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【績效評鑑獎】讓數據說話:精算電力供需的軍師群

2019/05/08 |採訪撰文:鍾嘉雯 點閱人次: 332

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未來電力供需分析與規劃
攝影/鍾嘉雯

【績效評鑑獎】能源局自2011年推行計畫績效評鑑作業,一路行來,鞭策計畫成效精進,使策略規劃品質更為提升。2018年從83項計畫中脫穎而出的優等生們,在能源領域研究中有什麼卓越表現?讓這些楷模和特殊貢獻獎代表們一一道來!


「未來電力供需分析與規劃」研究團隊利用詳實的數據蒐集,分析出未來20年的電力供給與需求預估方案,模擬可行的假設情境,提供減少需求或增加供給的穩定供電方案。以國際專家諮詢會議的交流經驗,獲致極佳的研究成果,得到能源局績效評鑑作業「加值貢獻獎」!

當社會發展從工商業為主進展到資訊時代,每天眼睛一睜開,處處都少不了用電,不只是家庭要用電,服務業、科技業或工廠,即使是夜深人靜時,也可能要輪班或24小時營運。

為了供應電力,台電公司和一些民營電廠,在北、中、南、東等區域都持續規劃電源開發,燃氣、燃煤和乾淨的太陽能、風力和水力等,精打細算調度一分一毫可用的電力。

當資訊時代用電需求大幅增加,穩定電力供給、平衡電力供需可說是最關鍵的工作!經盤點所有供給端的發電量和所有需求端的用電量後,分析全國電力系統發電量是否足夠,尋找供應不足時的可能解方,就是「未來電力供需分析與規劃」研究團隊(以下簡稱未來電力)的核心工作。

分析供需並提出可行的平衡方案 「未來電力」居安思危帶你安心用電

在供給和需求之間,我們怎麼知道是否達到平衡?「未來電力」計畫考慮各項變因來預估用電行為,例如少子化、高齡化等社會情況,這些社會面向的發展趨勢,以及各部門推行的各種節電政策等,都是納入電力負載(需求)模型考量的因素。「未來電力」計畫主持人吳昭吟說明:「電力的需求,影響變因包括人口的增減、經濟的成長幅度,甚至季節氣溫的改變。譬如夏天高溫天數多,冷氣空調用電一定增加,人要吹冷氣,部分機器設備對於溫度的敏感,更是影響效率;另外經濟成長率高的時候用電也會增加;而中央政府和各縣市提出的節電方案可以減少用電,這些都會納入需求端的考量。」

供給端則列出各項預計執行的電源開發計畫,目前台灣的電力市場,台電公司還是最大的供應者,其長期電源開發方案就是很重要的參考資料;除此之外,政府的政策走向也是「未來電力」計畫的分析核心。吳計畫主持人表示:「像是溫室氣體減量或是空污防治,都是政府在推動的目標,因此低碳、乾淨的能源就是規劃中很重要的一塊。現在的能源開發是很重視環保跟生態的,規劃新的能源開發需要更多的前期評估和規劃,所以我們每年會滾動式調整,規劃未來20年的電力供需預估方案,模擬不同的假設情境。」

計畫成員江孟勳高級助理研究員也向本刊說明參與電源開發研究的心得:「電源開發就像吃東西,有些國家會覺得有得吃就好,只要有電、不用管污不污染;台灣想要吃好一點、乾淨一點、穩定一點的能源,我們的供需條件就會有很多前提、限制,怎麼讓電力系統不會因為使用端的波動而不穩定,造成時而過剩時而欠缺的結果,就是要做好規劃。」

如果用電需求大於預定的開發電源方案,這就表示未來的電力供應可能不足,此時「未來電力」計畫就必須透過評估提出一些解決方案,並將這些方案納入未來的規劃中。例如在供給端更換效率更高的機組提升供電能力,或是在需求端提出一些誘因措施,鼓勵產業或民眾減少用電需求,例如時間電價、購買節能家電補助方案等等,分別從供給跟需求面都納入電力可以平衡的可行辦法。(可參考〈與「時」俱進─我國時間電價方案新上路〉

