能源知識庫

摘要

(一)   日本電力與天然氣基本政策小委員會於2017年10月24日公布「電力供需檢證報告書草案」，針對2017年度夏季的電力供需結果分析、冬季的電力供需展望(確保各地區預備率最低要求3%以上)，以及電力供給的現況與課題等提出說明[1]。

(二)   夏季電力供需結果：2017年最大電力總需求發生於8月24日下午2點至3點，最大需求達15,554萬瓩，供電能力有17,721萬瓩，預備率(相當於我國備轉容量率)為13.9%。各地區供需實際情況如表1所示，北陸電力的預備率最低仍有6.4%，高於最低供電安全要求的3%。整個夏季沒有啟動廣域機構的跨區電力融通指示，顯示整體電力供需情況穩定。

表1、日本最大電力總需求時的電力供需情況[1]

(三)   電力供給現況與課題：自東日本大地震(2011年3月11日)以來，電力供應環境發生了重大變化，在新的環境下，更加凸顯以下課題，有必要採取適當措施。

1.          由於核電機組停機，火力發電燃料費用和再生能源固定買取制度(FIT)賦課金等增加，墊高了電力成本

(1)       電源結構中的火力發電比率，隨著核電機組的停機安檢，從大地震前2010年度約占65%，2013年度曾高達89%，到2016年度稍微降低，但仍高達83%，如圖1所示。

圖1、東日本大地震後，日本電源結構的變化[1]

(2)       2016年度燃料費用較2010年度增加約1.3兆日元(平均每位國民負擔約增加1萬日元)，大地震後總燃料費用累計增加約15.5兆日元(平均每位國民負擔約增加12萬日元)，如表2所示。

表2、因核電停機，燃料費的增加情況[1]

(3)       隨著再生能源的擴大導入，FIT賦課金持續墊高。FIT制度於2012年7月起實施後，2017年度躉購費用增加至約2.7兆日元，賦課金(從用戶電費中收取的附加費)約2.1兆日元，如表3所示。2030年度設定躉購費用要控制在3.7〜4兆日元。

表3、日本FIT躉購費用和賦課金[2]

2.          火力發電增加，使得碳排放量增加：來自電力部分的碳排放，大地震前2010年度約為4.38億t-CO₂/年，大地震後，由於核電機組陸續停機安檢，造成火力發電增加，2013年增加至5.48億t-CO₂/年，如圖2所示。近年來，推動節能、擴大再生能源導入、核電機組重啟運轉等因素，2016年度降至約4.70億t-CO₂/年，仍處於高水準，為實現2030年度較2013年度減量26%的目標，需要進一步降低碳排放。

圖2、溫室氣體排放趨勢[1]

3.          非化石電源比率下降：核災後，核電機組陸續停機安檢，替代電力缺口則以增加火力發電設備的運轉和重新啟動長期停機中的火力發電設備，來確保供電能力，使得非化石(零排放)電源比率大幅降低，如圖1所示。「能源供給高度化法」要求零售電力業者在2030年度供應電力中的非化石電源比率至少要達到44%，因此必須進一步擴大導入再生能源、推動核電機組重啟運轉等。

4.          電力供需結構產生變化：一天的電力需求模式雖因季節而不同，一般從夜間的低負載起逐漸增加，在下午2點左右達到最大需求。但因再生能源的擴大導入，自然變動性電源增加，以及住宅用太陽光電等電源的自家消費，使得在低需求期間用電尖峰轉移至傍晚時刻，如圖3所示。因此，為因應自然變動性電源的輸出變化，必須確保有足夠的火力等調整用電源。日本政府預計在2020年開始推動「容量市場」和「供需調整市場」，確保必要的電力供給和調度能力。

圖3、一天的電力供需負載曲線(低需求時)[1]

評析

(一)   東日本大地震後，核電機組陸續停機安檢，使得電力供應大幅縮減，特別在東京電力管區內實施計畫性停電，並在全國範圍內(沖繩電力除外)要求採取節電措施，部分地區採取有數值目標的節電要求；隨後供電情況緩和下來，2013年夏季起推動無數值目標的節電要求；直到2016年夏季起，經產省不再發布節電要求，如表4所示。

表4、日本歷年電力供需對策[1]

(二)   我國今(2017)年8月8日因全台高溫用電量攀升，下午1時54分瞬時尖峰負載達3,626.7萬瓩，備轉容量只剩62.4萬瓩，備轉容量率低至1.72%，如圖4所示，處於「限電警戒」紅燈 (備轉容量90萬瓩以下)，接近於「限電準備」黑燈(備轉容量50萬瓩以下)，顯示我國近年供電吃緊情況。

圖4、我國2017年尖峰備轉容量曲線[3]

(三)   備用容量率目標值係做為長期電源開發規劃之用，目前政府核定為15%。2016年(民國105年)實績備用容量率只有10.4%，限電機率增加，如圖5所示。為確保國內供電穩定，台電公司預計在2019年將備用容量率拉高到15%以上。

圖5、我國備用容量率與限電次數[4]

(四)   日本過去曾經歷電力供需嚴重吃緊的情況，除在供給端增加供電能力外，在需求端也採取許多的節電對策[5]，可做為我國目前因應供電吃緊時之參考。

參考資料

[1]       電力需給検証報告書（案），総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 電力・ガス基本政策小委員会（第5回），資料6-3，2017/10/24。

[2]       再エネ賦課金が標準家庭で年間9500円に、前年から17％増加も伸び弱まる，Smart Japan，2017/3/16。

[3]       近期備轉容量曲線，台灣電力公司。

[4]       備用容量之說明，台灣電力公司。

[5]       日本2012夏季電力供需對策，許雅音，能源知識庫，2012/10/8。