專家專欄

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減碳趨勢下台灣電力市場轉型與未來發展

 

科工中心 郭佳韋

中技社

本文經中技社授權轉載

 


近來節能減碳儼然已成為全球熱烈討論的議題之一,為了減少碳排放量,能源轉型是不可或缺的環節之一,而能源轉型最關鍵的就屬電力部門。
電力系統的發電結構中分為基載、中載和尖載電力;基載電力(如燃煤、核能)是指能24小時持續運轉,滿足基本用電需求的電力;中載(如燃氣、燃油、抽蓄水力) 和尖載(再生能源)則是能夠在短時間內運轉發電,以便在用電尖峰時段可以調度投入以補足用電缺口的電力來源。隨著國際減碳趨勢下,電力系統的發電配比中,再生能源發電占比逐漸提高,所以近來電力系統調度思維也有所轉變,概念是優先調度使用再生能源所產生的電力,並搭配原為中載電力的燃氣發電作為基載電力,來滿足用電需求。我國因應減碳趨勢以及非核家園目標, 將基載電力由以往的燃煤發電及核能發電逐步轉變為燃氣發電;並且訂定2025年再生能源發電占比20%之目標,係以太陽光電及離岸風電作為主要發展項目。然而太陽光電與風力發電具有間歇性發電的特性,致使電力部門未來也將面臨供電穩定的挑戰,需要更多的電力資源供調度來協助穩定供電。因此,相關的法規制度與供電系統必須要相對應的調整,電力市場也必須轉型。近年來我國政府陸續推動電業法改革;並導入市場機制,推出電力交易平台;而為鼓勵再生能源發展以及促進企業善盡社會責任,亦實施能源大用戶綠電條款。本文將針對電業法改革、電力交易平台設置、能源大用戶綠電條款之概況進行介紹,並探討電力市場未來發展。

電業法改革 
過去台灣的電力市場一直是垂直壟斷的型態,由台電負責全國電力供應,無自由市場競爭,投資者無法自由進入市場參與電力建設; 同時,用戶亦無購電選擇權利,無法依據喜好或需求選擇電力來源與種類。
我國自2017年進行電業法改革,在穩定電力供應前提下,重新架構我國電力市場運作方式,將分屬市場上下游的發電、輸電配電業以及售電業強制分離, 達「多元供給、公平使用及自由選擇」之目的。
其修法主軸在發電市場部分採綠電先行為原則,開放再生能源發電可直供,或透過代輸以及再生能源售電業等方式銷售給用戶;用戶端部分也開放所有用電戶多元購電選擇,除可自行選擇購電對象外,
未來亦可透過用戶群代表(Aggregator,也稱系統聚合商)參與電力市場,由用戶群代表集結用戶來參與台電需量反應,透過用戶用電管理之調整,可於電力系統緊急需要時移轉負載或減少用電,
用戶將從過去被動接受電力到可主動參與電力市場運作。現行電力市場架構如圖1所示,用戶群代表示意圖如圖2所示。

圖1 現行電力市場架構
圖片來源:經濟部能源局簡報;中技社(2021),企業面對碳管制與電力市場轉型之因應與商機

 

 圖2 用戶群代表示意圖
圖片來源:黃奕儒(2020),現行電力交易模式及未來電力交易平台規劃,電網學校x實務菁英培訓課程投影片,工研院產業學院

電力交易平台設置
所謂電力交易平台,概念上類似證券交易所,係指設置一交易場所,以提供電力商品集中交易為目的。透過電力交易平台,可充分揭露價格資訊、調節電力供需,並促進電業間之公平競爭。我國因應再生能源占比提高,為確保電力供應穩定,電力系統所需的輔助服務1之品質及數量增加,而設置電力交易平台,開放台電以外的電力資源提供輔助服務。台電於去(2021)年11月正式啟用電力交易平台,首先啟動日前輔助服務市場,商品分為調頻備轉、即時備轉、補充備轉2等;今年1月規劃再啟動備用容量3市場。目前可參與市場的資源包括發電機組、儲能設備、需量反應及自用發電設備,這些資源必須透過合格交易者4身分進入市場進行交易,而較小型的資源,也可透過代理操作(例如用戶群代表)的方式尋找信賴的合格交易者。現行電力交易平台架構及合格交易者制度分別如圖3及圖4所示。


圖3 電力交易平台架構
 
圖片來源:台電公司簡報(2021.04.19);中技社(2021),企業面對碳管制與電力市場轉型之因應與商機

 

圖4 合格交易者制度
(圖片來源:台電公司簡報(2020.11.11);中技社(2021),企業面對碳管制與電力市場轉型之因應與商機)

能源大用戶綠電條款
為鼓勵再生能源發展並促進企業善盡社會責任,經濟部於2020年底公告「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法(簡稱能源大用戶綠電條款)」,自2021年開始正式實施,規範年度平均契約容量達5,000kW以上的用戶,須在5年緩衝期內完成設置契約容量10%的再生能源之義務。為協助能源大用戶彈性履行義務,業者共有4種履行作法,分別為設置一定裝置容量的再生能源發電設備、設置儲能裝置、購買再生能源憑證、以及繳交形同罰款的代金。預計能源大用戶綠電條款的實施,將擴大企業對於綠電的需求。

台灣電力市場未來發展
在2017年電業法改革後,開放再生能源發電直、轉供交易,以及國際減碳趨勢和能源大用戶綠電條款所造成的企業購買綠電的需求,可預見未來再生能源交易將快速的蓬勃發展。惟再生能源發電的間歇性,以及我國地狹人稠,先天條件造成綠電市場供給的增加量恐不及需求的增加量,皆是未來必須正視的問題,政府及企業的相關配套機制應及早規劃。政府方面,未來可考慮將創新技術導入電力市場,例如儲能系統搭配再生能源發電,在太陽光電及風能發電過剩時將電力儲存起來,在發電不足或用電尖峰時放電,提供調頻、降低尖峰負載、提供再生能源穩定長期供電之需求。又例如未來電動車倘若普及,再生能源過剩的電力則可以儲存於電動車的電池中, 電動車可利用Aggregator來參與電力市場,亦可提供輔助服務以維持電網的穩定與安全。企業方面,可盡快諮詢專業顧問團隊獲得分析建議,進而規劃取得穩定的綠電來源,同時也履行能源大用戶條款之義務,善盡企業社會責任。
電力交易平台的設置,開放讓更多人更容易參與電力市場,透過Aggregator的整合服務, 降低民間小型資源進入門檻,電力系統也將可找到更多的電力資源來協助穩定供電。未來電力交易平台的商品將隨國家能源政策及系統供電穩定需求持續精進改良,新興商機預期將吸引愈來愈多的合格交易者加入此平台。不過隨著加入者越來越多,商品項目越來越複雜,交易制度的詳細設計與規範,以及後續可能發生的交易紛爭和涉及的法律問題該如何處理,將是未來須持續探討並滾動調整的議題。

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