這些解決方案可都是奠基於各方配合提供的專業資訊,再加以融合、分析而得,如台電提供電力開發計畫、工研院提出再生能源研究相關數據、政府部門提出節電方案的預計節約成果;再參考過往的歷史統計數據和國際能源報告對未來的評估,綜整所有資料,提出可行的解決方案,並依據政府政策走向評估各項不同情境假設之方案結果,且將此結果提供經濟部能源局參考,以作為評估未來電力供需因應之參考。

「未來電力供需分析與規劃」計畫研究團隊討論中
攝影/鍾嘉雯

國際經驗交流 激盪出更多的發展選項

要提出這樣的方案,不能只埋頭做資料分析,也要適時追上最新國際能源動態,而且,如果只參考整理過往的國際能源報告,一則無法瞭解各國最新的供需狀況,另一則僅限於文字的數據資料,無法深入理解各國實際執行上的挑戰和因應巧思。因此,「未來電力」團隊從2013年開始,開始跟國外的電力公司、能源主管機關或研究智庫等單位進行交流,每年就當年度的熱門議題來辦理國際專家諮詢會議,甚至是直接到國外各地參訪交流。

在台灣開始大力發展再生能源的時候,「未來電力」團隊也針對再生能源占比較高的國家進行分析。2015年,團隊遠赴德國參訪,吳計畫主持人分享心得:「德國是大力推廣綠能的國家,他們在規劃電源的時候循序漸進,逐步提升綠能比例、將傳統能源從基載降至備援電源。在太陽能、風能發電狀況好的時候盡量使用再生能源,火力機組就降載或待機;如果沒風、沒太陽,也有足夠的火力發電可以因應;此外,歐洲相互融通的跨國電網亦是最大的支援後盾。」據此,多元的能源選項,在再生能源大量發展時,能夠供應低碳電力又有穩定的配套措施,是電力系統穩定供電的最大要件。

而再生能源大量併網時應如何減少對輸電系統的衝擊?「未來電力」團隊在2017年更邀請德州電力公司的研究人員,針對電力市場的定位及責任、電源開發規劃及在大量發展再生能源發電下相關的政策及配套措施、氣候模式的影響評估、節約能源的制定、推廣與成效、需量反應措施與其成效等等層面,以及該地區目前電力市場供需之規劃考量與作法及未來趨勢等,分享經驗、討論對策,做為台灣後續電源開發規劃納入大量推動再生能源併網規劃之參考。也因此獲得能源局績效評鑑的「加值貢獻獎」!

很多實際運作的經驗不是網路搜尋得到的,一定得實際到現場、或是與專家對談、分享才能知道。吳計畫主持人以美國德州為例:「德州的電力市場在美國是一個比較獨立的系統,而德州的電力系統規模正好跟台灣差不多,它們同時也發展太陽能和風能,因此德州在發展時遇到的狀況跟因應,正可以讓台灣來參考。剛好我們台灣的黃舜賢博士在當地工作,所以有這個機會請他來交流。當然環境不同,並不會完全適用,但別人的經驗給我們的是一種衝擊性的思考方式,讓我們有一個方向可以去找更多可能的發展選項。」

107年度「電力市場供需規劃與因應作法」國際專家諮詢會貴賓合影
圖片提供/台灣綜合研究院研究一所

讓供給滿足需求、穩定電力系統是不變的堅持

吳計畫主持人最後道出參與「未來電力」計畫多年的感想:「我2005年開始做這個計畫,一開始是很單純地參考主要的資料,然後分析供給跟需求的數據,慢慢地加入了更多條件,現在做電力評估分析,複雜度比過去要高很多。但目標是不變的:我們關心的就是電力系統穩不穩定。我們儘量納入可能的影響,把每個數字都更仔細地評估,讓供給滿足需求,希望可以提出最務實的可行方案。」

將供給與需求的砝碼放在電力天秤上,持續維持一個完美的平衡,就是「未來電力」計畫不變的堅持!


關鍵字:績效評鑑,電力供需,專諮會

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