台灣的電力，夠用嗎？ 大量建置再生能源，就能補足電力缺口嗎？供電可靠度會不會有問題？是否還需要其他的配套？ 談到與電力相關的公共建設，大家最常想到的是電源端，就是蓋了多少電廠，能發多少電。但其實，電力政策與建設的領域，還包括電力資訊公開、輸配電工程、官民協同合作…等許多重要面向。舉例來說，街上看到的電力工程人員，其實多數都屬於輸配電工程的人員，與你我的生活息息相關；然而，我們卻很少去了解，他們到底在做些什麼？ 從基礎觀念開始，了解台灣的電力建設。請聽電業核心顧問、中原大學電機系教授陳士麟，為您分享！

引言： 主持人彭宗平教授（以下簡稱彭）：

歡迎您收聽《台灣的明天‧明天的台灣》，我是彭宗平。我們這一季要討論的主題是公共建設，涵蓋的議題包括電力、水資源、智慧城市、交通建設及民間參與公共建設等議題。

大家都知道，電不僅是工業文明的象徵，更是日常生活的必需品與經濟發展的重要基礎，如果沒有充分、周全的電力設備，不僅生活會極端不便，產業也無法持續地發展。電力已經是民生與經濟發展的火車頭，我們必須給予高度的重視。今天我們邀請的貴賓陳士麟教授，就是要談台灣電力的發展與建設。陳教授歡迎您。來賓陳士麟教授（以下簡稱陳）：主持人好。 彭：陳教授是倫敦大學的電機博士，民國70年到清華大學電機系任教一直到96年，其間在78到80年，他被借調到台電的綜合研究所。97年到現在，他轉到中原大學電機系任教。

陳教授曾經兼任台電、台北捷運、經濟部能源局、國營事業委員會及標準檢驗局等相關部門的核心顧問。他這幾年來執行經濟部的計畫，包括提升我國電力系統可靠度之分析規劃、總體電力政策決策資源系統及資料庫建構計畫、智慧電網標準及測試規範等重要的計畫。所以他為台灣的電業提供創新的發展與規劃，是一位具有非常深厚實務經驗的電力專家。 1. 台灣電力建設的歷程 彭：我們談電力建設，一開始不免要回顧一下台灣過去電力建設發展的情形，當然包括發電、輸配電等等，是不是先跟聽眾朋友分享一下這個過程？ 陳：謝謝主持人。台電是從日治時代結束，也就是二次大戰結束之後，把日本的電力設備接收過來，開始自行營運，所以到前幾年就是70周年了。早期台灣都是水力發電，後來才開始燃油、燃煤發電，然後引進了核能與複循環發電機組（一種新型的發電機組，除了燃燒天然氣的燃氣渦輪機以外，並由熱回收鍋爐回收高溫燃氣，加熱爐水，再推動蒸汽輪機發電，相對於傳統火力發電機組，可以提昇效率）。

談到輸電，早期是69kV的電壓等級，後來一直升，升壓到161kV、345kV。到了現在，345kB從南到北就有三路，每路是兩迴線。至於配電，早期都是11.4kV，現在很多都會區都是走地下電纜22.8kV。台電這些年的建設，績效也是不錯的，我們講用戶的可靠度，一個衡量指標叫SAIDI，System Average Interruption Duration Index（系統平均停電時間指標）。SAIDI就是每個用戶在一年裡面平均的停電時間，停電包括了電源、輸電、配電的問題，原因很多，而台灣現在能夠做到每個用戶每年平均停電大概16分鐘。大部分都是配電有狀況，屬於11.4kV或22.8kV的範圍，以工作停電為主。當然比起日本、韓國、新加坡，還比不上，但是在世界排名是很前面的。這部分的電力建設，包括了當發生事故的時候，要能夠立刻地找出故障區，然後進行隔離、轉供，這就是我們講的配電自動化。台灣現在超過50%的饋線都已經自動化，在世界上也是相當好的一個成績。

