低碳永續 空污降載不只是數字,是爭分奪秒的作戰!

發布時間:109年12月10日

電力調度處 配合空品不良警報一天三降載


109年11月18日上午10:30,台電公司中央調度中心同仁的手機,都收到了環保署發出今天的空氣品質通報;資料顯示,從10:30開始,竹苗、中部、雲嘉南三個空品區的AQI(空氣品質指標)指數呈現對敏感族群不健康的橘燈,其他地區則是普通的黃燈及良好的綠燈。

十分鐘後,電力調度處立刻發布了當天配合空品不良的降載計畫:從11:00~16:30,台中電廠降載2,500 MW、協和電廠降載130 MW、興達電廠降載1,420 MW、麥寮電廠降載100 MW。當民眾已經習慣性地從新聞或台電公司官網看到「空污季台電又配合降載了!」的消息,早已見怪不怪時,卻沒想到,這些降載的數字背後,是台電公司調度員升高血壓換來的。

臺灣一年四季都會受到空污影響,尤其以10月至隔年4月期間最為嚴重,因為在吹東北風的秋冬季節,處於下風處的中南部大氣擴散條件不佳,易受到空污的困擾。環保署與台電的這個聯合群組內,每天就叮叮咚咚響個不停,10:30、16:30、22:00,環保署一天至少發出三次空品預報,如果遇到即時空品監測數據顯示空品不良,也會特別通報提醒,電力調度中心同仁根據這份通報資料、系統負載預測、燃氣機組升載空間及備轉容量需求等資訊,十分鐘左右就必須研擬出因應空品不良的發電機組降載計畫。

空污警報 降載一刻毫不懈怠
降載計畫一發布,緊接著,電力調度中心的同仁就一一聯繫各電廠的值班室下達降載指令、確認降載幅度。然而,工作並不是這樣就結束了,位於臺北及高雄的雙主控調度中心,24小時三班制的六位調度員,還要時時刻刻盯著大螢幕上跳動的電網與數字,繃緊神經隨時應變各種突發的事故、用電增加的情況,旁邊一台血壓計,正足以說明他們的壓力有多麼大!

「我們的研擬出降載計畫的速度,通常是十分鐘左右,但是16:30的那一次,可能會花多一點時間,但也差不多會在半個小時左右完成。」電力調度處處長吳進忠說。

吳進忠進一步解釋,16:30那一次會花比較多的時間,除了考量新變化的空品狀況之外,還要估算秋冬季節太陽光電隨著太陽較早下山而減少,到了晚上用電量卻開始上升,供電能力變少但用電量卻增加,降載計畫就必須更謹慎評估處理了。

 根據環保署委託環工專家學者們調查的結果顯示,我國發生空污成因境外空污貢獻三分之一,境內貢獻三分之二,在境內污染源中,電力業所造成的貢獻比例約為4.5~9.9%,台電公司雖然自知並非造成空品不良的主因,仍然從106年11月開始,主動配合環保署執行空品不良期間的降載計畫,沒想到,這一配合,愈做愈精細,成為現在台電在秋冬季節最重要的任務之一,燃煤機組降載的範圍與幅度,也愈來愈大。

天時地利 降載計畫縝密安排
比方說,台電早期只有針對環保署的下午空品預報研擬降載計畫,近年自我要求提升,從一天一降載增加至一天三次甚至四次降載,就是為了在穩定供電的同時降低空氣污染物的排放。

再比方說,對於該降載哪些燃煤機組?也有其科學依據。造成空品不良的氣象條件不同,調整降載的機組也不同。如果是中部空品不好,就降台中電廠,如果是雲嘉南空品不好,就要降麥寮,南部則要調降位於高雄、臺南交界處的興達電廠,「要降在上風處的機組才有用。」但台電公司亦要配合評估是否需要同步降載當地的機組,力求最佳解。除此之外,原本台電降載的主力,僅限於台電自己的電廠,例如北部燃油的協和、中部燃煤的台中電廠、南部則以燃煤的興達電廠為主,但在今年,民營的麥寮電廠也加入了降載行列,將減排視為己任,共同為永續臺灣盡一份心力。

