我們需要的是更多電還是電網輔助服務？（05/26/2021 陽光部落格Sunnyblog）
2021.5.14興達發電機組匯流排故障，依照台電公佈的備轉容量，應該足以因應這次事故的震盪，然而結果是目前台電現有發電能量其實無法應對波動，導致C、D組用電戶需要輪流限電數小時以等待發電機組重新升載。時間拉到這幾天，根據台電的發電廠即時資訊，在日正當中、氣溫最高的時刻，所有的發電廠，包含設置目的為輔助啟動、而非發電的的輕油發電機組，幾乎都是滿載運作中，才能維持6%以上的備轉容量率。
就以上狀況而言，台灣的確缺電。
更多的再生能源併網是趨勢，面對已投入的巨大資源評估、開發、建置的發電項目，及目前國際對於再生能源、減碳的要求，我們不可避免地會持續提升目前的再生能源配比與併網量；新型態能源的加入也有分散風險、降低負載壓力的優點，如近年來太陽能的併網緩解了過去在中午必須大量升載的壓力，讓現在用電尖峰從中午轉為清晨與黃昏，形成鴨子曲線。
既然轉型趨勢明確，也必然發生，在應對上，我們究竟出了什麼問題？
1. 發電量與用電量成長不同步
依照經濟成長率預測未來用電需求，每年用電量都會上升1~2%，增加發電量是必然的。然而，政府在能源開發上重點放在再生能源的風能與太陽能，皆有因為爭議導致開發卡關，因此發電量並無達到預期水準；除此之外，再生能源大量併網會增加台電調度的壓力，彈性調度能力不可或缺，但不僅燃氣電廠因溝通不良卡關、缺水導致抽蓄發電更為短缺、電網輔助服務措施尚未成長完備，目前彈性調度能力尚待成長。
要解決電源開發的問題，隨著經濟部的再生能源躉購政策逐漸降低收購價格準備退場，需要有更自由的電力交易市場，才能由市場交易機制支撐起價格，保持再生能源的開發誘因。目前太陽能建置上，沒有環境爭議的屋頂型電廠有90%，為無法自由交易的第三型發電設備，雖然能源局有對此做出解決方案，但對於廠商來說摩擦依舊太大、無法有立即性的幫助；在風能建置上，要將數百千瓦裝置容量的風場導入自由交易機制，也不是簡單的事，許多開發商持觀望態度，讓風機建置進度緩慢。
2. 彈性調度多元電力來源的方法
在彈性調度的能力提升上，燃氣機組牽涉到環境保育、地方政商及溝通不良等議題；氣候變遷影響之下，不只是近期水情嚴峻、未來也更容易因為極端氣候而缺水：
過去一直作為重要調配資源的抽蓄水力發電，也已經被逼到了臨界點。
就即時的電力調度而言，水力為目前最快反應的電力來源，在幾分鐘內便能達到滿發
第二常用的燃氣發電則需要2小時才能達到滿發
電網輔助服務措施是一條新的方向
電網輔助服務可以細分四種：
快速反應備轉
調頻備轉
即時備轉
補充被轉
依照電網不同情境，用各種措施反應用電調配需求。
2020年，台電已開始快速反應備轉、調頻備轉的招標，在今年七月，也即將試行電網「輔助服務與需量反應措施平台」，讓更多的容量型儲能機組、需量反應措施可以參與電網需量反應。作為輔助服務，這幾項調整的速度都要比傳統機組來得快：
反應最快－快速反應備轉服務：必須在一秒之內即時反應
反應最慢－補充備轉：至少需在30分鐘內動作。
輔助服務是一個急需發展的未來重要資源，但是目前僅有15MW的儲能調頻備轉(Automatic Frequency Control, AFC)初登板輔助服務市場，建置量還有很大的成長空間，如果成功如期建置，513、517發生的事故，都可以用採用這種方式因應策略。
除此之外，這種非傳統、不以發電方式來增加電網彈性的措施，台電業務處也有推出「需量反應負載管理措施」，目標是降低用電戶在尖峰時刻的用電，來達成轉移尖峰時刻發電壓力目的。台電業務處會先跟用電戶簽訂特殊的電價契約，用以價制量的方式，將用電負載轉化為可調度的電網資源，成為整體電網規劃的一部分，突破傳統上供電必須滿足用電需求的單向運作，提高能源使用的效率。而這些參與的用電戶，透過將尖峰時間的用電需求量轉移到離峰時段，也可以得到較為優惠的電價，達成雙贏的局面。
而輔助服務內容也可以再進一步擴大。目前需量反應措施只有契約容量100kW以上的大戶會跟台電合作在尖峰時降載，然而大戶們的電力多作為工業生產所用，降低用電等於停止生產，因此參與者不多。若能開放低壓商辦、住宅用戶參與，由於低壓用戶本身彈性較大，總體來說可以讓電網運作更有彈性。舉例來說，歐洲有能源新創公司提出的輔助服務內容為調配住宅的暖氣，在備轉緊繃的時候，關閉部分用不到的暖房設施，以達到降載的目標。雖然在國外已有諸多案例，以台灣目前的狀況而言，要聚合大量低壓用戶，還需要更彈性的電網規則與商業模式參與，才有可能發揮效用。