所以綜觀整體的發展，經過這70年台電在電源、輸電、配電方面進行的工程，我們的電力建設可說全力配合國家的發展。因為台灣的整體用電，基本上是跟GDP（國內生產毛額）連動的。在早期，台灣每年GDP成長約10%，等於七年就變成兩倍，用電也差不多變成兩倍。後來年成長率降到7%左右，大約10年變成兩倍，也是不得了。當然，今年GDP講保1可能都有困難，說不定還會是負的，我們的用電也隨之慢慢趨近於先進國家，比較飽和了。可見用電量是跟GDP連動。

以前在GDP成長高的時候，整體電力建設追不上用電量的成長，所以早期就會限電。大約從1990年開始，連續七年一直限電。那時候電源不夠，後來就引進了民營發電廠，就是所謂的IPP，Independent Power Producer（獨立發電廠），陸續引進很多的火力電廠，有燃煤機組、也有複循環天然氣機組，電源後來就慢慢改善。

可是，後來因為日本的福島事件，大家對核能沒有信心，因應民意的關係，本來核一廠是民國2017、2018年要除役，現在等於提早了，讓核一廠的一號機、核二廠的二號機提前除役，一下子變成電源不夠，造成很大的壓力，必須要找其他的方法解決。關於這點，我們後面還會進一步討論。 2. 輸配電工程與電力資訊公開化 彭：一般民眾常常關心的是發電，到底發電量夠不夠我們的民生或工業用？可是，台電其實還負責很多其他的工程，包括輸電與配電。雖然大家好像不會感覺到，但實際上你在日常生活中，在街上看到的都是從事輸配電的工程人員，比如颱風一來，大家看到電力的維修、維護，都是輸配電那一端的服務。

另外談到發電，剛才您也提到，民營電廠開始進來，據我的了解，台電自己的發電量大概是77%左右，約23%是來自於民營的電廠、或是工廠自用的設備等等。但是，從發電、輸電、配電整體來看，我知道您在過去幾年，幫台電設計規劃了一套電力資料統計的資訊系統，這套系統對整體電力的調配，對我們的電力使用狀況都是非常重要的。能不能跟大家分享一下？ 陳：設計這套系統，主要是因為能源局看到歐美的電業自由化、市場化，然而電力公司要跟發電廠買電，是不是要把系統的資訊公開？當然是的，否則變成不公平競爭。所以大家都要能夠看到這些資料，它有個平台叫做OASIS，就是Open Access Same-time Information System（即時電力資訊公開化系統），它是一個即時的資訊系統，主要是提供輸電、發電的資訊。

這個平台一建立，很多大用戶就可以來競標，可以來買電，或者賣掉他的需量反應（於電力系統需要的時候，配合減少使用的用電量）；自己有電源的大用戶，甚至可以出售備轉容量（用電當天實際可調度的發電容量，亦即系統每天的供電餘裕）。以上種種，都可以讓很多的公司來競標。

整體的觀念就是，輸配電網是用政府的預算建設的，是公共財，所以任何人只要有電源，或者說你是負載、要用電，都可以Access（存取）這些公開的電力資訊。因為是公共財，它必須公開告訴大家，電網哪裡壅塞、哪裡不足、哪裡過剩等等。因此，能源局就說應該要讓這些資料早點公開，所以我們那時候就做可靠度分析，將電源、輸電、配電等這些資料公開。

比如說每一部發電機組，它的故障率，台電每隔幾年需要統計一次，都是取過去十年的紀錄來計算。以一套基載機組為例，故障率就是它在一年8760小時當中，除了大修以外，它的downtime（停機時間）有多少，以停機時間當分子，8760小時為分母，一除就得到故障率。

