• 蜂蜜檸檬
  • 中國危機
20171031-SMG0035-快訊小紅條兒

觀點投書:綠能?輸電系統吃不消

台灣的風力發電

台灣的風力發電

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。

*本文作者為工程師學會環境能源委員會副主任委員

喜歡這篇文章嗎?

陳立誠喝杯咖啡,

告訴他這篇文章寫得真棒!

來自贊助者的話
關鍵字:

我要發風

風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

並請附上姓名、聯絡方式、自我簡介,謝謝!

本週最多人贊助文章