核二廠一號機即將停機 台灣電力的負載管理與儲能需加速(06/28/2021 Upmedia上報)
💥核二廠一號機近日因燃料池爆滿、高階核廢料無處去而提前停機。因為5月的兩次限電事件,讓社會高度關注台灣的供電穩定問題。
⚡因應核二停機,台灣的電力供應會受到什麼影響?
⚡面對極端氣候造成的用電需求變化,台灣能夠如何因應?
⚡非核家園的最後一哩路,經濟部與台電還需要多做些什麼,才能增加社會對供電的信心?
作者:趙家緯 / 台灣環境規劃協會理事長
因著5月中兩次限電事件,導致民眾對於電力供應的憂慮,亦見諸多評論,意欲藉此事件,導向燃料池爆滿的核二一號機不應於七月一日停機,或藉此操作核二停機後產業生產成本將大漲之論點。但若盤點台灣電力系統現況以及國際經驗,此類論點均不符全球能源轉型趨勢。
核二停機不缺電
大眾更關切的是核二一號機七月一日停機後,臺灣是否可確保供電穩定,以避免5月中的限電事件重演。依據台電最新夏季尖峰供需規劃,在考量到今年景氣暢旺下,導致工業用電需求增長比預期高,故已經今夏尖峰負載由原推估的3831萬瓩調升至3900萬瓩,以此進行供需規劃。而由於5月中限電事件發生時,仍有許多機組處於歲修之中,淨尖峰供電能力約在3900萬瓩左右。但在機組陸續完成歲修下,雖因核二一號停機減少98萬瓩,但隨著林口三號機、大潭與興達燃氣機組完成歲修,今夏淨尖峰供電能力可達4300萬瓩。因此備轉容量率,除七月時將略低於10%以外,均可在核二停機下,維持10%的水準。
但5月17日的限電事件,則突顯了臺灣電力管理的重點要提前進入以因應夜尖峰為優先的新階段。若參考最新全國電力資源供需報告,夜尖峰值為日尖峰的95%,因此今夏夜尖峰約在3700萬瓩左右。且由於近期水情穩定,抽蓄水力可充分發揮作用,故扣除目前淨尖峰供電能力最高可達300萬瓩的太陽光電,則今夏夜尖峰供電能力仍可維持在4000萬瓩左右,備轉容量將達到電力系統學者所建議的可確保供電穩定的280萬瓩之水準。由此可知所為核二一號機停機,臺灣缺電風險將大增的論調,並不符合實情。
邁向非核的加州電力管理經驗
在能源轉型過程中,如何因應電氣化與極端事件所帶來的供需壓力,確保供電穩定,這是各國電力監管單位均共同面對的問題。預計於2025年淘汰所有核電廠的加州,於去年8月中時,因熱浪之故,用電負載激增,導致二十年來首次施行分區限電,影響約50萬戶。而加州電力調度處(California Independent System Operator)公布的肇因分析(root cause analysis)報告中,列舉下列三大因素:
一、電力負載需求預測未能考量氣候變遷導致的極端熱浪,現行需求預估為考量發生頻率為三十年一次高溫的影響。
二、能源轉型過程中的電力資源規劃不夠周延,未能確保夜尖峰負載需求。
三、日前電力市場運作漏洞,低估當日供給需求以及投標機制設計誤導當日仍有電力出口餘裕。
為了避免上此類情形重演,加州公用事業委員會在今年三月頒訂2021與2022年夏日尖峰因應規劃,核可各電力公司採取下列措施,因應這兩年的夏日尖峰:
一、各大電力公司須與媒體合作,共計每年以1200萬美元的預算,推廣民眾節電警訊通知(Flex Alert)機制。
二、關鍵尖峰電價時段修正至下午4點到晚上9點,方可藉由價格又因抑制夜尖峰需求。
三、增加需量反應誘因,如需量抑制費率每瓩增加1.5美元。
四、要求電力公司強化需量反應與儲能,提升備用容量率至17.5%。因此驅動了加州今年度新增170萬瓩的儲能電池容量。
