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2015年德國離岸風力總發電量是2014年的5.7倍,為德國貢獻了9.3%的風電生產,然而大量的風電輸出也使得電力重調度的費用隨之增長

重點摘述 : 

1)    根據荷蘭-德國電網營運商Tennet統計,2015年德國北海(North Sea)區域所生產的風電量高達73.6億度,相較於2014年的12.5 億度成長為6倍;若再加上波羅的海(Baltic Sea)區域(其電網營運非由Tennet公司所負責)的年風力發電量8億度,2015年度德國離岸風力總發電量為81.6億度,相較於2014年的14.5億度成長為5.6倍,如附圖一所示[1]。

 

                 附圖一、德國20142015年離岸風電生產概況比較[1]

                    備註: 德國大約有九成五的風機位於北海區域。

 

2)    在2015年,離岸風電為德國貢獻了9.3%的風電生產(2015年總風電生產約770億度),相較於2014年僅占總風電生產的2.3%,也有顯著成長[2]。

 

3)    德國目標規劃於2020年達到離岸風機裝置量6.5GW的目標,而根據德國Wind Guard公司的統計,目前已批准開發並預計於2017年底完成併網的的風機裝置量為7.7GW,如附圖二所示。也就是說,若德國的離岸風場併網工程不受延宕,將可提前達成2020年裝設目標。目前已完成併網並可供應電力的裝置容量為3.3GW,如附表一所示[2]。

 

                                                     附圖二、德國2015年離岸風機裝置概況[2]

                                         附表一、德國2014、2015年離岸風機裝置概況比較[2]

 

4)    由於德國的用電需求集中於南部,於德國北部產生的大量風電,需經由內陸的電網系統傳輸至南部。然而,礙於德國南北電網傳輸容量有限,經常發生電力壅塞(congestion),使得德國的電網營運商必須採取重調度(re-dispatch)措施,來因應北部電力供應端無法輸送到南部用電端的狀況[3]。

 

5)    根據德國聯邦網路局(BNetzA)的2015年監測報告資料顯示,電網營運商需採取重調度措施的天數,從2013年的232天,至2014年已增加到330天,近乎一整年都必須針對南北電力供需平衡進行調度,2014年重調度電力約為52億度,重調度措施的花費也從2013年約1.33億歐元,至2014年增加到約1.87億歐元,增加了41%。另外,根據德國另一家電網營運商50Hertz估計,2015年電力重調度措施的花費大約為5億歐元[4]。

 

為了紓解德國南北電力輸送的困境,電網營運商、產業工會及再生能源發電業者無不疾呼政府應盡速擴大電網佈建。據此,德國聯邦網路局(BNetzA)表示已規劃翻修更新共計3,050公里的電網傳輸線路,並至2024年將新建2,750公里的傳輸電網設施[4]。


評析 : 

1)    德國之所以在2015年有如此優異的離岸風電輸出表現,主要歸因於該年度多數離岸風機併網工程的完工,使更多的離岸風電得以傳輸回陸上使用。根據德國Wind Guard公司的統計,光就2015年中完成併網工程的風力機組就多達546架,併網裝置量高達2.3GW,相較於前(2014)年僅142架,共計529MW完成併網,有非常顯著的成長[2]。

 

2)    只不過,隨著大量的離岸風電併網並參與電力市場交易,更凸顯了在南北傳輸電網容量受限而產生的電力壅塞問題。電力壅塞不僅只對德國-奧地利境內的電力市場造成影響,就連鄰國的電力輸送也會遭受波及。近年來波蘭、捷克等鄰近國家的電網營運商紛紛表示抗議,認為德國與奧地利之間大量的再生能源電力傳輸,將兩國境內的電網容量給佔據,使得有些原本要通過此路徑傳輸到其他國家的電力,因此要繞道而行(detour),反而間接造成鄰國電網傳輸的壅塞,如同漣漪效應一般[5]。

 

3)    德北大量風電輸出導致電力重調度的費用隨之增長的現象,彰顯了德國目前在南北傳輸電網基礎設施佈建速度,未能跟得上離岸風場併網商轉的進度的問題。這不僅會影響到離岸風場開發營運商的利益,電力的重調度費用會計在家戶電力帳單中的電網使用費上,由消費者來買單。因此,在規劃國家再生能源發展目標時,傳輸電網部署的進程規劃亦為不可忽視的重要項目,此經驗值得我國做為警惕。


資料參考連結 :

[1]  Tennet (2016). TenneT überträgt 7,4 Terawattstunden Windenergie aus der Nordsee an Land – Ergebnis 2015 gegenüber Vorjahr nahezu versechsfacht. 2016/03/21.

[2]  DEUSCHE WINDGUARD (2016). STATUS DES OFFSHOREWINDENERGIEAUSBAUS IN DEUTSCHLAND. 2016/01/18.

[3]     Kerstine Appunn. Re-dispatch costs in the German power grid. 2016/02/16.

[4]     BNetzA. Monitoringbericht 2015. 2015.11.

[5]     Joint study by ČEPS, MAVIR, PSE and SEPS regarding the issue of unplanned flows in the CEE region. 2013/01.

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