台電月刊 - 打開電力新視野

多元能源合力供電 實現穩供與永續雙贏

729期

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近年來,國際對於淨零排放的追求愈發迫切,臺灣也力拼電力轉型,台電為此積極引領發展再生能源,提供穩定綠電,也為環保做出寶貴貢獻。

從風光滲透率的驚人數據、「風光熱海氫儲匯」的關鍵角色,再到多元發電策略的具體實踐,台電在綠電領域持續努力創新,不僅為了達成淨零排放目標,更為後世留存潔淨健康的生活環境,締造永續發展的未來。

綠電剛需新時代 看見台電的改變

經濟部針對綠電發展趨勢曾指出,包括歐洲商會、美國商會等外國主要商會,以及國際廠商如Google、美光等,都明確表示對於再生能源的需求增加。以RE100倡議為例,包括谷歌、蘋果、Meta及微軟等龍頭公司都是主要成員,臺灣的科技供應鏈也是重要供應商,都有相應的綠電需求,在在顯示綠電已成為時下企業競爭力的剛性需求。

經濟部次長兼台電代理董事長曾文生出席「2023台新淨零電力高峰論壇」時表示,建設再生能源是全球能源發展的重要潮流,台電持續力推綠能,去(111)年臺灣綠電占比已達8.3%,再生能源發電量238億度,今(112)年預估上看300億度,且未來以每年最少淨增加50億度的速度成長。到了2025年綠電占比大約會超過15%,2050年依照國家發展委員會的規劃,大概會占總體發電量的60-70%左右。而美國公布碳費一噸55美元,目前台電發電成本高於售電價格,如果以美國碳費為基準,納入電力碳排費用,成本將會增加約0.8元/度,再生能源相較之下更有競爭力。電價未即時以市場機制反映真實成本的原因,是電價對於物價及通膨有連動效果,為避免未來的輸入性通膨影響臺灣物價,目前由台電先吸收成本,扮演「通膨消波塊」的角色,但長期來說仍必須拉平。曾次長認為,臺灣能源政策應該保持開放,並欣賞各種能源優點,觀察各國發展路徑去做跟進。

「淨零轉型不是歸零,而是新的開始!眾人持續投入,將會是淨零規模化與加速化的重要動能。」曾次長也在「ESG永續台灣第三屆國際高峰會」提到,《再生能源發展條例》部分條文修正近期三讀通過,內容包括加速建物綠電設置、擴大離岸風電範圍以及地熱專章等。臺灣淺層地熱潛能約為32 GW,深層地熱評估的潛力更高,將是未來10年的發展重點。此外,台電規劃在2035年前,將台中火力發電廠的燃煤機組以天然氣機組陸續替換,透過混氫技術,進一步降低發電碳排量。面對電力淨零目標,台電除了提升綠能供給,還須強化電網韌性與風險管理,同時培植本土產業,進軍國際綠能設備市場。

政府宣布2050淨零排放目標後,產業界人士紛紛擔心未來綠電供應量將追不上需求,曾次長於「2023國泰永續金融暨氣候變遷高峰論壇」說明,這幾年正處於密集建設期,2025年後,再生能源供應預計每年可增加80億度,以滿足企業需求。目前經濟部訂出的目標,2025年後太陽光電每年成長2 GW裝置容量,相當於提供25億度綠電;離岸風電從2026年起每年會有1.5 GW併網,相當於提供55億度綠電;僅風、光兩種再生能源,合計已可增加80億度綠電。國際的淨零趨勢已經從氣候承諾轉往共同實踐方向,未來政府在尋求技術解方時,必須關注加速放大的解決方案,才能滿足淨零轉型需求。

以前臺灣幾乎所有的能源都要靠進口,過去20年,臺灣綠電的成長幅度,大約每十年1%,但是從7年前開始,政府積極布局綠能,現在風電與光電都源自在地,「能源不用坐船來臺灣,就是減少碳排放。」目前已有數百家企業提出未來100%使用綠電的需求,曾代理董事長說:「綠電的時代,是真的來臨了!」