雖然此限電事件發生後,時任美國總統川普批評將此歸因為加州大力發展再生能源所致,而許多媒體亦關注其如何確保發電占比8%魔鬼谷核電廠(Diablo Canyon)2025年除役後的供電穩定。但加州政府在此20年首次大規模分區限電事件後,仍是堅持其政策方向,持續以2030年時再生能源於電力結構占比提升至60%為政策目標。
非核達半途,健全管理提升信任
隨著6月底核二一號機的停機,伴同已進入除役程序的核一,臺灣的非核家園之路,可說已完成一半。然而今夏對能源轉型的挑戰,除了實質的供電安全,還有8月底的核四公投。而根據民調,民眾在可確保供電穩定之下,對非核家園的支持度均可超過7成。因此如何在5月中兩次限電事件發生後,提升民眾的供電穩定的信心,經濟部與台電應採取下列三大步驟。
首先在是妥善的資訊揭露。日本與韓國電力公司均會在每年夏季尖峰前,公布「夏季尖峰供需展望」,說明如何因應此次用電尖峰。而加州也在去年歷經20年來首次的大停電後,跟大眾說明今明兩年的因應作為。然而台電始終缺乏此機制,僅仰賴零星的新聞稿,或是未來兩個月的備轉燈號預測,是不足以跟各方對話。
再者為全面提升需求管理的強度,針對夜尖峰的需求特性,調整需量競價費率與時間電價時段。根據台電評估,隨著太陽光電的增加,晚上6~8點的夜尖峰將是電力管理的最大考驗。故應搭配已完成佈建的百萬具住商用戶的智慧電表,設計相應的需量管理與時間電價方案,達到抑制夜尖峰的成效。
第三則是加速儲能系統的建置。過往台電大幅仰賴抽蓄水力作為儲能之用,但在百年大旱之下,抽蓄水力的發電能力亦受水情限制,故經濟部與台電更應加快儲能系統的佈建。除現有的藉由採購或輔助服務市場的方式以外,更應思考如何藉由再生能源躉購費率的設計,將再生能源業者設置大規模案場時同時設置儲能,並應加速與電動車業者合作,整合電池交換站可提供的儲能資源。此舉不僅短期內可大舉提升臺灣供電安全。中長期而言,臺灣邁向淨零轉型之時,再生能源占比一定要達到80%以上,因此加速儲能佈建,是最無悔也是最具前瞻性的基礎建設投資。
完整內容請見:
https://www.upmedia.mg/news_info.php?SerialNo=117064
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independent system operator 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最佳解答
《文茜的世界周報》
1)加州野火
大盆地紅木州立公園(Big Basin Redwoods State Park)在加州已有118年歷史,裡面一些古老的高聳針葉樹成火災的受害者。州長Gavin Newsom表示,已把所有資源投入救火,但還不足以消滅560場大火。依照紐約時報的數據,目前大火已導致77萬1000英畝地被摧毀,11萬9000人撤離。州長表示,全加州部署了近1萬2000名消防員,但仍未能控制大火,加州已向包括東海岸在內的各個州,甚至從澳洲尋求幫助。
2)閃電引燃野火
加州的"閃電包圍"與氣候變遷有關。加州8月16日遭逢「歷史性的雷擊」包圍,在72個小時內,有1萬1000個閃電打在加州四周,點燃了367次野火。火在灣區四面八方燃燒,大量濃煙籠罩整個金山灣,分不清濃煙來自哪個火場。野火冒出的濃煙將空氣污染到不健康的程度,幾百英里外的天空中瀰漫著濃煙,並一直擴散到內布拉斯加州。
3)加州熱浪與停電
