善用需量反應 提升用電管理效率

隨著科技發展,「電」在生活中扮演的角色愈來愈重要,各國電力需求逐年成長,電力產生的同時加速能資源消耗,在環境永續與科技未來看似零和的天平兩端,還能有什麼方式讓能源使用更具效率?需量反應(Demand Response)可有效調節供需,是全球正當紅的電力管理機制。

當電力批發價格過高、或是電力系統可靠度受到威脅時,可以透過調整電價或獎勵措施來使用戶改變用電習慣(如減少用電)的策略。

為響應節能環保趨勢,台灣目前朝廢核、減碳發展,但要如何能以用電戶可承受電價來維持供電可靠度,避免停電、限電等狀況,也是相當關鍵的問題。即使採用「開源」的方式增加備用容量,建置發電機組設備的投資也就會愈多,根據美國能源效率經濟委員會(ACEEE)報告指出,提升能源使用效率的成本遠比運用風力、太陽能、燃煤、核能、生質能等方式發電的成本要來得低,因此世界各國都將「需求面管理」視為重要的電力管理與改善方向。

「需求面管理」中,節約能源為必要的第一步。以每年耗用台灣至少5成電力的「馬達動力系統」為例,陳斌魁解釋,包括電力品質、搭配馬達作功的設備規格與設計、動力的傳動元件與應用設備等,都會影響馬達供電系統的用電效率。換用高效率馬達不僅節能,還可享有更長使用壽命優點,評估更換高效率馬達時,要將壽命周期中的用電及保養維修等成本納入考量,才更能全盤掌握用電方式是否合理。

同樣在照明用電上,目前也有許多節能方法:比如運用更合理的照度與設計,或採用高效率的省電燈具、根據環境和用途選擇適當燈具等。而在整個輸配電系統中,可從各項設備元件及驅動控制等方面,找出能夠提升能源效率的方式,例如利用更高效率的變壓器,就可減少電力在傳輸過程中造成的耗損,或是在符合法規且不影響設備運轉下,降低配電饋線的運轉電壓來減少電力需求與運轉成本,來獲致節能效益。

「需求面管理」的另一項積極作法是「需量反應」,目前廣受世界矚目,為提升電力使用及管理效率的解方之一。這項起源於美國,目前在韓國、日本等地也有推行的電力管理方式,是指當電力批發價格過高、或是電力系統可靠度受到威脅時,可以透過調整電價或獎勵措施來使用戶改變用電習慣(如減少用電)的策略。台電公司自1979年即開始推動的時間電價,以及1987年起展開的用戶配合減少用電措施(可停電力一),均為需量反應管理作法。

給予用戶獎勵措施的(或稱可調度型)需量反應,可使電力公司在預計備轉容量可能不足或缺電的情況下,於事前提供誘因,針對供電可靠度要求不高或是產值較低的用電戶,使其願意在特定期間讓出用電權力,轉而使連續性要求高或產值較高的用戶獲得可靠電源,以達到降低整體發電投資成本、提升電業經營績效與供電可靠度等效果。

台電有供電的責任與義務, 此法令要求使台電公司在2018年為了要能供應全年之中175小時(約占2%時間)的尖峰用電,必須規劃多備224萬瓩的尖載發電機組,這些尖載機組設備利用率非常低、投資效益不彰,若能和用電戶先行協商,運用需量反應,在用電尖峰時段調配電力負載,就能降低投資尖載發電機組的財務負擔。

給予用戶獎勵措施的需量反應作法,已於國際間發展出眾多合約類型與商業模式,比如電業和用電戶之間,可視通知後需量反應執行時間快慢,而給與不同的補償價格,亦可將需量反應當成是動態、可調控的電力資源,並由第三方團體集合眾多用電戶,即所謂用戶群代表,如同虛擬電廠般來協助平衡電力供需,在電力市場上競爭。

目前台電給予用戶獎勵措施的需量反應作法為「需量反應負載管理措施」方案,針對高壓以上經常電力用戶,提供計畫性減少用電措施、臨時性減少用電措施、需量競價措施,以及空調暫停用電措施等,共計四類型措施、10種類方案。至2018年,參與「需量反應負載管理措施」容量已達到254萬瓩,相當於兩座核一廠的規模,對於目前推展需量反應之成果,相當值得給予台電肯定。

 

(本文經陳斌魁同意授權轉載,刊登於工商時報《善用需反應 提升用電管理效率》)

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