我們做電源規劃的時候，就要考慮到發電機組故障的機率。除了故障率，還有既定的維修排程等等，像這樣的資料，都可以在這套系統當中取得。另外還包括配電的資訊，譬如說我剛才提到用戶平均的停電時間，主要造成的原因就是工作停電；要減少工作停電，就要靠「無停電施工」，就是利用緊急柴油機等很多機具來進行。這些系統有多少？可靠度如何？哪些饋線已經達成配電自動化？這些資料都會在這套系統裡面公告。 彭：所以政府就可以利用這些資訊來制定電力政策，也告訴民眾現在台灣實際的電力供需情形。 陳：對。 3. 電力建設與再生能源的瓶頸 彭：大家都知道，以台灣未來的發展，電力的需求只會繼續緩慢地成長，並不是完全達到一個飽和狀態，民生、工業用電還是持續有需求。可是，台灣電力卻面臨到一個瓶頸，已經有一些問題存在。陳教授您能不能跟大家做一個分析？ 陳：先是從電源上看，現在大家都知道電源不夠，主要就是兩部核能機組退下來了。對於電源，無論是前任的政府還是現在的新政府，都主張用再生能源，但各位可能不曉得再生能源它的不確定性有多大。

先談再生能源它的效益是什麼？它可以取代火力，作為替代能源，未來可以減少二氧化碳、空氣污染等等。然而，就供電可靠度來講，再生能源對可靠度的貢獻非常小。譬如我們講尖峰時刻，以風電為例，根據台電採購的合約，只要風力機組一發出電力，台電就要買，是強制性的。但以它的採購記錄整理起來看，一座風力電廠在尖峰時刻能夠提供的可靠度，只有裝置容量（電廠的最大發電輸出功率）的6%。你看這麼大一個電廠它只有6%，因為風的來源是非常不穩定的，跟我們的尖峰用電時間完全無法配合。

至於PV，就是太陽能電廠，它的可靠度比較高一些，因為它發電是隨著太陽，而在台灣，尖峰用電也跟太陽出來的時間有些關聯，白天上班要用電，太陽很大的時候也要開空調，所以太陽能電廠對可靠度的貢獻比較大。但即使如此，因為陽光還是不夠穩定，PV對供電可靠度的貢獻，也只有裝置容量的20%。所以我們要知道，再生能源對於供電可靠度的貢獻是很有限的。

將來就算大量增加再生能源，比方以2015年政府所規劃的目標，就是到2025年增加12GW（吉瓦，等於十億瓦特，或是一百萬千瓦）的再生能源，其中風力和太陽能是9GW，當然這邊指的都是裝置容量。或者是新政府，目標更高，提出到2025年增加27GW再生能源，其中風力佔了24GW。我粗略地算了一下，9GW和24GW，中間差了15GW。意思就是，政府多建了15GW裝置容量的風力發電機組，可是它對供電可靠度的貢獻有多少呢？我粗略地算了一下，只有一個GW。 　　所以我們將來用很多的再生能源，它可以取代火力、取代核能沒錯，但是我們要為它準備很多備轉容量。備轉容量怎麼來呢？在德國、或在美國，再生能源佔比高的地方，就是透過市場去買備轉容量，它先跟民營公司訂約，先付錢購買必要時要用的備轉容量。所以我們不要以為有了再生能源之後，我們供電可靠度就可以改善，不行的，我們要準備很多備轉容量，才能確保供電可靠度，這是我們面臨的一個問題。

第二個，我們的民眾不歡迎「比鄰設施」。舉例來說，我們不要變電所在我家後院，擔心電磁場會有影響。現在光是在內湖，堤頂大道旁邊的松湖變電所，我記得爭議大概有十年了，它已經蓋了一半又停下來，台電也同意未來要往地下挖。為什麼呢？因為旁邊有基河國宅。基河國宅的民眾講起來也很辛苦，他們當初是從別處搬過來的，國民住宅也是政府規劃的。於是，基河國宅的居民就說，為什麼松湖變電所蓋在我這裡？結果，變電所因為電磁場讓民眾有疑慮，就建不成。像這樣的變電所爭議台北市還有好多，包括古亭、大安，另外還有新北市的三蘆等等，其他的配電建設也碰到很多的抗爭，民眾就是不願意把它當做比鄰設施，這些是整個電力建設現在的問題。 4. 備轉容量不足，有解嗎？ 彭：聽您這麼講我們還蠻憂心的，不過我們一個一個來，先談備轉容量的問題。剛才您提到備轉容量，它是維持尖峰供電的必要措施。但是全國電力系統的備轉容量，一般大概要10%是比較安全的，但在2016年5月31日，卻曾經降到只有1.64%。另外就是用來因應發電機組大修、小修、故障等因素而必須建立的備轉容量，政府規定要有15%，2015年卻只有11.5%。不禁讓人想起，民國80年到85年，總共發生過40次的輪流限電，就是因為備轉容量出了問題。到底怎麼來解決它？ 陳：我們可以從電源端還有負載端來解決，電源端就是讓發電量增加，負載端就是讓用戶的用電量減少。現在對於負載端，台電就採購了很多需量反應，所謂需量反應就是用戶事先跟電力公司簽約，有必要的時候，電力公司就下指令由用戶自己去「減載」，意思是用戶自己要降低它的用電。目前台灣的需量反應，是用電話通知的。現在歐美都在做的就是自動需量反應，它是自動的，而且時間可以很短，到幾分鐘都可以。如果建置了一套自動需量反應，就相當於建置了可以快速啟動的備轉容量機組，所以它本身的價值很高，價錢也很好，它等於是備轉容量的一環。

