顏東白/改善輸電問題 綠電和電網怎規劃?

我們想讓你知道…過去也許會擔心輸配電系統故障造成的停電事故會不會影響能源轉型進程,但這樣的可能性相對小,電網或綠電投資,兩者怎麼搭配對社會最好,是接下來須研究和討論的。

● 顏東白/挪威科技大學智慧配電網中心計畫博士生

最近幾年輸配電系統故障造成的停電事故連連發生,過去也許會擔心這些事件會不會影響能源轉型進程,但現在看來這樣的可能性相對變小,因此我這裡想用更長遠的角度看待這個問題:如果類似的狀況(電網中重要節點故障)發生在2050年,我們期待整個能源系統會有什麼反應?畢竟大型電廠可以化整為零,但輸配電系統故障的可能性永遠存在。

規劃綠能抗擾亂能力 減少第一時間解聯機組規模

如果是像這次事件一樣,超高壓變電所短暫故障,我們應該考慮制度上強化分散式綠能面對突發事件的可靠度,根據電力系統狀況滾動更新綠能抗電壓/頻率擾動的法規要求,減少第一時間解聯機組的總規模。另一方面,引入儲能和快速需量反應等新式彈性資源,以提供慣性和快速頻率反應,也可以減緩電網中電壓和頻率的擾動,同樣減少第一時間的衝擊程度。

▲若超高壓變電所短暫故障,應考慮制度上強化分散式綠能面對突發事件的可靠度。(圖/記者吳世龍攝)

綠能等能量彈性與韌性優於傳統電廠 利於應對突發事故 

除了可靠度之外,綠能、儲能、需量反應的彈性和韌性的表現也可以超越傳統電廠。彈性上,儲能設備和工業級需量反應都能迅速即時的升降載,逆變器控制的綠能電廠在發電潛能允許下也能做同樣程度的控制。韌性上,解聯跳脫的綠能或儲能在電網條件允許下,要再度併網,也比傳統電廠來得容易。

面對斷電 配電網要能孤島運轉

接下來,如果系統中馬上能支援的儲能或綠色燃氣機組仍然不足,必須暫時性對部分配電網斷電時,我們期待各個配電網有孤島運轉的能力,包括在偵測到和大電網解聯後,能夠自動為配電網供電和穩壓穩頻的儲能設施。這也能讓配電網上不具有電網建構功能的綠能電廠能持續輸電進入配電網,盡可能減少負載損失規模。

▲強化電網建設,盡可能平均分配各個節點的重要性,可避免單點故障下游一起故障的情況。(圖/行政院提供)

強化電網建設 依區域供需建設電力設備

如果是2017年和平電塔倒塌之類的長期事故呢?一個最直覺的答案當然是強化電網建設,盡可能平均分配各個節點的重要性,避免這種單點故障下游一起故障的情況。但電網跟高速公路一樣,建太多在大部分的時間就會備而不用;在平均殘餘負載較高的地區建置較多綠能機組、綠色燃氣機組和儲能機組是另外的選項(比如,在重要輸電線兩端建置一組儲能系統,一邊充電時另一邊放電,實質效果等同增加了另一條輸電線)。電網或綠色電源投資,兩者怎麼搭配對社會最好,會是接下來需要研究和討論的。

最後,一個智慧電網和積極的產銷者(prosumer)組成的生態系,可能才是能源轉型比較理想的結果。尤其在配電網和更底下的層級,除了由上而下推動的硬體建設,鼓勵民間建設不斷電系統和停電時能自動改做自發自用的綠能電廠,甚至開始推動停電時,社區內部能互相分享電力的微電網(這需要諸多法規修正,最明顯的障礙之一是自用發電設備目前只能躉售給台電),都是長期規劃時可以考慮的。

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