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[Podcast] 世界電力新聞週報第26集-德州大停電之後續發展態勢與專家建議方向(下集)

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發表日期:2021-07-19

內容大綱

本期我們將延續上週的德州大停電的後續發展,繼續與大家分享多位專家針對具牛仔特色的「孤星州」電力系統所提出的德州能源系統的7大問題與改善建議,看來德州已到要認真面對改弦易轍的局面了。

詳細內容

各位收聽世界電力新聞週報的朋友大家好,本週我們將延續上週的德州大停電的後續發展,繼續與大家分享多位專家所提出的德州能源系統的7大問題與改善建議報告。

擁有豐富石油及天然氣資源的德州,也有高比例的再生能源,一直以來因擁有豐沛且多元的發電資源而引以自豪,再加上獨立的德州電力系統,因此被稱為「孤星州」;另外德州也充滿自信、不畏懼變革,而成為美國電力自由化、民營化程度最高的地區。長期以來,德州政壇也對於該州電力自由化的經濟效率志得意滿。

由於自有資源豐沛且自主能力強,德州牛仔做任何事情都不想聯邦政府來插手監管,因此電力市場一直只有電能市場而沒有容量市場,所謂電能市場就是直觀的發電量競價市場、而容量市場則可以解釋為購買多餘備載容量的市場。沒有容量市場的德州,好處是不需負擔過多備轉容量的成本而在平常擁有較低的電價,但壞處就是電廠全力追求在最短的時間內利潤極大化,而不做長遠的容量投資規劃。

因此在這一次的酷寒災變中,除了毫無防範地導致大規模停電癱瘓之外,電力市場的售電價格更在短時間內飆漲了好幾倍,劇烈的價格波動也讓輿論開始議論這種短期「效益至上」的體系,是應該深切檢討了。

事實證明,過於強調電力市場的自由化、而忽略了長遠的容量規劃,過於注重電力系統的自主性、反而輕忽極端情境來臨時的風險控管與應變措施,進而導致了德州這一次的供電危機。

上次我們已經與大家聊過主管機關治理與監督這個層面,這次我們要與大家介紹另外兩大層面:電網營運者的預測能力與責任、以及電力公司及其他產業介面的配合:

首先,我們先講電網營運者的預測能力與責任,主要包含三個問題:

第一、實際電力需求超過負載預測值百分之20

德州在今年2月經歷多日的酷寒氣流,將德州電力可靠性委員會(ERCOT)的供暖電力需求推向了前所未有的高度,如果ERCOT沒有在2月15日的一大早實施停電,那麼當天可能就會創下歷史最高的尖峰用電紀錄。因此建議分別有:更新德州建築能源規範、提高能源效率計畫的目標,以增加年度節電量和減少尖峰用電需求、並增加電網緊急情況下的需量反應等。

第二、ERCOT的供需預測和規劃不佳

2月的冬季風暴屬於一歷史性災難,但情境規劃的作用就是模擬此類極端事件。ERCOT的預測情境並沒有涵蓋足夠廣泛、更嚴峻供電壓力的情境,導致無法符合系統可靠度和緊急應變規劃的目的。

ERCOT的極端情況情境,僅僅假設局部性的不利事件發生,而不是假設多重性的不利事件同時發生。在德州大停電事件中,ERCOT經歷了寒冷天氣時的電力需求大幅飆升,以及火力發電的大規模故障、再生能源發電量低下及天然氣價格飆升等多重不利事件的結合,以上這些情況皆持續了五天左右。因此建議分別有:ERCOT除了應提升負載預測能力外,也要擴大情境分析的範圍,並納入最嚴重的情況等。

第三、電力市場運作效率低下

德州在2月為期五天的大停電期間,ERCOT市場結清定價軟體的設計和運作發生錯誤,加上工業客戶強迫減載限電,導致電力現貨市場價格大幅飆升和天然氣的稀缺。專家建議:因應異常氣候對電力需求型態的改變,應該評估夏季與冬季不同的電力規劃等。

再來,是電力公司及其他產業介面的配合,包含有兩個問題:

第一、幾乎一半的燃氣、燃煤與核能電廠無法正常運轉發電

由於電廠對冬季風暴的準備不足,加上燃料無法使用(例如缺乏天然氣供應或輸送能力)使得機組無法正常運轉。在停電期間,ERCOT轄區內一共有百分之46的火力發電是不可用或發生故障的。因此專家建議:天然氣生產和管路應設有具強制性的最低耐候標準,並被具體的執行。

第二、沒有斷然採取分區輪流停電,導致規模更擴大

這一次由於ERCOT沒有採取分區輪流停電,導致三分之二的居民斷電長達70小時,許多家庭在連續停電期間達到冰點溫度,許多人因體溫過低和一氧化碳中毒死亡,數以百萬計的管道凍結和財產受損。

這種停電管理流程必須徹底改革。如果可以將電網劃分為更小的營運區塊,將可使公用事業能夠進行更小、更精細和有針對性的停電,使受到影響的用戶範圍及數量減少。因此專家建議分別有:要求配電公司修改配電線路,以進行更精細的停電管理、要求大型工業和商業用戶能夠遠端抑低負載及要求所有關鍵設施皆有兩天的備用電源。

綜合以上報導,專家們所提出的7大問題與改善建議報告,無非都是希望政策制度的制定者、監管者、電網營運者、電力公司及相關產業,都可以從本次事件中記取教訓、針對問題改進並規劃未來方向,但是德州的官方正式報告尚未出爐,而且已有SB3等相關法律規範,針對7大問題的20項專家建議,究竟官方會採納多少,存有諸多變數,讓我們靜候其結果。

以上是本週世界電力新聞週報的整理報導,國際上電力的大小事,我們會持續密切關注並且跟大家分享,若喜歡我們的頻道歡迎與好朋友分享喔!我們下週再會!