再生能源政策的挑戰與商機
王金墩* 主筆
* 本會「學術與產業發展委員會」委員,台電公司綜合研究所負載管理研究室主任
國家能源配比反應最上位的能源政策,特別是獨立型電網系統,更是牽動政治、經濟與環保議題,如何在有限資源與限制下安全地調控,極具挑戰性。台灣目前仰賴95%以上的進口能源,以2025年達成5:3:2 (燃氣:燃煤:再生能源)的配比目標作為最高遵循原則,當此原則確定後排除核能選項,這個選擇衍生的挑戰艱鉅,特別是太陽光電(PV)的裝置容量為20GW,其中地面型佔17GW,屋頂型佔3GW;另,風機裝置容量目標達7GW,預計風機及屋頂型PV 之目標應可達成,而地面型PV則相對困難,亟需加速進行,雖然其間需各種條件及相關利害關係人(Stakeholders)配合,困難重重,但同時也提供未來各種可能的創新商機。
要完成2025年20%再生能源佔比目標,關鍵顯然在PV,第一要解決的問題是合適土地取得,從經驗法則得到1公頃土地大約可建置0.7-1MW之PV 容量,目前政府已發動行政院各部會積極盤點可用土地,所呈報之面積已達3萬公頃,按經驗法則計算應可達標,但經細部檢討土地特性及既有用途,可靠建置量不到5GW。因此,加速尋找具誘因潛力土地,並排除行政與技術限制極為重要;在另一方面,台電亦須配合土地盤點,提早規劃提供相對於土地所在位置之足夠併網容量。基於此,筆者主導設計了台灣太陽光電土地與可併網容量視覺化互動平台,提供以網路地理圖資(GIS)方式,查詢目前政府已盤點土地及全台所有饋線之可併網容量,並提供地址查詢及GIS自動定位功能,已於台電官網上開放,希望協助業者或民眾「以地找線」及「循線找地」,加速媒合太陽光電建置。
縱使解決了太陽光電裝置容量議題,順利併網發電,因再生能源間歇特性,電網必須額外準備相對於裝置容量10%之備轉容量(在2025年約需2.7GW),以提供系統頻率穩定與安全調度,當大量太陽光電併接於配電系統,則饋線電壓穩定亦是另一調控難題。而不管調度或調控必須基於可靠的即時或預測資訊,未來數十萬座分散的再生能源發電資訊是否能掌握並可控,仍需法規配合修訂,而規範此議題的是「再生能源發電併聯技術要點」,目前逐步修訂中尚未完備。以日本為例,再生能源負有資料提供與受電網實、虛功率(P/Q)控制之義務(360小時/年),但法規訂定後不溯既往,亦即仍有部分未受控制,台灣若不及早於法規中明定再生能源義務,未來在此原則下將失去愈來愈多之受管控量,值得注意!
立法院已於108年4月12 日完成《再生能源發展條例》修正案三讀程序,以因應再生能源自由交易趨勢,提供躉購費率與自由化交易的切換解決方案,過去業者只能躉購與售電二擇一,現在已增訂直供、轉供及躉購制度並行機制。
筆者認為,如何在2025年目標達成前建立完整且具長遠發展性之商業模式(行為)甚為重要;國際知名集團如Google, Facebook 等規劃於台灣建立資料中心,為突顯環境永續企業形象,希望採購100%綠電供應其資料中心之運轉電力,台灣如何提供並滿足其需求?在電業法綠電直供有技術與經濟困難下(無法在地建置足夠之再生能源及電力線路),如何以轉供方式提供再生能源發電業者、電網及100%綠電需求者三方可操作之規則及商業模式,亟待建立!在這情境下,必須考量幾項因素並提出解決對策:(1)再生能源發電業者會在躉售給台電(綜合電業)或(及)與轉售給需求者之間最大化其發電效益。(2)台電必須與業者在再生能源發電之時變容量及能量建立量測與驗證(M&V)機制,並與需求者之時變負載容量與能量建立對應,以確保需求者採購的是100%可歸因於再生能源發電業者的綠電,並以三方合約明定責任與義務,包括金流、電力流與資訊流。(3)需求者因採購綠電所需成本及所獲得之憑證,評估採購對象及可議價機制。從以上的分析可以看出這個議題除了power flow交易(電力)外,再生能源憑證交易(憑證)亦會對未來商業模式產生影響。台灣目前由標檢局主導建立再生能源憑證制度,每1000度發出1張憑證,每張憑證價格介於1000元至2200元之間(每度綠電憑證介於1~2.2元間),截至107年底,已發出超過4萬張憑證,並已成功完成超過2000張交易;雖然台灣目前是電證合一之情境,未來是否思考建立電證分離交易之商業模式,以活絡電力交易及創新應用是值得探討的議題。
如前所述,再生能源逐步大量地併入電網後,不只要解決間歇不穩定的問題,同時亦可能產生局部(地區)及系統特定時間過剩的電力調度議題,在國外已出現負電價的情境。因此,在電業端設計區域電價與即時電價費率及運作平台,亦需及早思考因應,以建立系統性的平台與商業模式。
在用戶端,未來電網因再生能源、儲能電池(充電、逆送電網角色)、電動車(G2V、V2G角色)與需量反應等關鍵元素所組成之虛擬電廠(VPP)技術與商業模式,亦將隨著電力交易平台的展開而蓬勃發展!
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