那麼，電源端的備轉容量呢？當然將來我們也很缺。剛才我報告過，大量使用再生能源，一定要買很多備轉容量。電源端的備轉容量，簡單地說就是備用的發電機組，民間其實有很多，我們要透過市場來買。我們曉得很多傳統工業，它自己有汽電共生機組，後來也許工廠外移，譬如說跑到東南亞、跑到中國大陸，但它的汽電共生廠還在，如果你出高價錢，它就可以轉變成備轉容量的機組。我覺得，我們現在對於這個部分要早點準備，將來才不會缺電，或無法因應電力設施的事故。因為即使發生了事故，沒有關係，我有備轉容量可以供電。但是如果備轉容量不足的話，很容易演變成連鎖性事故，就是我們俗稱的「大停電」。

大停電很多年都沒有發生了。在早期，1999年7月29日，因為事故，造成729大停電。接著不到兩個月，因為921大地震，又造成921大停電。這些大停電是因為平常電力系統沒有受到壓力，正常狀況下運轉的時候，它不會出問題的。可是當事故發生，系統在高壓力情況下運轉的時候，很多平常看不到的failure（故障）就會出現了。我們有個專有名詞叫做hidden failure（隱形故障），譬如說一個繼電器或一塊電路板，其中有一個小零件壞掉，在平常的時候，可能一百年都沒什麼影響；但是當大停電發生，因為供電面臨高壓力的狀態，這個零件壞掉，就可能造成繼電器或電路板整體發生故障！這樣子可能會造成連鎖性停電，我們怕的是這個。 5. 他山之石：電力建設如何減少抗爭？ 彭：是，所以連鎖性的停電可能跟備轉容量相關。談到公共建設，您剛才提到像變電所這個問題，輸配電建設受到抗爭而停擺的問題，怎麼透過公共建設的機制來解決？ 陳：這個我跟能源局也講過很多遍了，可是在台灣好像很難推動。舉例來講，譬如說澳洲，整個國家分成很多的state（州），一個州只有一家輸電公司，等於地方政府就是這家輸電公司的老板，所以彼此的配合度很高，等於把地方政府和電力建設一體化，這是第一個重點。第二個，澳洲很重視抗爭的程序，對於抗爭的處理要有一個程序；台灣在處理抗爭的時候，卻比較缺乏配套的程序，對相關領域的專家，也沒有給他應有的地位。

然而，這是非常重要的！以前我去參觀澳洲的一家配電公司，就由一位專家帶領，專門做石油管線工程。他們透過資訊公開，設立地方的辦事處，然後找當地人來隨時監督相關的工程。當地人可以從閉路電視看到工程進行的狀況，因此品質做得又好，又沒有抗爭，最後按照時間完工。真是不簡單！我們實在應該把這一套制度引進來。 彭：這些作法，其實跟目前社會上在談的電業自由化，還有智慧電網可能都有相當大的關係，下個禮拜，要請陳教授聚焦在這兩個主軸上探討。今天的節目就進行到這裡告一個段落，下週同一時間，會繼續請陳教授來談談我們面臨的電力問題，以及怎麼樣透過政策、透過公共建設來供應我們所需要的電，來滿足民生與工業的需求。