今年8月10日台電發出新聞稿,鼓勵科技業優先至擁有充足再生能源與大型電源的中南部地區設廠。此新聞一出,引發一些反彈聲浪。其實,如果民眾了解現有國際電力市場趨勢與解決方法,就可知道台電用心良苦。
近年國際電力事業最熱門議題之一,就是風力發電與太陽光電(以下簡稱風與光電)對電力調度的衝擊了。隨著風與光電占各國發電占比的提升,連一些電業自由化最前衛的歐洲諸國,都不得不重新檢討其電力交易制度。
風與光電的電場設置地點明顯受區位限制。某些地區得天獨厚,上天賦予超高風力資源與優良的日輻射量。以台灣地區而言,風電多集中於彰化外海;而光電則多安裝於艷陽高照的中南部地區。依據台電網站公告資料,113年7月全台不同再生能源裝置容量占比前3縣市分別是,風電:彰化58.6%、苗栗18.7%與雲林14.2%;而光電則是台南21.1%、彰化13.9%與雲林11.7%。
麻煩的是,風與光電都是不可調度的電力。整個台灣地區需要電力特多時,風若不來,陽光也被烏雲遮蔽時,台電就捉襟見肘,必須儘速調配其他發電資源,趕緊補上供電的不足。
反之,全台需電較少時,風來了很多,太陽光電也源源不斷供應超多電力,地區供電過剩,台電也須調配電網,把多餘電力趕緊送至其他地區。因為風與光電的不可調度性,增添了電網的壓力。風與光電占整體發電比例越高,電網壅塞的現象就越明顯。
增加電網雖可解決電網壅塞問題,但是現代化智慧電網的建置不僅超級貴,高壓輸電網路的建置更需面對各種工程、環保與法規等議題多如牛毛,曠日廢時。先進國耗費5至13年方建置完成的實例並不罕見。
雖然風與光電會帶來電網壅塞問題,但是風與光電皆取之於自然界,不需支付燃料成本,故其短期邊際成本可視為0,再加上發電端0碳排放的特性,讓消費者趨之若鶩。因此全球各大電網在優先調度法則(Merit Order)下,通常會優先調度風與光電,而更增加電網的負擔。
英國與歐盟電力市場依其各國國內電力供需決定即時市場價格,採全國統一電價,其國內各區雖計算電網壅塞成本,但與市場價格脫鉤,另行處理計價。因為兩者沒有統籌管理,其市場價格就無法一併及時反映電網壅塞問題。隨著風與光電占比的提升,已多年檢討是否引進節點定價(nodal pricing)機制。
相形之下,同是風與光電占比特高的紐澳與美國多州電力市場,拜節點定價優勢,既可反應各電網節點的電力供需狀況,更可同步及時揭露電網壅塞成本,讓電力買賣雙方充分得知市場的價格訊號(price signal),而知所進退。再搭配需量競價、儲能與電網投資等各種措施,甚或影響發電廠或耗電工廠的選址地點。想蓋耗電工廠又需綠電的企業家,在電價成本考量下,自然會到風與光電豐富的地點設廠。
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