淨零時代關鍵七解方 創造電力永續

「風、光、熱、海、氫、儲、匯」分別代表風電、光電、地熱、海洋能、氫能、儲能和碳匯,是能源轉型的七個關鍵解方。為了翻轉臺灣目前依賴進口能源及傳統化石燃料的局面,並且達成在2050年淨零排放的終極目標,發電方式必然會從以火力、核能發電為主的集中式電源,走向由多種再生能源所構築而成的分散式電源,進而增加電力調度的彈性,結合先進儲存技術及能源管理,使電網更加強韌。部分再生能源如太陽光電、風電等,甚至連民眾、企業或開發商也可投入建置發電設備、銷售電能,從純粹的消費者成為產銷者,全民攜手,一同實現能源的高效利用與永續供應。

台電副總經理徐造華提到,不同於歐洲大陸國家各自開發符合當地地域屬性的再生能源,再組成一個大電網,「臺灣是一座海上島嶼,僅能發展獨立的電網,如果自產能源的比例提升,相對來說,將可降低進口能源受國際局勢影響的成本波動,以及提升能源安全性。」臺灣地勢平原少、高山多,太陽光電因地域而有所限制,但四面環海的地理位置,卻成為發展離岸風電的絕佳優勢,這也將是臺灣走向淨零轉型非常重要的一環。近海風電限制多且開發日趨飽和,因此勢必要走向外海的浮動式離岸風電。徐副總經理在今年228連假期間,參訪丹麥離岸風機製造廠與挪威的浮動式離岸風電示範場域,不論是規劃設計、產製組裝與整體的產業鏈,都相當值得臺灣借鏡學習。

風光滲透率再攀高 每5度電有1度綠電

夏季來臨、豔陽高照,全臺各地天氣晴朗炎熱,再加上西南風的影響,風力發電與太陽光電屢創佳績。繼今年228連假期間達每3度電就有1度是綠電的佳績後,7月2日至8日的單週風力發電數據,可清晰看見全臺每小時的平均風力發電量超過800 MW,一週總量累計突破1.35億度,相當於夏季單月30萬戶家庭的用電量。特別值得一提的是,從7月4日開始,單日的風力發電更是首度超越了2,000萬度。而在晚間18時至21時的夜尖峰時段,風力發電仍持續強勁,不僅在7月4日、7月6日和7月7日晚間創下超過1,000 MW的佳績,其他夜晚穩定維持在700 MW以上,有效地支援了夜尖峰時段的用電需求。

7月8日12時32分,風光發電合計達7,788 MW,風光滲透率攀高到23.27%。這令人振奮的數據意味著每5度電就有1度是綠電,且風光滲透率自7月4日起,在中午時段持續突破兩成,成為白天用電尖峰的重要電力來源,為能源需求提供寶貴的助力,也為環境保護與能源永續邁出堅實的步履。

風力發電和太陽光電雙創新高,不僅是綠色能源的一大飛躍,也足以彰顯其作為永續能源之一所扮演的關鍵角色。而風光發電所產生的高度效能,更進一步證明了再生能源的無窮潛力,成為台電達成能源轉型、減少碳排放量相當重要且傲人的里程碑,未來風光發電亦將持續攜手確保穩定供電,維持發電佳績。

減碳關鍵缺一不可 多元發電動起來

徐副總經理表示,能源會隨著時代演變而因應轉型、與時俱進,同時也會進行能量移轉,例如火車動力從初始的燃燒煤炭演進為電氣化,汽機車從燃油車發展為電動車,都是由化石燃料轉化成電力的過程。各產業能源使用的電氣化,更是全球性的趨勢。為因應可預期將會攀升的電力需求,如何提高能源使用效率及增加潔淨能源電力顯得更加重要。

電力排碳量等於「用電量」乘上「每發1度電所產生的二氧化碳排放量」(電力排碳係數),因此如何降低用電成長與電力排碳係數,就顯得非常重要。台電在增氣、減煤、展綠的努力下,去年每度電的碳排放量已從0.5公斤以上,下降到0.495公斤。

「再生能源是上天給予的禮物。」徐副總經理認為,即使自然資源有其間歇與不易掌控的特性,我們也應該要發揮工程師的智慧,盡最大可能善加利用,搭配儲能設施與智慧電網可大幅提升電網韌性。台電以「多管齊下」的策略發展再生能源,持續投入太陽能、陸域風電、離岸風電、地熱發電及原有的水力發電等,務求使再生能源效益極大化,同時透過加強電力網、增加饋線容量及共用升壓站等措施,讓更多的民間綠能併網,擴大整體綠能發電量。

