當台灣的綠能供電比例越高，該如何才能達到穩定供電？（09/14/2015 The News Lens關鍵評論）
我們想讓你知道的是：
所謂基載電力，就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來，由於要達成減碳目標，我們要改用再生能源為主要電力，因此，原本的基載電力就不能再當主力了，必須轉為輔助電力，可是燃煤與核能這兩種電力，都有「無法快速升降載」的特性，使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度，那該怎麼辦呢？
文：蔡卉荀（地球公民基金會主任）
2016年啟動的電力能源轉型，使得台灣再生能源持續增加中，在2021年5月，白天用電尖峰時，太陽光電的發電量已可占全台9%以上，比一座核電廠的發電量還多，順利供應用電需求，證明了太陽光在供電系統已占有重要地位。
然而，今年5月，夏季高溫提前報到，又逢三級疫情停課不停工，導致全台用電量屢創歷史新高。5月17日一座興達燃煤機組突然故障，其他備援電力應接不暇，隨著太陽下山失去光電，夜間用電又居高不下，不幸發生分區輪流限電，「綠能供電不穩定」的擔憂也再次浮現，當台灣的綠能供電比例越高，有什麼方法能夠穩定供電呢？
揚棄核煤基載，以再生能源為主力，搭配升降快速的輔助電力
過去為了穩定供電，會使用燃煤與核能作為「基載電力」，將燃氣與再生能源視為用電高峰時才開啟的「輔助電力」。所謂基載電力，就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來，由於要達成減碳目標，我們要改用再生能源為主要電力，因此，原本的基載電力就不能再當主力了，必須轉為輔助電力。
可是燃煤與核能這兩種電力，都有「無法快速升降載」的特性，使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度，不能成為未來的輔助電力。說白話一點，太陽光多的時候，我們當然要多用光電，此時燃煤或核能的發電就必須減少，等太陽下山後才能再增加。但是燃煤電力從零到滿載發電至少要八小時，核能更要三天以上，這兩種電力要配合光電每天升降載實在太困難了。
相較之下，水力發電從零到滿載只需20分鐘、燃氣為2.5小時，儲能系統更快，只要幾秒內就能供電。這些電力可以快速因應調度，才是搭配再生能源最佳的輔助電力。
用電端計畫性節電的「需量反應」
此外，讓用電端計畫性節電的「需量反應」制度，也能讓電力供應更穩定可靠。所謂需量反應，就是當預知電力可能緊繃時，提前請用電大戶減少用電，例如：工廠配合調整生產時程，將某些耗電的工作移到離峰時段來做，避免大家都擠在同一個時間，或直接關掉不必要的用電。
美國加州甚至會讓一般民宅社區也加入需量反應，大家一起配合電力公司的調度指揮，主動關掉非必要的用電，這就是加州目前有將近一半電力靠再生能源，仍可以穩定供電的秘密武器。
「需量反應」的誘因來自電力公司以優惠的價錢買下用戶減少的電量，這比起電力公司花大錢蓋新電廠，只是為了應付尖峰用電要划算多了，台電公司近年來已開始運用這項管理技術，但是廣度和深度都還有很大改善空間。
邁向100%再生能源的系統改造
此外，雖說白天才有太陽光、風力也非24小時都穩定，但可以透過氣候和氣象的預測掌握，提前進行電力的調度。
再生能源的發展已經是不可逆的趨勢。燃煤與核能除了有空污、核廢料、核安等問題外，無法快速升降載的特性也導致他們被淘汰的命運。如果在電網中替他們保留一席之地，反而會限縮再生能源可以併入電網的空間。
在邁向100%再生能源的過程中，將全面顛覆傳統的電力系統，傳統基載的運作概念不再適用，必需搭配天然氣、儲能等輔助電力，加上更具韌性的電網基礎設施與電力管理技術，這是一場能源革命。
★ 編按：值得補充說明的是。其實，當我們面對台灣的綠能供電比例越高，該如何才能達到穩定供電的挑戰時，其解決方案遠比文章中所提到的項目還要多元，例如新一代的具備快速反應、彈性調度運轉特性的 fast responder 燃氣機組，可以將從冷機啟動到滿載發電運轉的時間，從傳統燃氣機組的平均需要2.5小時，大幅度縮短至15分鐘至半小時以內，而且能夠在接到電網調度指令之後，短短幾分鐘時間，就能夠完成停機待命的狀態，這樣的快速反應彈性調度功能，可以極大幅度地緩解每天日落之後約2~3小時的夜間次尖峰用電時段的供電。
同時值得關注的是，新一代的燃氣機組，有些機種在設計之初，不但就針對將適應頻繁的快速反應、彈性調度的運轉模式包含在關鍵功能之內，而且也具備了混用氫燃料的功能，使得客戶在面臨能源轉型任務，開始降低天然氣使用佔比，改以氫燃料作為替代能源的階段時，可以無縫接軌，順利的跨出轉型的步伐，而不至於需要汰換掉原有的燃氣機組，造成設備、資產方面的浪費。（目前台灣新建置的燃氣機組當中，就有具備混燒氫燃料功能的機種，原廠設計是出廠時就可以適應混燒氫燃料比例達50%的能力，若將來經過原廠升級解決方案，更可以轉換成100%以氫燃料替代天然氣作為發電的燃料。）
此外，台灣充沛的地熱發電潛力，在經過近30年的荒廢之後，現在又重新啟動，目前已經有小型驗證地熱機組上線運轉近3年，成效良好，同時也開始有一批中小型地熱發電的開發案再進行當中。
地熱發電是再生能源發電當中，具有長時間穩定發電，具備擔當基載供電能力的再生能源綠電，同時也具備勝任快速反應、彈性調度的運轉功能。
台灣各地都有豐沛的地熱資源，在引進最新的鑽探、開採、運轉技術，以及搭配新進的先進材料科學的輔助下，台灣的地熱發電會是繼太陽能光電、離岸風電之後，台灣另一種極為重要的再生能源電力來源。
其實，隨著再生能源發電發展和能源轉型進程的向前推進，電業領域的各種創新、改進，會持續不斷的推陳出新，我們手上可以選擇的解決方案會越來越多元，越來越有效益。大家對於台灣推動能源轉型，發展再生能源發電的各種努力，應該要更有信心，給予更廣泛的支持與肯定。
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