工業技術研究院綠能與環境研究所經理/黃奕儒

所謂備用容量(Reserve Margin)係指系統在各發電機組正常發電情況下，可提供之最大發電容量(即系統規劃淨尖峰能力)，與每年之「最高小時用電量」(即系統尖峰負載)之差額，而備用容量率則是以發電機組淨尖峰供電能力與尖峰負載計算而來，其中傳統發電機組的淨尖峰供電能力，以裝置容量扣除廠內用電後計算，而再生能源則需依天候及其發電特性進行估算[1]。依據經濟部能源署於今年7月公佈之「112年全國電力資源供需報告」，112年全國總發電裝置容量為6,404.5萬瓩，而電力系統夜間供電能力約4,144.8萬瓩，其間將近2,300萬瓩的差異，主要即在於太陽光電夜間供電能力為0，離岸風力以裝置容量11％計算。從這一個現象可以發現，長期電力資源的準備已經脫離了傳統簡單從電力系統裝置容量就可以得知資源準備的充裕性，隨著電力系統再生能源的增加，各項電力資源在全年中不同時段的實際供電能力，成為檢視電力資源準備充裕性的必要條件。

傳統火力電廠屬可調度資源，可經由事前的調度排程滿足系統負載需求，因此，我們可以簡單的用年度尖峰負載的需求來評估系統需要的資源總量，只要準備的發電資源可以滿足尖峰負載，就代表我們有足夠的資源，這也是目前採行的以備用容量率水準來評估資源準備充裕性的概念。但再生能源發電主要是由天候條件決定，在不搭配儲能系統的狀態下，其供電能力在不同的時間內會有顯著的差異；同時，也無法配合系統臨時性的需求而增加發電，因此，目前國際上對於再生能源供電能力的計算主要是採用等效承載能力法(ELCC)，其基本原則在於計算再生能源裝置可以減少或取代的火力電廠容量。而在計算的過程中，就必須要考慮到全年8760小時的供需變化情況，而不能僅以傳統全年尖峰負載最高點來判斷系統的需求。

目前國際上因應淨零轉型的趨勢，對於長期電力資源準備的議題也越來越關注，特別是當傳統可調度火力資源快速減少的情況下，如何確保電力資源的充裕性，也是淨零轉型中的一個重要課題。而各類新興資源的加入，更是大幅提高評估長期資源充裕性的複雜度。舉例來說，儲能系統的建置雖然對於穩定供電有相當大的幫助，但儲能系統同時兼具用電與發電的特性，以及儲能系統供電持續時間的長短等，都會影響到儲能供電能力的計算；同時，國外研究也顯示，當系統的儲能建置量達到一定程度後，其所計算之供電能力數額也會隨之下降，換言之，我們也無法單純依賴儲能系統來解決資源充裕性的問題。

最後，強調需求面資源的開發與運用，也是國際在長期資源準備的一個重要策略。由於再生能源的不可調度性，為了解決部分時段再生能源發電過剩的問題，國際上普遍透過時間電價或需量反應方案等方式，引導用戶於適當的時候增加或減少用電，國內去年修正的新時間電價方案，以及新增的高壓及特高壓電力批次生產時間電價等，也都是因應國內再生能源發電特性下，所採用的需求面管理措施。綜合言之，為了確保長期電力資源準備的充裕性，除了既有的備用容量率管理方式以外，我們應該借鏡再生能源發展較快的先進國家經驗，進一步建立更完整的長期資源充裕性評估方式，充分考慮未來可能的各種情境，才能消彌未來可能面臨的風險與困境。

[1] 經濟部能源署，「112年度全國電力資源供需報告」。

(本文內容為作者個人觀點，不代表本部立場)