是時候提升電網的韌性與彈性了(盧展南/中山大學電機工程學系教授)(05/15/2021 蘋果日報)
513大停電因人為疏失導致「匯流排」損壞;關鍵基礎建設中電網與供氣系統的維護運轉與韌性的問題,值得正視。
作者:盧展南/中山大學電機工程學系教授
許多人關心觀塘中油第三座天然氣接收站若無法及時完成,會造成電源備轉容量不足,燃煤增加,但供電穩定與否,絕不是表面的電源綠燈就可以安全過關的。513的輪流停電和2017年815輪流停電及1999年729大停電的主因,皆不是電源不足問題,而是關鍵基礎建設中電網與供氣系統的維護運轉與韌性的問題。
電力系統是動態平衡系統,講求絕對的供需平衡,以維持高的系統頻率品質。當發電機的輸出因電網發生事故,無法正常輸出電力時,就會跳機以自保。當系統整個發電量瞬間因跳機減少時,頻率就會往下探底。若無快速反應機組或其他電源的挹注,頻率達低頻卸載的設定時,便有一些用電負載需即時停電,以穩住系統頻率。
建立獨立電業監管機構
在發電機組可供電之裕度無虞的情況下,供電穩定與否就取決於發輸配電力設備的可靠性,及機組調度與電網運轉的彈性與韌性。本次的電網事故點接近興達電廠,線路電壓驟降可能造成電廠輔機跳機而導致機組跳機。不論是不是人為造成,設備發生故障造成電網事故,無法完全避免,電網設計上應分散風險、避免過度集中。要緊的是,當事故發生時能將故障區快速隔離,縮小影響範圍,利用備援網路快速復原,這就是電網的韌性。
很多時候電網的瓶頸在電廠出口的電源線,特別是目前汰舊更新的幾個電廠的電源線,原先都是161kV電源線,因為機組更新後容量增大,必須配合新增345 kV電源線。遺憾的是受到抗爭,導致電源線新增困難。電力公司除應做好設備維護,提高設備韌性減少故障外,電網的建設需要全民的關心與支持。
過去一年的供電裕度都保持綠燈,若事故造成的跳機總容量未超過10%,還需要執行好幾輪的分區輪流停電,可能就要好好檢討所謂的備轉容量是否在緊急時,真的能派上用場。最近沒下雨,相對造成電力調度的困難,過去可快速反應的機組,在時機不對時,可能就派不上用場。本次事故花了將近30分鐘才將頻率拉回60Hz即顯示調度的困難,建議應擴大輔助服務市場的規模,提供必要的調頻及備用容量。
台灣如果有獨立的電業監管機構,就可好好注意電力系統的供電可靠度。一個專業的電業獨立機構是站在積極主動的立場,協助電力公司管理所有包含電力系統的安全、設計以及電力市場並兼顧機組調度的效率,讓系統在最安全、最經濟的情況下順利運作。
就輪流停電而言,民眾最關心的是會不會停到我家、何時會停電、何時會復電。3年前815大停電後電力系統總體檢建議,台電進行「限電資訊揭露系統」建置,該系統內建置停電時間、組別、饋線、行政區里、影響用戶數及路段等資料,使民眾預作準備,可減少不便。
天然災害、地震及人員疏忽,造成世界各地許多大區域停電,所造成的經濟損失與生活的不便,在在提醒我們關鍵基礎建設的重要,電網的韌性與彈性是值得大家認真關注的議題。
完整內容請見:
https://tw.appledaily.com/forum/20210515/UDWL4TVKXVFRJKLJ5SPSX3RQ2U
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【729全臺大停電】 #你還記得嗎
1999年的一個夏日夜晚,許多原本正在冷氣舒眠下的人漸漸熱醒,窗外的城市淨是一片漆黑,如此大範圍的停電,頓失消息來源的人們開始各種不安的猜測。
「聽說桃園的煉油廠爆炸了?」
「是核能發電廠出現意外嗎?」
「難道兩岸戰爭已經展開了?」
然而當這次產業損失至少數十億元的大停電調查清楚後,卻發現僅僅是因為一座高壓電塔的倒塌。
因區域電力供需不平衡的關係,臺灣長期依賴南電北送,卻僅有兩路超高壓輸電幹線,由於其負載率過高,一旦發生意外,便無法互相協調支援。
臺電雖早已預見問題努力推動第三迴路的建設,卻因用地取得困難、長期受到地方民眾抗爭,而使得計畫不斷延宕,在各種結構性問題的連鎖反應下,最終導致了729的全臺大停電。
729大停電彷彿敲響了人民心中的警鐘,在輿論的支持下,臺電終於加速在2002年完成了第三迴路的相關建設,但隨著經濟產業快速發展,臺灣的用電量及能源需求持續升高,民眾「要電不要廠」的心態若不改變,歷史恐將一再重演。
#能源問題是通盤考量
#所有方案皆有其利弊得失
#報時光UDNtime
來源:聯合報
日期:1999/7/29
攝影:林秀明
圖說:昨晚全台大停電。
歷史新聞
【1999-07-30/經濟日報/01版/要聞】
全台灣 大停電
新竹園區損失至少數十億元 近千萬戶受影響
【本報綜合報導】昨(29)日深夜11時15分許,台灣地區發生罕見的大規模停電,除高屏少數縣市外全部停電,近一千萬戶受影響,新竹科學園區也因瞬間降壓斷電而損失慘重,初估損失至少數十億元。
