《电业法》修正案在 2017 年初三读通过,开放再生能源业者以直售电力给消费者,有助推动能源转型并促进电业多元供给,其中根据电业法规定,电网与电厂分工后得建立电力交易平台,同时也为确保供电安全与稳定,必须要提供辅助服务,台电指出,目前现阶段最重要的是发展辅助服务,并希望能在明年开始试行电力交易平台。
法规修改后,电力事业将不再是台电一条龙型态,未来电业将分为发电业、输配电、售电业三大市场,发电业与售电业开放民间绿电加入,输配电网维持台电经营,以下则为《电业法》修正案绿电规划与稳定电价拟定机制。
- 允许消费者自由选择采用绿电或传统电力。
- 再生能源将可透过代输、直供及售电业等方式售电。
- 售电应提供备用供电容量与排碳系数。
- 将设立电价费率审议会、电业争议调处审议会及电力可靠度审议会,由经济部指定电业管制机构。
- 成立电力交易平台与电价稳定基金。
修正案通过后, 1~2.5 年内须开放绿电直接销售,6~9 年内切割台电为发电公司与输配售电公司等两家公司,这意味着台电得加快脚步设立电力交易平台。
未来电力辅助服务为重点
台电调度处处长吴进忠说明,台电即在 2018 年 4 月成立电力交易平台筹备小组,目前已完成第一阶段的架构规划,为了确保未来再生能源大量并网后的供电安全与稳定,已规划出各有不同功能的辅助服务:快速反应备转容量、调频备转容量、即时备转容量、补充备转容量与全黑启动等项目。
盼机组面临跳机、负载徒增或预测误差等偶发事故时,手边还是有足够备用电力能应战,仍可维持电力频率。电网频率是供需平衡的指标,表示电网交流电的频率,在台湾这种震荡每秒发生 60 次,因此电网通常采用 60Hz,频率越低,传统发电厂就越难将电力输入电网。
(Source:《科技新报》摄)
不同辅助服务有着不一样的功能与时间要求,像是“快速反应备转辅助服务”与“调频备转辅助服务”反应速度要求最高,得在几秒内快速反应,防止系统频率持续降低,但它们无法长时间支撑,接下来就得交由“即时备转辅助服务”与“补充备转辅助服务”接手,最终使供电系统恢复正常,而针对不同的服务,也会有不同的收费计算方法。
业者主要透过竞价机制参与辅助服务系统,除了能获得容量费率(元/KW),实际调频、执行反应之后更能获得能量费率(元/度),也就是说,业者可以透过参与电力辅助服务,创造发电以外的营收来源。
设立一道道防线,发电机组突然跳机、再生能源并网量快速起落时,就不用担心供电稳定了,根据台电的规划,现阶段重点是辅助服务 ,预估到 2025 年还需要 4GW 左右的辅助服务容量,而电力辅助服务也有多种项目,包括储能系统、需量反应、发电机组与自用发电设备。
台电指出,2025 年前台湾还需要 590MW 的储能系统。储能系统功用多,具有削峰填谷(Shifting)、频率调整(Regulation/Smoothing)与快速反应(Responsive)特性,能储存多余电力并在用电尖峰释出,也能降低再生能源对电网的冲击,让更多的绿电并网,最重要的是,机组跳机、电力频率骤降时能立刻补救。
储能系统最为有名的案例或许是特斯拉在南澳的锂电池厂,当时在燃煤发电厂跳闸瞬间,特斯拉电池就以极快的 140 毫秒,向国家电网输送 100MW 电力;8 月英国大停电时,电池储能系统也仅花了 3 分 47 秒就让电网频率恢复正常,远比十年前的 11 分钟还要快,足以显示电池储能系统的能耐。
虽然台湾目前没有任何商业化电池储能系统,但抽蓄水电与天然气发电厂也是调度电力的利器,而台湾电池储能建置脚步也不停,示范场域均已完成建置,地点分别位于高雄永安龙井,装置容量各为1MW/1MWh,未来也会推出储能并网技术标准。
电力交易平台架构已完成
辅助服务将是电力交易平台的重点之一,目前台湾的电力市场架构为 3 市场 1 程序,以及 4 种商品。其中市场架构为容量市场、日前市场、小时前调整程序、即时不平衡市场,商品为容量交易、电能、辅助服务、电能不平衡。
在电力市场架构中,每个有交易市场有不同的规划,“容量市场”是较为长期的供需规划,“日前市场”则是依气候及供电条件等预测负载,再依当日供电需求排程及辅助服务,绿电、非绿电与辅助服务皆可参与。
以小时为单位的“小时前调整程序”、五分钟为单位的“即时不平衡市场”则是即时性更高的项目,愈精细、不确定性就愈少,机组运转也会更有效率,不过这对系统的反应要求也愈高。
(Source:《科技新报》摄)
针对电力交易平台建置,吴进忠则坦然表示,台湾无法照搬国外经验,指出台湾是有局域网络限制的独立市场,同时进口燃料依赖性高,也有着 2025 的天然气 50%、燃煤 30% 与再生能源 20% 规划,同时台电的机组更占市场 80%,因此详细规划正在建构中。
未来电力交易平台将会配合能源局的规划,累积平台操作经验并协助市场参与者熟悉平台之后,最后才会实际推出交易平台,预估时间会落在 2024 年。
(首图来源:Flickr/JiahuiH CC BY 2.0)
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