image
20201122文/南加州愛迪生電力公司執行總監邱維倫

環境與經濟需求下 借鏡國際規畫作法

image
●圖為加州風力發電。圖/美聯社

全球面臨氣候暖化、產業用電增長等挑戰,如何在電力需求、永續環境和經濟成長下創造平衡點,需要用更宏觀的長遠思維,盤點整體電力資源,國際上以電力承載順序(loading order)的思維透過整合資源規劃(Integrated Resource Planning,IRP)的作法,打造最佳電力資源組合,以滿足環境、經濟等外在條件的需求,其中,電力承載順序在建立電力使用優先次序,找出兼具維持供電穩定與友善環境解方,革新傳統電力不足就要蓋新電力機組的觀念,大大降低電力投資成本與風險。

 所謂電力承載順序指的是當電力系統面對用電量攀升以及負載端多樣的需求時,要尋求解決辦法的優先次序,其中有三個項目要優先思考,包括節約能源、需量反應、分散式電源等,如果這三者都不可行,再來規劃蓋變電所或新電廠。舉例來說,有家餐廳業者想要開發季節新菜單,一定會優先考量當地食材,因為供應充足、成本低又新鮮,除非真的貨源不足才會考慮使用其他偏遠地區食材,但這樣就會有運費增加以及非當令食材較不新鮮的缺點。基本上電力承載順序重要意涵,是優先選擇成本最低且對環境影響最小的能源,不足之時才會考量其他電力資源。

 早在2003年,身為世界第五大經濟體的美國加州,其加州公用事業委員會(California Public Utilities Commission,CPUC)在「能源行動計劃」(Energy Action Plan)中,就明確訂定電力資源使用的優先順序,當需要增加任何電力需求時,最先考慮的是能源效率改善、需量反應,接著是再生能源和分散式發電,最後才是傳統電力機組的開發,這套規範,至今仍是加州電力規劃的準則。

 此外,加州還有「再生能源配額制度」(Renewable Portfolio Standard, RPS),也就是透過法規強制要求電力供應業者,需提供一定比例的再生能源發電。加州有六大主要再生能源,包含太陽熱能、地熱、小型水力發電、生質燃料、風力、太陽能PV,目前在加州最主要的再生能源是太陽能PV,從2011年來快速攀升,目前已占13%的比例,風力也有快速成長的趨勢,目前排名第二。

 因應電力承載順序政策,美國最大電力公司之一的南加州愛迪生電力公司(Southern California Edison, SCE)2013年推行優先資源試驗計畫(Preferred Resources Pilot, PRP),優先採購高能源效率、需量反應、儲能與分散式再生能源,預計2021年可獲得200MW容量,在不新建電力機組下,有效降低尖峰負載成長,效果顯著。

 此試驗計畫讓南加州愛迪生電力公司,學到妥善運用分散式綠能,可以有效因應當地尖峰負載成長,避免新建發電機組、延遲或降低輸配線設施投資等成本,並落實減碳政策。

 降低全球暖化已是國際間的共識,2015年聯合國氣候峰會中通過《巴黎協定》,冀望能共同遏阻全球暖化失控趨勢。先進國家便紛紛訂定出減碳目標,加州也在2018年就通過法案,訂下嚴格目標,要在2045年達成碳中和,並使用百分百的潔淨能源供電。

 呼應加州雄心的減碳目標,南加州愛迪生電力公司,在2019發布了「Pathway 2045」白皮書,裡頭提到未來25年加州實現碳中和必須採取的關鍵措施,要達成全面的能源轉型,不只是電業的責任,還需要加州各個產業配合。

 像是在電力部門,需要採取更積極的脫碳措施,估計在未來25年中,將需要80GW的潔淨能源,和30GW的能源儲存。在建築業,70%的空調和熱水都改用電加熱。在運輸業,75%的輕型汽車、66%的中型汽車和33%的重型汽車需改為電動。在能源使用上,除非有替代能源,否則天然氣還是扮演重要角色,但有40%的天然氣會透過加入生質甲烷和氫氣減少碳排。要達成這樣的減碳目標,電力承載順序就是關鍵。

 因應氣候暖化之降低碳排放目標,以及經濟發展帶動用電成長,都對於電力供應帶來新的挑戰,美國加州將電力承載順序政策化,讓當地供電穩定又符合降低碳排的作法,相當值得臺灣借鏡參考,推動時也必須政府、產業、民眾共同攜手合作達成共識,讓供給面、需求面之電力資源都能夠最佳化運用,逐步落實邁向電力永續。