能源知識庫

摘要

美國電力平衡調度管理局(balancing authorities)每天預測次日的每小時電力需求，透過實際電力需求與前日預測的差距，可以即時進行資源的排程及電力調度，以滿足電力需求(附圖1)。同時，電力業者也可以與電力需求集合者(或稱用戶群代表、demand aggregators)進行需量反應交易。

附圖1、美國電力每小時需求負載預測[1]


美國由三大輸配電網構成電力網絡系統(附圖2)，分別是東部互聯網(Eastern interconnections)、西部互聯網(Western interconnections)及德州電力可靠協調會(Electric Reliability Council of Texas, ERCOT)。這三大輸配電網彼此之間大部分是獨立的，代表美國電網的實體輸送系統(physical system)，由66個電力平衡調度管理局負責管理。大部分的電力平衡調度管理局是由負責特定區域電力平衡責任的電力公司組成。另外，區域輸配電組織(regional transmission organizations，RTO)(附圖3)也具有如同電力平衡調度管理局的功能，美國約60%的電力系統是由RTO管理。

附圖2、美國三大電力傳輸網[2]


附圖3、美國區域輸配電組織(RTO)[3]


電力平衡調度管理局需要確保即時電力供需平衡，維持電力系統安全及可靠運作。如果電力調度失衡就會發生區域或全面的斷電，因此，美國各個電力平衡調度管理局彼此之間需確保電力轉換的管理機制，同時，接受北美電力可靠度公司(North American Electric Reliability Corporation)、美國聯邦能源管理委員會(U.S. Federal Energy Regulatory Commission )及加拿大管理當局共同批淮發布強制性的可靠度標準。

 

評析
 

美國能源資訊局(EIA)於2016年7月25日發表每小時電力營運資料系統工具(U.S. Electric System Operating Data tool) (附圖4)，這套系統工具內容涵蓋實際及預測的電力需求、淨發電量、電力傳輸流、66個電力平衡調度管理局的每小時、每日及每週的視覺化電力供需資料。

附圖4、美國電力系統營運資料[4]


美國這套電力營運系統工具提供視覺化的資訊分析功能，主要效益包括：(1)有助於提供電力系統失衡的即時回覆資訊；(2)有助於提供電力業者對再生能源、智慧電網、需量反應的效應評估；(3)國家或區域層級的資訊分析與決策。

我國電力市場目前正積極朝向電業自由化方向邁進，依電業法修正草案規劃二階段[5]：第1階段預計修法通過後將開放發、售電自由競爭，並成立電業管制機關，台電仍維持發、輸、配、售一體的綜合電業，售電業分為一般售電業(僅限具選擇權用戶選擇購電)及公用售電業(全用戶適用，電費仍需經過電價審議委員會審議)；第2階段完成廠網分離，最終僅餘電力輸配網為獨占國營。

目前台電公司網站提供電力供需資訊，包括當日區域別及能源別每二小時的用電曲線圖，如附圖5，係由各區發電端演算推估而得，並非由負載端實際量測，且未考量各區域電力轉供及線路損失等狀況。因此，台電的用電負載資訊無法得知當日真實用電量及與預測值之間的誤差量，對於電力失衡的精準調度，無法像美國電力調度系統即時反應掌握。

附圖5、台電公司當日用電曲線圖－依區域別及能源別[6]

目前臺灣的民間發電業者的電力統一由台電收購及輸配供需調度，未來電力市場廠網分離後，電力平衡調度的責任可能需要由獨立機構負責全臺的電力供需平衡，因此，當臺灣正積極邁向電力自由化的趨勢，需特別考慮如美國的"電力平衡調度管理局"的角色及功能建立，才能避免因調度失靈，產生電力中斷的風險。

建議未來自由化後的輸配電業依主管機關核定電力調度規則，統籌執行電力調度業務[5]，可參考美國的電力營運系統資訊工具，公開詳細的用電負載實際值與預測值、用電量與供電量等之間的差距變動資訊，如附圖6，可清楚提供消費者電力供需資訊，同時也提供需量競價者及未來電力市場業者充分資訊，進行即時電力供需的調度與調整。

附圖6、美國電力平衡調度管理局揭露尖峰及每日的實際電力供需差距變動[4]

參考資料
[1]1Electric grid operators forecast load shapes to plan electricity supply, http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=27192

[2]U.S. electric system is made up of interconnections and balancing authorities, http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=27152

[3]About 60% of the U.S. electricity power supply is managed by RTO, http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=790

[4]Hourly information on U.S. electricity supply, demand, and flows is now available,
http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=27212

[5]經濟部能源局，電業法修正草案規劃簡報，2016.07.26，2016.07.27，2016.08.02，http://web3.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/content/SubMenu.aspx?menu_id=3124

[6]台電公司網站，http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info_in.aspx?LinkID=11