編者的話
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|淺談日前輔助服務市場E-dReg需求曲線機制
黃晏奇博士*主筆
*台電電力調度處交易營運組交易監測課課長

　　電力交易平台（簡稱平台）於今（113）年7月修正管理規範及作業程序（簡稱市場規則），在日前輔助服務市場的電能移轉複合動態調節備轉容量（簡稱E-dReg）商品項下導入需求曲線機制。本次修正前E-dReg需求量係根據定量之設置目標訂定，即2024年220千瓩（MW）、2025年500 MW；然平台考量系統安全性、再生能源不確定性及市場發展性，運用經濟分析及人工智慧，評估E-dReg系統價值，推導出符合需求法則之需求曲線，以減緩價格波動，並使平台得以調整採購量，市場競價機制可傳遞正確價格訊號。為使各界更瞭解需求曲線機制，特就其方法論稍作說明。

　　以供需曲線分析，過去根據設置目標訂定需求量之作法，E-dReg需求曲線為垂直線。在此狀況下，市場價格可能如圖1所示，因為供給微幅增加而大幅下降；而價格劇烈變化恐扭曲供給者對市場發展之評估，造成市場興衰交替（Boom and Bust）的循環，導致E-dReg供給量時而過剩、時而稀缺，對電力系統造成威脅。

圖1：市場規則修正前之市場均衡

　　根據經濟學理論，若供給方的生產週期長，且需求彈性相對較低，則市場均衡將不穩定，供、需擾動將造成興衰交替且價格及數量無法收斂至穩定均衡；而市場規則修正前，E-dReg市場之需求完全無彈性，在供給方建置儲能設備需要若干時間下，極有可能出現均衡不穩定的結果。然而，若導入符合需求法則之需求曲線後，需求彈性將高於供給彈性，將能避免市場均衡不穩定；短期下，E-dReg需求曲線亦可如圖2所示，減少價格變化的幅度，並提高均衡數量。

圖2：市場規則修正後之市場均衡示意圖

　　根據經濟學定義，需求價格係消費者針對某一需求數量主觀願意且客觀能夠支付的價格，而需求曲線則是需求價格與需求數量之關係曲線。平台依此原理，以小時為單位計算對E-dReg之最高願付價格及預算分配，獲得滿足主客觀條件的價量關係，進而建構出E-dReg需求曲線。

　　因為E-dReg具有調頻及電能移轉複合功能，可以協助電力系統因應再生能源間歇性造成的衝擊。因此平台利用系統淨負載尖離峰差異資料、既有的彈性資源容量，以圖3所表達的關係推估系統需求容量缺口作為E-dReg之定錨容量。

圖3：E-dReg定錨容量

　　透過市場採購E-dReg因應再生能源衝擊可以替代其他資源投入，因此E-dReg定錨容量所替代的成本（簡稱E-dReg替代成本）可以等價為其系統價值亦可視為平台之最高願付價格；而根據市場規則，E-dReg之價金包含容量費、固定之效能費及電能移轉服務費，故可供容量競價之部分應扣除效能費475元/MW及均化後之電能移轉服務費208元/MW。

　　由於E-dReg替代成本與儲能設備之成本有關，可能受儲能技術發展或其他儲能應用市場供需影響，故E-dReg替代成本將定期檢討調整，然平台為確保E-dReg市場之穩健發展，特以220 MW為限，將願付價格提升至E-dReg之容量價格上限600元/MW。此外，由於現行E-dReg需求曲線係利用過去一段時間之歷史資料每月更新一次，而為降低系統變動性所產生的誤差風險，平台進一步根據風險管理理論設定適當的最大需求量，並推導出圖4所呈現的E-dReg需求曲線。

     圖4：E-dReg需求曲線推導過程

　　根據前述規劃E-dReg需求曲線之方法論可知，再生能源裝置容量多寡及氣候穩定度等因素均可能對淨負載尖離峰差異產生影響，並間接影響E-dReg定錨容量，故E-dReg需求曲線短期可能受季節性因素影響而有增減；但長期而言，E-dReg需求曲線將隨再生能源裝置容量增加而呈現擴增趨勢，此特性將有利投資人進行相關投資決策的長遠規劃。

　　雖然E-dReg可以降低大量再生能源併網所產生的風險，但提供E-dReg輔助服務的儲能資源並非發電資源，無法取代同樣可調控、具彈性的燃氣機組。平台對於E-dReg之需求係為協助能源轉型政策推動之衍生性需求，而相關政策已對全系統儲能的建置量設下目標，自然成為平台對E-dReg需求量之上限。因此，儘管E-dReg需求曲線機制可以紓緩目前市場之競爭壓力，業者仍應考量此市場的發展限制，審慎制定投資策略。