昨夜停電原因眾說紛云,可能原因有輸配電系統發生重大故障、變電所爆炸等,台電公司昨晚緊急調查原因,但至截稿為止,仍無法明確對外公布。
昨晚11時過後,北部、中部、東部及嘉義、雲林等地瞬間停電,頓時全省一片漆黑,稍晚台中、高雄恢復供電,其它地區仍未恢復。台電公司目前以調度搶修為首要任務,全省警力也立時動員警戒,全省交通大亂,高速公路林口以南全面封鎖禁行。
受瞬間降壓影響,高科技產業集中的竹科全部斷電,半導體、光電等工廠因必須24小時運轉,所有製程內、爐管內半成品都將因此報廢,廠商損失慘重。
【1999-07-31/經濟日報/02版/大停電特別報導】
大規模停電凸顯的當前電力供應問題
【社論】台灣地區29日深夜發生歷來最大規模的停電事件,全島除了高雄、屏東、台南等地區,都陷入停電狀態,約八、九百萬用戶無電可用,連機場、鐵道、醫院等停電敏感地區都一度斷電。產業損失更難估計,顯現這次大規模停電的嚴重性。引發這次大停電的原因是台南關廟山崩,導致台電公司高壓鐵塔傾斜,造成龍崎至嘉民海線、龍崎至中寮山線間的輸電線跳脫,並引起連鎖反應。這次停電事件看似意外事故,實際卻是台灣電力供應系統的根本結構性問題使然,值得深究。
這次停電凸顯的第一個結構性問題是區域電力供需不平衡。根據台電公司的統計,目前台灣地區含民營電廠的電力總裝置容量為2,749萬瓩,位於桃園龍潭以北的電廠有核能一、二廠及協和火力、林口燃煤、翡翠水力等機組,裝置容量約690萬瓩,僅約占總供電能力的25%。但是,北部地區是政治、金融及商業發展中心,電力需求大,用電量約占全台灣的45%以去年的統計為例,北部地區的最高負載約1,075萬瓩,但淨尖峰供電能力僅約665萬瓩,不足的410萬瓩電力都需由中南部經輸配電送來。
這種南電北送現象已存在多年,隨著經濟持續的發展,北部地區對南電的依賴愈來愈高。台電統計,南電北送的電力今年以來漸增,7月下旬已達440萬瓩,因而逼近現有輸配電系統的最大輸電能力470萬瓩,北中第一、二路超高壓輸電線負載率並首度超過90%,較合理負載率75%高出甚多。這種情況顯示不僅北部地區供電吃緊,也反映輸配電系統的負載率持續偏高,將相對增加系統設備的故障率,一旦發生事故,兩條輸電大動脈將因負載偏高而無法相互支援,就會爆發像前天深夜一樣的大範圍停電現象。這是當前電力系統存在的第二個結構性問題。
第三個問題是我國電力備用容量率長期低於合理的25%水準,今年大約在12%、13%間,表示電力供應只是大致夠用,難以應付突發的狀況,例如需求激增或機組故障。因此,每當進入夏季尖峰用電時期,台灣地區民眾就得面臨可能限電的壓力。然而,儘管電力備用容量率長期偏低,在環保抗爭、安全考慮等情況下,台電公司卻不易增設新的發電廠。近十年來,台電都是在現有電廠中加裝發電機組,因而供電能力成長有限。
這三大結構性因素使得台灣的供電系統相對脆弱,一旦遇有突發事故,台電的應變就顯得捉襟見肘。為此,台電已採行因應措施,例如興建南北第三路超高壓輸電線,不僅寬解北部地區供電壓力,並減輕現有二路輸電主幹線的負載,提高相互支援及應變能力。另一方面,台電也積極興建大潭液化石油氣發電廠及核能四廠,以增加北部地區發電機組,減少對中南部電力的依賴;此外,目前已開放設立的民營電廠,更優先選擇在北部設廠者。
這種種努力並沒有獲得完全的支持,例如南北第三路超高壓輸電線,就面臨部分路段民眾抗爭的困難,以致原定民國85年應完工的第三路輸電線,卻至今仍在進行中;核四的興建更是風風雨雨,儘管立法院已通過興建預算,至今仍然面臨反核團體的干擾,甚至可能無法取得地方政府的許可,以致完工時日遙遙無期。民眾「要電不要廠」的心理一直存在;核電廠的興建是見仁見智,一向是國際性的爭議;燃油、燃煤等火力電廠的擴建,其所排放的大量二氧化碳,將受氣候變化綱要公約的管制;興建對空氣汙染程度較低的液化石油氣發電廠,民眾就須接受電價調漲的事實;如果放任現況不管,就是由台灣經濟付出代價,企業界得隨時準備承受限電、斷電、停電之苦。
天下沒有白吃的午餐,每一種解決方案都會帶來利弊互見的影響,應對之道當是權衡輕重緩急,選擇最適方案。台電的危機處理能力及效率一定有提升及改善的空間,但關鍵還是在於這三大結構性問題必須及早解決,才能真正提高台灣電力系統的供電穩定性。因此,政府相關單位應儘速在考量環保、能源及安全等原則下,訂出明確的電力政策,並發揮公權力,全力執行,及早改善台灣經濟發展的基礎環境。
729大停電 在 遠見雜誌 Facebook 的最佳貼文
【513造成全台大停電的原因竟是「人為疏失」!?】
#513大停電 調查報告出爐,經濟部長 #王美花 表示,台電一名工作人員昨天在進行輸電擴充工程測試時,誤開隔離開關,導致匯流排接地故障,進而造成興達電廠機組跳脫,造成全台大停電。
賠償部分,王美花也表示,正式研議提出的「513停電事故電費扣減專案」,粗估減免總額達約5億元。
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