再生能源處處長蔡英聖則表示,台電在綠能開發中的定位,是配合政府鼓勵民間投資綠電的政策,提供良好的電網環境,讓許多企業與用戶能夠順利進入再生能源發展領域,同時與民間實際的開發狀況接軌,即時了解運維情形。目前光電、陸風、海風三個項目皆平均發展,並持續穩定推動,各項全國累積皆有超過300 MW的量體,總和即有1 GW以上,以再生能源而言是相當大的電量。

此外,再生能源處也率先投入對於民間單位不確定性較高、技術尚未成熟、未達標準商業化的再生能源項目,如地熱、海洋能等,或是研究區域平衡的綠電微電網,只要對於未來環境有益、社會有所需求,台電便會走在前方,多方拓展觸角,探尋綠電開發的多元可能性。海洋能目前仍在評估開發階段,台電多年來持續推動相關計畫與研究,累積開發技術能量,也密切關注國內外技術發展,待洋流發電最佳系統成形後,將在適當時機引進建置,實現多元發電、邁向淨零的目標。

多元策略與配套措施 達成穩供使命

蔡處長指出,再生能源受到自然環境和季節變化影響限制,其間歇性及不易預測的特性不容忽視。面對再生能源占比逐漸攀升,台電隨之滾動調整調度策略,以確保能源供應的穩定性。過程中運用了多項策略與相關配套措施,包括抽蓄水力、時間電價、輔助服務和需量反應等,白天由綠能承擔負載,抽蓄機組負責抽水儲能,並搭配燃氣機組同步升載支援系統供電,因應夜尖峰供電需求。時間電價用於調整負載曲線,此外還有電力交易平台,主要應變機組或線路發生故障事故所造成的電力不足;需量反應機制也持續調整修正,包括智慧型用電調整措施,以及讓用戶同時選擇多項有利方案等,以適應能源轉型的變動。

由於氣候變遷、夏季炎熱,用電需求居高不下,在能源轉型過程中,台電也將積極發展多元化再生能源項目,持續努力調整調度策略,確保供電項目調整順暢,避免對用戶造成影響。同時也持續優化精進傳統機組的調度策略,為能源系統注入更多的靈活性和永續性,以確保電力供應始終穩定且充足,包含在夜尖峰時段也能夠穩定供電,應對未來的供電需求挑戰,更為社會環境的永續發展做出貢獻。

綠電在日尖峰供電方面扮演著關鍵角色,台電將抽蓄機組的運作模式調整為白天抽水儲能、夜間放水發電。這種模式使抽蓄機組得以更有效地應對晚間6-9點的夜尖峰供電時段。以往,抽蓄機組經常需要從中午一直運行到傍晚,但現在有了綠能的支持,抽蓄機組得以在白天專注於抽水儲能,以達到晚間供電的穩定性。

蔡處長表示,台電所產出的再生能源,一年已達15億度電,也希望在努力不懈地推展下,繼續維持良好的運轉模式與傑出的發電量,並在未來達成更好的收益目標,持續協助政府推展再生能源相關政策,發揮最大的價值。

目前全臺灣風電案場有23處,光電案場有50幾處,台電自有案場從研究、規劃、設計、建造施工到後續運維,幾乎都是再生能源處同仁「一條龍」包辦,配合各案場的原有資源,在國營事業穩定的體制架構中,達到靈活彈性的經營模式,同時不忘貼近社會需求、傾聽民眾與企業的聲音,交流討論各種綠能新技術,也非常歡迎外界單位提出合作的想法,創造更大的利益。

增資穩定營運 打造淨零新時代

由於俄烏戰爭爆發,導致國際燃料價格大漲,全世界的電力公司都出現了虧損情況。面對外界質疑,曾代理董事長也表示,除了一方面仰賴政府挹注,包括撥補及增資;另一方面則是爭取有秩序地調整電價,避免衝擊經濟成長,成為穩定民生物價的「消波塊」。

明(113)年台電預計將增資1,000億元,資本額由目前的4,800億元擴大到5,800億元,穩站臺灣資本額最大公司的地位,使營運及供電更加穩妥,在能源轉型的重要時刻中成為關鍵角色,持續進行能源建設與投資。

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