觀點投書：綠能？輸電系統吃不消

與火力或核能不同，風力或太陽能都屬於靠天吃飯的不穩定能源，或稱為不可調度能源（Un-dispatchable energy）。目前台灣輸電網之建置都是依火力及核能等可調度電力而設立，未來如果電力系統加入大量不可調度之再生能源，對輸電系統會造成很大的衝擊。

今年2月，台電工程月刊有一篇論文探討此重大難題，題目為《未來再生能源大幅增加對台灣輸電系統影響及因應策略研究》，綜合了台灣研究所及三所大學的研究成果。研究過程大量收集國外針對太陽能及風電之併網規範，論文共20頁，極為技術性，筆者僅將該論文併網規範需考慮之需求羅列如下，供讀者參考。這些規範考慮之廣，大家即可約略知道大量引進再生能源對輸電系統是何等艱巨的挑戰。

Ａ、太陽能併網規範

一、一般要求

（一）最大允許發電量（二）功率因數（三）電壓偏差與電壓波動限制（四）頻率允許偏差與決動

二、電力品質要求

（一）電壓閃爍（二）諧波電流畸變限值（三）直流分量限制（四）電壓不平衡率

三、保護與控制要求

（一）防孤島效應（二）防雷和接地（三）短路保護（四）隔離和開關（五）恢復併網（六）電網同步（七）避免EMI電磁干擾（八）異常電壓保護跳脫（九）異常頻保護跳脫

Ｂ、風力發電併網技術規範

一、電壓與頻率變動範圍限制（分為下列操作區域）

（一）維持連續運轉（二）維持某一時間運轉（三）立即與系統解聯二、實功與頻率控制

三、虛功控制與電壓調節

四、低電壓穿越能力

五、電壓降期間虛功電流供應要求

除上述規範外，該論文也進行高占比再生能源之系統衝擊分析。該論文假設2024年太陽能裝置2.6GW（1GW為1百萬瓩），風力裝置4.2GW，總共6.8GW，並考慮在夏季尖峰時風力出力30%，所以有效風力裝置為1.3GW，加上太陽能為3.9GW。

其結論為：

一、電力系統併入6.8 GW再生能源後，首先遇到的瓶頸便是N-1系統事故發生後，在161KV的傳輸線上會有多條線路發生壅塞，甚至345KV亦有5～6條線路過載。

二、在暫態頻率穩定分析時，當中部風場全部跳脫或大型傳統機組跳機，其產生的暫態低頻現象將會觸動低頻卸載電驛，造成局部系統停電，甚至引發連鎖效應而導致大停電。

該論文僅就6.8 GW之風力／太陽能裝置容量進行模擬就會導致線路過載及大停電等後果。

今日政府規劃2025年風力太陽能裝置容量為9.4 GW，民進黨更規劃2025年風力太陽能裝置容量高達17.2GW，試問輸電系統如何承擔？民進黨規劃廢除現有3座核電廠，造成400億度之供電缺口，將由17.2 GW之風力及太陽能提供300億度，另外100億度由增加水力、地熱、生質能等提供。但檢視我國輸電系統，可發現此一規劃為天方夜譚。建議新政府在規劃能源政策時，正視台電提出之技術現實及困難。 （相關報導： 從歐洲經驗看非核家園「台灣達標難度相當高」 ｜ 更多文章 ）

*本文作者為工程師學會環境能源委員會副主任委員