因為熱浪襲擊,灣區和北加州出現高溫,導致數以百萬計的冷氣機全力開動。結果是加州脆弱的供電系統承受不了,以致負責監控加州供應情況的加州獨立系統操作者(Independent System Operator, 簡稱ISO)在上周末實施分區輪流停電。這是19年來加州第一次分區停電。加州是全球第5大經濟體,最先進發達的地區,而且擁有全球最敏感和最重要的矽谷科技公司,為什麼竟然要像第三世界國家那樣實施停電?往年的狀況是,加州會向鄰州,像是亞歷桑那州或是華盛頓州借電,但是現在這些州也全都受到熱浪侵襲,以致於他們沒有多餘的電可以借加州。從林火,乾雷暴,到熱浪帶來的停電,誇張的災難狀態不僅將加州的消防能量逼入極限,更明確地向世人展現一年比一年加倍嚴峻的極端氣候威脅。
{內文}
(新聞旁白)
美國西部的熱浪在周末寫下新紀錄,加州死亡谷8月16日以130℉(54.4℃),刷新可能是史上地表最高溫紀錄,此前地球上最高溫也是出自死亡谷,於1913年所創,不過眾多氣象專家質疑,當時測的134℉(56.6℃)可能是誤讀
這不是什麼值得開心的紀錄,死亡谷的熔爐溪(Furnace Creek),一連數天都出現華氏130度高溫。不止在美國。
(新聞旁白)
8月17日午後,日本濱松觀測到41.1℃,這是觀測史上出現在日本國內的最高溫,8月17日這天,東京都有136人因中暑送醫,其中6人狀況危急有生命危險
(BBC記者/ David Shukman)
英國氣象局一直在紀錄「熱帶夜(Tropical Night)」,指的是夜晚溫度維持在20℃以上,自1961-1990這30年間,英國紀錄到了44個熱帶夜,1991-2020這30年
英國增加到了84個熱帶夜,到了今年8月,半個月已經出現了3次熱帶夜
(美國氣象學家/CBS記者 Jeff Berardelli)
氣候變遷意味著極端氣候,更極端的熱浪,更極端的颶風,更極端的野火季
在加州 野火在州的兩頭燒,在不斷飆高的氣溫與強勁風勢助長下生成了這個怪物,巨大的火龍捲,8月16日降臨在加州與內華達州邊界。
(美國氣象局高級氣象學家/Dawn Johnson)
這是極為危險的現象,因為你要知道野火是多麼兇猛
而火龍捲會以每小時60-80英里,甚至100英里的速度"火力十足"的前進。當天下午就發布火龍捲警報,政府下令當地居民找掩護,幸好最後沒有傳出人員傷亡。
(加州居民/ Victoria Gregorch)
火燒過來 第一棟著火了,接著我鄰居家也燒起來了
氣象專家推測,新一波加州野火是由閃電引燃的,舊金山灣區16日被籠罩在氣象科學家所稱的wild night(瘋狂夜)。總計72小時內,閃電近1萬1千次,造成至少367起野火。火在灣區四面八方燃燒,大量濃煙籠罩整個金山灣,分不清濃煙來自哪個火場。
(Capital Weather Gang兼華郵記者/Andrew Freedman)
其實加州野火並不只單一火場,北加州和加州中部都有火場,甚至南加州也傳出野火
Freedman說,加州近來這一連串野火,熱浪與乾雷暴,其實是相關聯的。
(Capital Weather Gang兼華郵記者/ Andrew Freedman)
現在加州發生的異常天氣,其實是極端熱浪導致的後果,這波熱浪已經在加州長達一個多星期了,因而近來加州氣候十分乾燥,現在本來就是加州的乾季,而熱浪又使得空氣更加乾燥,過去幾天風勢又轉強(助長火勢),此時又有另一個現象出現,是在北加州和加州中部不常見的現象,就是密集的大閃電,舊金山附近閃電如雨下
看起來挺壯觀的,不過當地人都有些怕怕的,結果是舊金山灣區被野火包圍了
