能源知識庫

重點摘述

台電近五年備轉容量低於6%天數，從2013年出現1天以後，2014年以後呈現每年數倍成長，今年(2017)到目前為止，已經出現73天備轉容量率低於6%現象，甚至有3天備轉容量低於90萬瓩的狀況(如圖1)，再生能源普及化成為我國當前重要課題，未來用戶端將有更多再生能源發電系統等不穩定發電，當再生能源發電占比愈高，即會顯現所謂鴨子曲線（Duck Curve）的現象，除了仰賴電力公司快速升降載AGC (Automatic Generation Control)機組外，也可透過聚合儲能提供快速輔助服務，在目前全民抗爭拒絕增設電廠的氛圍下，搭配使用蓄電池，平滑發電量、負載移轉／削峰填股、快速升降載／充放電提供電網輔助服務，也許是緩解當前電網不穩定性、負載驟升一個值得探討的方向。

以台電近五年備轉容量低於6%天數，從2013年出現1天以後，2014年以後呈現每年數倍成長，今年(2017)到目前為止，已經出現73天備轉容量率低於6%現象，甚至有3天備轉容量低於90萬瓩的狀況(如圖1)，將近於2部火力機組的尖峰供電能力，意旨只要2部機組發生停/檢修的需求，都會有限電的可能性，因此再生能源普及化成為我國當前重要課題。

(資料來源：台灣電力公司)

圖1、近五年備轉容量低於90萬瓩

另一方面，未來用戶端將有更多再生能源發電系統等不穩定發電(Variable Generations, VGs)，而這些不穩定發電與傳統發電有本質上的不同，其輸出不容易被控制及儲存，而輸出的變動率(Ramp Rate)通常很大，因此如何整合與調度高佔比的不穩定發電會是未來調度的一大挑戰。

當再生能源發電占比愈高，即會顯現所謂鴨子曲線（Duck Curve）的現象，美國加州已出現。如圖3所示，鴨子曲線的課題就是傍晚的「鴨脖」(Ramp up)，可發現下午四點半開始的三個小時內，太陽光電等再生能源發電量急速下降的時段，電力市場急需快速的負載追隨（Load Following）調度等輔助服務(Ancillary Services)。

(資料來源：CAISO)

圖2、CAISO預期至2020年負載曲線

由於「綠電先行」與2025年再生能源發電占比達20%等政策推動，未來我國也很可能顯現出鴨子曲線的負載樣貌，加上台灣是孤島，電力無法賣到海外，在季節交替的日子，PV可能因為短暫雲遮或陣雨造成大幅變動，或者到了五六點鐘太陽下山，電力需求急遽上升，整個負載曲線的快速上下將會更顯著，除了仰賴電力公司快速升降載AGC (Automatic Generation Control)機組外，也可透過聚合儲能提供快速輔助服務，如圖4所示。在目前全民抗爭拒絕增設電廠的氛圍下，搭配使用蓄電池，平滑發電量、負載移轉／削峰填股、快速升降載／充放電提供電網輔助服務，也許是緩解當前電網不穩定性、負載驟升一個值得探討的方向。

(資料來源：WAKKANAI MEGA-SOLAR PROJECT 1-YEAR RESULT)

圖3、日本北海道大規模PV穩定驗證計畫結果