當然,能夠在十分鐘內做出降載計畫,背後的努力絕不僅於此。吳進忠指出,台電的調度計畫,分成「年、月、週、日」四個等級,計畫除了要考量機組歲修、檢修的時程之外,還要考量不同機組的狀況,以今年來說,降雨量創新低旱情已現,全年水力發電量恐創歷史新低,致使今年降載調度的任務更加艱鉅。

機不可失 機組升降精確計算
更複雜的,還在於不同機組升降負載所需要的時間,與所能承受的安全範圍。吳進忠指出,「供電不是像水龍頭,一打開,水就會流出來,要計算機組拉高負載所需要的時間。」

外界以為用電尖峰是在下午1點到3點,是一天氣溫最高的時間,但中央調度監鄭有財說:「那是在夏季,到了秋冬,則是傍晚用電量開始上升,在18:00前後來到高峰」他進一步指出,春夏季節變化的時候,尖峰常發生在11:30,秋冬季節變化時,尖峰又常發生在16:00以後,他笑說:「現在過了11月中,這二天中午氣溫升高到30度,誰有辦法預測?」然而機組大修計畫,常是一年前就必須排定好的。

用電突然增加,就需要臨時應變。天然氣機組升降載的速度雖快,但從解聯到併聯,中間至少要間隔4個小時才能確保機組零(組)件的安全;如果它是複循環機組(即為二或三台氣渦輪發電機對一台汽輪發電機的組合),由於結合的是兩種以上的熱力循環機組,考量就更複雜,目前大潭及通霄就有二對一、三對一的機組,吳進忠說:「即便同樣都是二對一的機組,只要廠牌不同,所花的時間也不同。」

至於燃煤機組,所花的時間就更長了!不但冷機啟動與熱機啟動所需時間不一樣,升降載時,鍋爐壁上材質熱脹冷縮的程度也會因為溫差而有所不同,產生相對應的熱應力;如果應力過大,將損害爐管,吳進忠指出,「這也是為什麼你會看到,某些燃煤機組不能降太低,因為再降下去它就要解聯了,一旦解聯,再要啟動的時間就會拉長,不利於應變調度。」鄭有財更強調,降載調度不但要看當下,還要看之後幾個小時、幾天,所以外界不能只憑單一的時間點,就以偏概全地來質疑燃煤機組該降載多少。

運籌帷幄 穩定供需與環保精神兼顧
掌握著全台供電命脈的台電調度中心,平常即「生人勿近」,如今因為防疫需求,管制得更嚴格了!採訪當天,我們僅能隔著玻璃窗觀察調度中心的情況,就在採訪的當下,一位調度員突然站起來,與值班經理兩人短暫地討論了一下,隨即開始打電話,顯然是有狀況發生了!

正在接受採訪的鄭有財隨即中斷了採訪,進去了解情況,不久之後,他出來指著調度中心那超大的螢幕解釋說:「剛剛南科附近一個345kV的超高壓變電所開關突然跳脫。」他用簡報筆指出那條跳電的線路說:「這是剛剛跳掉的線路,現在變成白色,碰到這種情況,調度員就要緊急應變改由其他線路供電,同時也要檢視臨時應變的線路是否會超過負荷」、「你看,現在已換成另一條線路供電,就是那條橘色的線,這表示負載還在90%以下,如果它變成紅色,就表示超過90%算是重載,就比較危險了!」

「維持供電的穩定與安全,是我們第一優先的考量!」吳進忠與鄭有財異口同聲地說,進行增氣減煤的環保調度則已取代過往的經濟調度時代。

但每當外界檢視,還是常常會指正台電,為什麼要用那麼多高成本的天然氣來發電?吳進忠聳聳肩,苦笑說:「為了減少空污,我們寧可增加自己的成本啊!」

如何兼顧穩定供電及友善環境,一直是個難解的困境,台電公司始終保持高度彈性,透過專業技術與知識,在有限的環境與規範下求取發電最佳解方。然而,身在爭分奪秒的作戰前線,電力調度處承受壓力之大可想而知,期盼外界能給予在崗位上戰戰兢兢的同仁多些鼓勵與支持,並將節約能源行動落實於生活中,一齊為永續臺灣共同努力。