觀點投書:能源轉型及碳中和下的需量反應措施

2021-10-18 05:30

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作者認為,具有分散型能源、需求面管理資源、共享經濟等特性之需量反應措施,符合台灣當前及未來之需要。(資料照,星生能源提供)

作者認為,具有分散型能源、需求面管理資源、共享經濟等特性之需量反應措施,符合台灣當前及未來之需要。(資料照,星生能源提供)

電力無法儲存,且須隨時保持供需平衡,供應不足時,無法像一般民生必需品,如蔬菜水果之供應,藉由進口、庫存、替代品,或透過調高售價來調節供需,這是電力與其他行業不一樣的地方。

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傳統電力市場的另一缺陷在於,缺乏需求面的參與(demand side participation)。過去,與電力資源規劃與運用相關之決策,主要係由供給方業者(如台電公司及民間發電業)決定,電力供給不足時,也缺少對少數用戶暫停電力供應,以避免大規模停限電及電力系統崩潰之機制。

相對於此,具有分散型能源、需求面管理資源、共享經濟(強調使用權而非所有權)等特性之需量反應(demand response)措施,則是與時俱進的概念,符合台灣當前及未來之需要,是我們應該重視也可以寄予厚望的資源選項。

我們是文字的主人,我們賦予文字哪些的意涵,文字就有什麼樣的意涵。基於此一認知,本文將「需量反應」與「需求面參與」視為同義詞,針對需求端用戶及其資源如何為電力系統資源規劃所用之種種概念作一說明。

以民國八十年代台電公司推出之可停電力為例,即是需量反應措施的一種,當時歸屬在負載管理之類別下。隨後,與節約能源措施、汽電共生、合格發電設施等非公用發電,統稱為需求面管理資源。

之後,美國「聯邦能源管制委員會」為鼓勵各州公用電業實施整體資源規劃(Integrated Resource Planning,IRP),要求轄下各州公用事業委員,制定有利公用電業公平看待供給面及需求面管理資源之辦法,以使公用電業資源規劃成本得以最小化,並提供公用電業採行整體資源規劃所需之經濟誘因,相關作法包括:允許公用電業將需求面管理支出納入費率計算基礎(rate base),將公用電業需求面管理措施視為資本支出(可取得投資報酬),以消除不利公用電業實施節約能源及負載管理等需求面管理措施之因素(需求面管理措施對減少公用電業營收及降低其獲利之影響)。

至此,需求面管理措施有了與供給面資源相對應的名稱Nega-Watt,其意義在於延緩或避免公用電業供給面資源開發所需之投資。

有部分人對於需量反應的認知,仍停留在民國八十年代,當時發電備用容量嚴重不足,較為頻繁地實施分區流輪停限電。不過,在歷經近三十年的技術進步、市場體制與機制的革新後,不論從電力系統資源規劃之角度,抑或確保台灣能源結構順利轉型、達成二〇二五碳中和目標之需要上,我們都應該賦予需量反應措施新的時代意涵。

在一〇六年電業法修法完成後,台灣正逐步朝向開放發電市場競爭、引進新型態電力交易機制之方向發展,在新的市場架構下,我們應將公用電業實施的需量反應措施,視為廣義的需求面參與。從降低整體供電成本、降低電力建設之環境影響、穩定電力供應、支撐高再生能源發電占比所需之調度彈性、透過市場機制以優化資源生產、分配與使用效率之角度,來理解需量反應的時代意涵,擴大民眾及企業參與需量反應之範圍與情境。

電力系統是一個非常複雜的控制系統,為隨時保持供需平衡,其背後須有一套周全的計畫與有效的執行方法。再者,電力系統規劃的結果,為電力系統的運用,劃定了不易跨越的界線。也就是說,不論電力系統規劃採何種方法,其資源規劃與配置都是長期的,很難追上政策法規及異常氣候快速變動的腳步。

在能源轉型、再生能源大量併網、二〇五〇碳中和、氣候變遷與極端氣候之交互影響下,電力系統規劃與運用之要義、方法與技術,目前已起了相當大的變化,可預見的是,在新的技術發展下,未來會有更飛躍的改變。

可見的未來,電力系統資源規劃的選項,將不再侷限於傳統的供給面資源(核、火、水),也不再侷限於傳統的需求面管理資源,未來的資源組合將包括:各項可改變用戶用電行為的方法(如節約能源及能源效率措施)、低碳及無碳能源如再生能源、氫能、電池儲能、負碳排技術,電力部門也必須透過電力化(electrification),提供其他碳排部門(如運輸、工業及住商)所需之協助。屆時,缺不缺電也將不再是絕對的概念,而是相對的概念。循環經濟、共享經濟的概念會被引進與落實,所有資源屆時會被一視同仁地看待,這也就是物物相聯、物物為我們所用「物聯網」概念。

總結來說,台灣是在缺電的八十年代引進需量反應的,但不代表現今及未來的需量反應,是在缺電的前提下實施的,這是很不一樣的概念。 

透過改變民眾、企業、公部門之用電行為,除了可使電力資源規劃成本最小化,伴隨儲能技術之進步,更可以作為我們未來因應再生能源間歇發電特性及再生能源高發電占比之重要手段。

此外,儲能設備因具有反應速度快之優勢,除了可以提供輔助服務(電力系統控制所需之服務),也可以參與電能市場交易,或搭配再生能源提供多種服務,有多種商業模式可資選用,是台灣未來擴大需量反應措施之實施範圍、情境與規模,邁向二〇二五能源轉型及二〇五〇碳中和不可或缺的資源選項,我們應予以重視,也應予以支持。

*作者為台北市民

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