皮魯湖野火燃燒一整夜傳出有兩名消防人員受到輕傷,另外在納帕郡的另一個火場,則因為火勢無法控制,已發出大規模撤離的警告。
(Capital Weather Gang兼華郵記者/Andrew Freedman)
不幸的是野火發生的時刻遇上新冠疫情,加州又正好是疫情重災區,尤其是過去幾個月實在滿嚴重的,這些都加大了消防員野火撲滅行動困難度,因為確實有潛在危險
有些其他州的消防員來加州支援,他們必須肩併著肩的對抗大火,雖然火場在戶外
降低了一點傳染的風險,不過風險還是在,至於堅持到最後一刻才撤離的居民,如果他們要去暫時避難中心,一定會是在室內,那就必須要維持社交距離才行
把發生在加州的極端氣候惡性循環放大到全世界來看,也就不難理解了。
(賓州大學地球科學中心主任/Michael Mann)
今年的亞馬遜雨林大火,釋放出更多二氧化碳到大氣中,更多的二氧化碳,就會讓地球暖化更嚴重,而且我們知道,不只亞馬遜的雨林在燃燒。還有澳洲也有野火,而且澳洲野火釋放出的二氧化碳,是澳洲一整年汽車排放二氧化碳量的兩倍,所以我們現在應該要專注在減碳上,但到頭來這就是一個惡報,會發生那麼多森林野火的原因,其實就是人類導致地球暖化,害得森林越來越乾燥,才會創造出林火的最佳條件,然後又加劇地球暖化
科學家說,隨著地球暖化,使得熱浪出現越來越頻繁,而地球上正發生的熱浪尚未結束。加州的熱浪造成電力供應大吃緊
(加州州長/紐森)
我就直說了,我們沒能事先預估到電力會缺到這個狀況
州長在17日的記者會中坦承,加州未能事先預防這樣的缺電狀況,加州獨立電力系統運營商California ISO,下令發電廠在必要時設法節電。如果供電吃緊的狀況沒能在短時間內好轉,電力需求恐怕會超過供給量。
(加州民眾)
我們那裡停了一小時電,實在很痛苦
一般而言,加州可以向鄰州像是亞歷桑那州或是華盛頓州借電,但是現在鄰州也都受到熱浪侵襲,以致於他們沒有多餘的電可以借加州。
(CBS主播)
加州的電力公司警告,未來加州300萬居民有可能面臨限電
這真是一場超完美風暴,重創加州一直以來的電力結構,不過有些人不接受熱浪,是導致加州面臨停電之苦的理由。
(消費者聯盟團體公用事業改革網執行董事/Mark Toney)
你們知道嗎?加州每年都有熱浪,根本就不是個意外好嗎?這就是為什麼你們要做事前規劃,要去預想最糟的劇本
川普總統或許不相信氣候變遷,不過氣候變遷可不會因此放過美國。
https://www.youtube.com/watch?v=ohaNSEmxPDo
含主持人陳文茜解說,請點閱【完整版】2020.08.22《文茜世界周報-亞洲版》
https://www.youtube.com/watch?v=jHCvYbp_s58&t=75s
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隨著美國紐約疫情嚴峻,為了供電穩定,不僅是電廠,電力調度單位也得戰戰兢兢。而紐約電力調度局在險峻的疫情中,決定將控制中心操作員、主任以及廚師等必要人員隔離在中心內,避免(禁止)他們外出染病後工作場域群聚感染,以致調度中心無法運作。而這樣的做法在疫情未明朗下,結束日期遙遙無期。
除此之外,多數管制單位也有備用的控制中心,台灣也有南北兩處可以彼此Cover,一邊真的不幸中標還有另一邊。只能說這段期間醫療照護需求大幅提升,醫護外,能源從業人員也是犧牲不少,畢竟穩定的電力是關鍵啊。
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