綠電請進 友善併網

發布時間:107年10月12日

系統規劃處 開創再生能源併網新局


106年8月21日上午9點,美國西岸的加州獨立系統運作中心裡,數十位的電網工程師正關注著天空中的日蝕現象,他們可不是天文迷,而是擔憂日蝕對於當地太陽能發電的影響,那是加州當地10%的電力來源,迅速消失的電力,必須立即調度其他的電源,來維持供需穩定平衡,經過大約三個小時,日蝕終於結束,加州的電網順利地通過了供需調度的考驗,大家終於得以鬆一口氣。

隨著台灣的太陽能源發電量逐漸提高佔比,這份考題遲早會來到我們眼前,所幸日蝕發生的時間是固定的、可預測的,我們可以提前來準備。為了因應再生能源瞬間變化對電網的衝擊,台電公司一直致力於提高電網的強韌性,並且讓電力調度系統具彈性,目標是將整體的電力系統升級更新。而其中一項重要的環節,便是讓再生能源順利安全地併入既有的電網,這就有賴台電的系統規劃處,為滿足台灣各地規劃中的再生能源併網需求,同步進行詳盡的電網規劃分析,提供再生能源發電設備完工後可併聯發電的友善電網。

 

間歇性綠色能源 運籌規劃新機制

系統規劃處(簡稱系規處)的工作,主要是針對69kV以上輸電等級的電力系統,進行事前的審查與規劃,以提高供電的品質,並提出改善對策。從變電所設置規模、規格到輸電路線引接方式評估,都在其規劃工作的範圍內。系規處的同仁們除了滾動的分析各種電網情境外,對於未來發電系統的改變、用電變化的預測、輸變電設備施工期程的可能狀況,都要盡可能預先提出因應的對策,從土木工程、環保、經濟效益到公共安全,各種面向都必須與公司內相關單位深入研商。隨著再生能源技術逐漸成熟,系規處也配合政府的策略與步調,肩負起綠電審查評估與協助規劃的任務。

當有一個新的再生能源開發計畫被提出時,系規處會將開發計畫選址的土地資料與經緯度,與現有電網資料及輸電GIS圖資系統對照分析,如最近的鐵塔、變電所位置,就併聯容量與併聯方式進行評估,給予開發單位專業的建議。這個流程看似與過往的規劃經驗無異,但實際操作時才發現,以往電源開發廠址較明確,併網所需電力工程台電較能預先策劃施工。如今面對再生能源發電設備前置作業期程短,各地開發商對併網之需求相對來得迫切,全新的開發項目與模式,各項配套措施規劃都處在從無到有的摸索過程,系規處黃子成組長說到這段艱辛期間同仁的工作情況時,「滾動式修正」、「即時檢討更新」等語句,像是口頭禪般不斷的出現。

 

風光發展各有新局 捨我其誰助建置

目前系規處對於再生能源併網的規劃工作,主要可分為離岸風機與太陽光電兩部分。集中於西部沿海的離岸風機設置,由於政府的目標很明確,海上的建設由開發商營運興建,台電負責陸上設施的部分,階段性開發的時程表已清楚列出,併網的地點多集中在彰化地區,開發容量也很明確,使得系規處為各方業者規劃併網路線與相關設備時,能提出更完整的對應方案。

在太陽光電場的規劃上,其實太陽光電場的設置相較於風電是更簡單快速的,困難之處在於目前的環境中,不容易找到適合的地點。設置大型的地面型光電場條件,需要輸電成本不高及一定面積的空地。而電網卻往往是依照該地區負載需求來設置,空地代表此處的居住人口不密集,因此既有電網設置負載低。但案場位置離既有的電網太遠,增加輸電成本,這些選址條件基本上是充滿矛盾的。目前政府部會正積極的盤點活化閒置的土地,如較為偏僻人少的沿海地區、地層下陷區等處,一旦蒐集到適合的土地資訊,便會立即提供給系規處來進行電網評估,若評估結果可行性高,經由政府公告供業者進行下一階段的開發參考。黃子成組長說,一旦接到政府電郵資訊,同仁們往往是放下手邊工作,立即投入這些場域的電網規劃,就盼能提供更詳細資訊迎來更多的綠能加入併網。

 

電力品質為前題 彈性策略多管齊下

為了讓業者能順利與台電合作完成併網工程,系規處同仁在與業者協調併網流程、擬定併網的技術規章時,因應不盡相同的個案,已發展出有彈性、能靈活應變的方案,在維持電力品質的前提下,採取彈性的多管齊下策略。以太陽光電的開發案為例,一般來講工程時程會比較快,只要土地取得後,一兩年內就可完工,但電網的建設,只要牽涉到輸電線或變電所的建置,往往都需要四五年的時間。這使得電網建設的腳步,難以配合光電業者的開發時程。若事先佈建電網設施,萬一沒有達到預期的開發量,將使這些設備利用效益降低,影響營運的績效。這些因素便考驗著系規處是否能事先提出可行的方案,讓開發商與台電兩方能順利接軌。

目前系規處同仁所規劃的併網策略中,若是小容量的開發,可在已建置的配電系統就近引接,或是在既設的變電所、鄰近的饋線,做饋線延伸引接,大概一兩年就可完成工程,以滿足業者的電網需求並兼顧其開發時程。但若是面積更大更集中的案場,系規處仍會擬出長期的全面建置計畫,而後續施工時程就會拉長至三到五年不等。透過滾動的即時檢討,靈活的修正協調,更有效的與業者們共同完成光電場的開發。

 

國際經驗在地化 落實新能源藍圖

   台灣正處在引入、部署間歇性再生能源的關鍵階段,再生能源併網審核的案件有很多,實際建置完成的還是一小部分而已。但系規處的工作不只是眼前的進度,還必須開始考慮未來占比提高後,因應電網特性的改變,建立起統整氣候資訊、能源調度的預測監控系統有其必要性。有鑑於台灣是孤島型能源系統,不似歐美大陸型國家有其他電網可以支援,而相似體質、發展較前的夏威夷、愛爾蘭等地,就成為同仁考察研究、學習借鏡的對象,但各地的地理條件還是有差異,終究還須經過改良磨合、修正更新,才可能規劃出適合台灣的能源調度策略。面對這幅廣大的新能源藍圖,牽涉的環節錯綜複雜,但系統規劃處將會積極迎向挑戰,和政府與民間連結起來,攜手實現臺灣成為低碳島的目標。