 月中因高溫炎熱，居家與民生用電雙雙攀升，瞬間尖峰突破 3,800 萬瓩，用電量創下史上新高，考驗我國電力調度的能耐。究竟何謂電力調度？面對臺灣未來的能源轉型，電力調度又該如何突圍？擁有 10 年電力調度值班經驗的前台電副總籃宏偉，現身說法電力調度的過去與未來。

曾在台電服務長達 43 年的前台電副總籃宏偉，擁有 10 年在第一線調度台的經驗，他形容：「調度員一天 24 小時，分分秒秒都在煩惱，就像煩惱小孩，從出生到長大，每一階段各有不同煩惱。」究其原因，正是因為電力調度需考量氣溫、季節、經濟景氣和節慶活動等諸多複雜因素。

受到極端氣候影響，全球氣溫不斷升高，導致用電攀升，夏冬用電也大不同。在經濟景氣上，過去金融海嘯用電暴跌；最近疫情臺商回流，則導致工廠用電突增。遇上節慶活動，如過年連假是臺灣用電最低峰；歐洲風靡足球賽，賽事期亦是用電高峰。

除了外部環境考量，預測負載時也需納入設備檢修、經濟調度、燃料限制、購電合約、用水協調等因素，有時還要因應突發狀況，比如今年因為紓困，夏季電價凍結，「這些也都會造成在調度上，短中長期挑戰。」因此即使臺灣電力裝置容量大於瞬時尖峰，仍需以電力調度來達成穩定供電。

像是今年 5 月發生的兩次大停電，其實真正原因跟缺電無關，但也因此凸顯電力調度的重要，透過電力調度能夠做到事前負載預測，就算災情不幸發生，也能搭配快速反應機組，縮短復電時間，以減緩災情影響程度，因此，比起蓋電廠，更應思考如何精進電力調度作為。

而所謂的電力調度，「就是在電力資源有限的前提下，做最佳化的處理。」調度時，首要考量是系統安全，其次是品質，也就是穩定供電，最後才是以最經濟的方式達成電源排程上的指令調度，「在眾多限制中，找出最好的一條路，這就是調度最辛苦的地方。」

再生能源間歇供電 第二尖峰拉警報

近年來環保意識抬頭、綠電興起，目前臺灣的能源轉型策略，以「減煤、增氣、展綠、非核」為核心，預計在 2025 年時，達到「天然氣 50%、燃煤 30%、再生能源 20%」的 532 電力配比。隨著再生能源的占比逐漸攀升，對電力調度來說是一個不小的挑戰關卡。

太陽能、風力等再生能源易受天候變化影響，有著「看天吃飯」的特性，屬於「間歇性能源」，併入電網後會對電壓、電流產生擾動，不僅容易造成系統衝擊，也讓「第二尖峰」的調度問題浮上檯面。

籃宏偉指出，過去臺灣的用電尖峰，大約落在下午 1 點至 3 點，又稱為「第一尖峰」。隨著再生能源崛起，太陽能在白天發揮效力，目前約可貢獻 300～400 萬瓩，補足用電尖峰，現行台電的備轉容量率燈號，皆以第一尖峰為主，大多可維持在 10% 以上的綠燈信號。

反倒是太陽下山後，傍晚至晚上的第二尖峰，頓失太陽能一大電力來源，「這相當於有 3 部核能機組跳掉，備轉容量率多在 6% 至 8% 徘徊，是近年電力調度最需克服的挑戰。」

電力交易中心上線 踏出能源轉型關鍵一步

雖然再生能源有其不穩定性，但籃宏偉認為，「再生能源是老天給的禮物，也是零碳能源，要學著接受、適應、改善，與它共生共存，」他比喻，「就像陪公子唸書，公子白天念書，晚上不念，就要找人替他念，而不是一味否定他。」因此在調度上，要因應再生能源做全盤的策略規畫。

例如：在整體供電穩定上，提升負載及發電預測能力，提前規劃設備歲修排程、重新計算備用備轉容量、精進區域電網的分析能力等。面對新的尖峰挑戰，系統也必須大量增設具備快速升／降載的尖載機組，同時強化需量反應，讓尖峰用電平均在不同時段，強化儲能機制，如此多管齊下，才能維持調度平衡。

而今年臺灣電力系統更有一大進展，今年 7 月，台電規劃的「電力交易中心」正式上線，為臺灣電力轉型寫下重要里程碑。過往台電以調度燃煤電廠、核能電廠和燃氣機組等大型機組為主，新推出的電力交易中心則像股票交易市場，由台電擔任買方，賣方則為民營傳統發電業者、自用發電設備設置業者（如太陽光電）、改變電力使用行為的用戶（需量反應）與儲能業者等 4 種身分相互競價，目前先開放 3 項輔助服務交易項目，讓台電購買，藉以維持電力系統穩定。「有了這些工具，電力調度者將有更多彈性與餘裕，來應付瞬息萬變的電力供需變化，」籃宏偉說。

電力調度牽一髮而動全身，籃宏偉認為，電力調度不能看單一點，而是要做整體考慮，這些都有賴於系統開發單位在前期規畫階段就要妥善安排，從制度、市場、法規、技術等面向著手，而臺灣正值能源轉型的關鍵時刻，電力調度必須改變思維，才能趕得上時代的進步。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 355 期 2021 年 9 月號，未經授權不得轉載。