長遠來說，未來隨著極端天氣事件發生頻率的增加，傳統機組因高溫而故障或必需顯著降低電力輸出的機率也會提升，很可能使得電網在調配上需要面對更嚴峻的問題。同時，太陽能剛好在夏季白天最高溫的時候，有較多的發電量，其實也是在減少這些無預警突發狀況發生的機率。
越彈性、多元、分散的電網供需，可以讓風險降到最低，讓更多人了解這些問題有助於產業跟大眾之間的理解。期待台灣電往未來的發展，希望能讓所有人都能更簡單地參與能源電力產業，並在其中找到價值。
完整內容請見：
https://blog.sunnyfounder.com/2021/05/26/我們需要的是更多電還是電網輔助服務？
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100kw 水力發 電機 在 [討論] 川流式水力發電機- 精華區Policy 的推薦與評價
https://www.etaiwannews.com/etn/news_content.php?id=743771
全台首座川流式發電站 宜蘭展示
（中央社記者沈如峰宜蘭縣二十日電）發明家劉正獅與宜蘭農田水利會合作，日前在宜蘭
冬山鄉萬長春圳，裝設號稱國內首座的川流式水力發電站，利用無落差渠道發電，滿載時
每小時可產生一百千瓦電力，已取得一百多個國家專利權。
劉正獅曾當選1989年台灣十大傑出青年、第六屆發明展。十年前，他發明高低落差式
小型水力發電系統後，獲得中國、美國、南韓、日本、越南、泰國、澳洲、紐西蘭、南非
等四十多個國家專利，並已在中國福建投資興建，順利運轉發電三年多，越南政府也準備
在各省山區普遍興建。
劉正獅今年又發明完成「川流式水力發電系統」，已獲一百多個國家的專利，它是利
用無落差水圳渠道流水速度產生的衝力，推動架設在渠道旁的水輪機，經由齒輪變速箱的
傳動，帶動發電機發電。
日前經由宜蘭農田水利會的引進，這部機具首先架設在冬山鄉萬長春圳展示，滿載時
每小時可產生一百千瓦電力，除供應附近公園設施所需之外，水利會也計畫與台電線路併
聯，讓既有的水利設施，發揮最大效益。
劉正獅說，一座川流式水力發電站成本約需新台幣一千萬元，只要兩個月左右就可完
成，無需浪費水資源，對生態影響微乎其微，水量降低時仍可發電，日前颱風過境後，所
有設備都安然無恙，系統牢靠。
他表示，這個設備只要每隔十二公尺的水圳就可興建一站，依台灣河道水利評估，可
建三萬多座，如果以都是滿載情況來說，相當於一座核四廠的發電量，值得擴大推廣。
宜蘭農田水利會長呂天降說，由於全球暖化造成氣候變遷的問題日益嚴重，節能減碳
的風氣逐漸盛行，也必須重新思考新的能源政策，目前台灣各農田水利會的水圳灌溉系統
，可以利用川流式水力發電站全面發電，因應環保與能源再生趨勢；如果成效不錯，不排
除推廣到全國各地，解決能源短缺問題。970920
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構想：
1. 小規模平地水發電會改變土地和人類的關係，捨棄大型人造建物，
減少對非人居地帶的影響，如果效果不錯，台灣的水車景觀可以媲美荷蘭的風車
2. 以往被水泥覆蓋住的水圳可以重見天日，因為有發電和景觀價值
3. 政府應出資投資繼續發展，提供必要的技術、資金、專利等協助，
使其成為一種產業，如同扶植半導體、光電產業一般，成為世界的優勢產業。
4. 標準的擴大內需，除了解決電力問題、因為專利和材料都能在國內取得，
對國內經濟大有幫助。
5. 審慎評估蓋的地點，水圳優先、人造運河次之，最後才是自然河川，
以小河為主，且要要評估枯水和豐水的影響，要達到核四的發電量實在過於樂觀。
6. 檢討台電的能源政策，考慮緊縮電能開發。
7. 配合社區營造、居民參與景觀設計、電力優惠，甚至民眾入股等等，
使得水車成為部份地區的指標景觀之一。
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 124.10.132.79
※ 編輯: bullfrogtwn 來自: 124.10.132.79 (09/21 12:01)
※ 編輯: bullfrogtwn 來自: 124.10.132.79 (09/21 12:02)
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