能源知識庫

摘要

• 根據英國國家電網公司(National Grid, NG)近日發布的夏日尖峰報告中預測，今(2016)年英國夏天的尖峰負載為35.7GW，相較於去(2015)年下降2GW[1]。
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• 雖然夏日尖峰負載看似與去年差異不大，但由於快速增加的太陽光電，將使得英國今年夏天的淨負載(尖峰需求-太陽光電供電)下降。且英國的太陽光電大部分都是進入區域型的配電系統或是家庭自用，這將使得整體輸電網系統的尖峰負載需求下降。
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• 國家電網公司認為今年夏天的電力調度將與以往有很大的不同，可能會在夏季特定的幾日中，不具彈性的發電設施(核能、風力、太陽光電、汽電共生、水力等)的發電量超出整體的需求。因此須採取要求風力發電降載，或是要求電力消費者(主要是產業的製程)轉移在系統需求較低時使用電力等措施[2]。
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• 過往要求風力降載主因在於輸電線路的容量不足，而今年起將可能是因為供給大於需求。

評析

• 英國今年夏季(四月-十月)的尖峰負載估計為35.7GW，而最低負載估計為18.1GW。英國電網公司預測今年夏天將會有幾日其不具彈性的發電(inflexible generation)出力已經超出實際的需求。因此有必要實施削減風力發電以滿足電力需求[3]。
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• 英國的日電力負載呈現雙尖峰樣貌，在清晨5點時最低，約在中午以及下午6點時會達到雙尖峰。英國的日負載變化圖如圖1所示。

圖1、英國2015年日負載曲線[3]

• 英國的太陽光電累積裝置容量在2016年2月已經達到9.3GW，NG預估仍將以每個月200MW的速度成長。而英國的太陽光電主要是連接在區域型的配電系統或家庭自用，當太陽光電裝置容量增加時，會使得輸電系統的尖峰負載下降。NG預估在2016年夏天日間的最低負載為23.5GW較去年下降約2.5GW。而整體夏季的最低負載預估為18.1GW，如圖2所示，亦較前兩年為低。

圖2、英國夏季最低負載比較[3]

• NG預估今年夏天在輸電系統中仍將有約67.4GW的裝置容量。其中屬於不具彈性的核能與風力發電約各有9GW(部分小型風力發電直接連接於配電系統端，不使用輸電系統)，如圖3所示。

圖3、英國2016年夏天輸電系統中的電力供給能力[3]

• 因此，若是以英國今年夏天的每週最低負載以及搭配不具彈性調度的發電量，如圖4所示。NG預估即便加計抽蓄水力需要的電力，今年夏天英國仍會有幾日的不具彈性調度能力的發電量大於最低需求量，如圖中的6/20、7/25、8/29等日。

圖4、英國2016年夏天電力負載與不具彈性調度供給電力[3]

• 根據氣候變遷委員會(Climate Change Committee)去(2015)年針對英國電力部門未來的情境預測報告中評估，在2014年時，英國的低碳電力(含風力、太陽光電以及核能)在任何時段都尚無超過電力需求。但當未來英國電力部門的電力排放係數目標設定為100g-CO₂/kWh，所需的風力和太陽光電裝置容量將大幅度提升，連帶使得英國可能會面臨部分時段這些不具彈性調度的低碳電力供給已經超過需求，而必須要採取額外的措施，包括風力降載或是設定機制鼓勵企業在低電力需求時段使用電力[4]。

2014年實況(上)，2030年預估(下)

圖5、風力和太陽光電以及核能的出力與電力需求[4]

• 當電網中的再生能源比例提高時，電力調度方式將與現在有很大的差異，包括日負載需求曲線可能會因為太陽光電的關係而改變、過多低彈性調度的電力使得供給端難以變動等。因此電力系統中需要搭配更多可彈性調度的能力，包括需量反應、燃氣機組、連外電網、儲能等措施，來平衡電力的供需。

參考文獻

1. Peak UK electricity summer demand set to fall by almost 2GW, 2016/4/7.
2. UK will have too much electricity this summer, national grid forecasts, 2016/4/7.
3. National Grid, Summer outlook report, 2016.
4. CCC, power sector scenarios for the fifth carbon budget, 2015/10.