什麼是電業自由化?帶來哪些影響? 什麼是智慧電網、智慧電表?對於節電和減碳產生什麼效益? 台灣的電力公共建設,可以做些什麼,來因應非核家園目標下,迫在眉睫的電力需求?除了硬體建設,需要哪些政策與軟體的配套? 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。上個禮拜邀請陳士麟教授來談台灣電力的發展,以及所面臨的問題。這個禮拜繼續請陳教授來這裡討論,特別是電業自由化,以及智慧電網這兩個重要議題。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. 電業自由化的精神與作法

陳教授您上個禮拜提到我們所面臨的電力需求與建設問題,包括備轉容量、變電所、輸配電建設等等,但這幾個問題,跟台灣目前在推動電業自由化,還有智慧電網都有相當大的關聯,是不是先談談電業自由化這個概念,以及它將來可能的發展? 陳:謝謝主持人。早期在談自由化的時候,我們做工程的人都聽不懂,認為根本不可能把自由化、互相競爭的觀念引進電力的領域,電力怎麼競爭呢?可是經濟學家卻硬是把它做成了,經濟學家很厲害,他們就規劃,產品可以標準化的,就讓大家拿出來到市場上競爭;不能標準化的,就用長期合約、雙邊合約來提供。

什麼叫做標準化呢?例如我們用的電能,就是平常大家用的一度電、兩度電,它是可以標準化的。今天這一家發電廠發的一度電,跟另外一家發的一度電,基本上是相同的,我們只要要求一定的電力品質,它就成了可以標準化的產品。

而備轉容量也可以標準化,所以電能和備轉容量,這兩者可以拿到市場上來競價。以電源端來說,就是發電公司發出的電,可以公開拿出來,讓大家來買,你出的價錢高我就賣給你,你就可以先買到。負載端也一樣,比如上週提過的需量反應,也可以交易,你可以出價讓我「減載」,就是減少用電,出價高者先買到。

就像這樣,電源端跟電源端競爭,負載端跟負載端競爭,競爭就提高效率。所以一開始電業自由化的時候,加州曾經發生大停電,就是因為引進自由化競爭之後,配套機制處理得不好。可是也有很多成功的例子,像美國的PJM:賓州、紐澤西州、馬里蘭州,就是美國東部一大塊地區,還有英國、加拿大的很多地方,電業自由化都非常成功,現在已經發展得很成熟。所以台灣現在推動電業自由化,已經是落後了,但還是有需要。

對於不能標準化的產品或服務,經濟學家就把它當作一個服務業,雙方簽長期合約。譬如說一家汽電共生的公司,協助讓系統的電壓得以穩定,這是一個服務。這個怎麼衡量?當然我們有一套計算法,但是它不是拿來競價的,因為它沒辦法標準化。像這種服務,就用長期合約來定,由廠商提供。所以透過這個配套機制,它可以引進競爭,提高效率,兼顧電力供應的穩定性。這是電業自由化的精神。 2. 電業自由化的國際案例

電業自由化最早期的發展,是有歷史背景的。那個時候,英國的工黨黨員與支持者,很多都是國營企業的員工,礦工、鐵路工人都發起大罷工,爭取權益,讓國營企業的人事成本提高,加上國營企業不如民間企業靈活,各項成本也偏高,政府的負擔很重。

後來,保守黨的柴契爾夫人選上之後,因為那時候政府財源不夠,預算透支,她就開始拍賣,讓國營企業民營化。例如輸配電,它把很多的配電公司拍賣出去;輸電早期是國營,後來也變成了民營。至於英國的發電,也由好幾家發電公司進行,現在運轉得非常成熟。電業自由化將來的發展,應該還會愈來愈精緻,把各種不同的市場設計出來。

危機就是轉機,在國際上,供電可靠度、供電品質非常好的一個電業市場,就是我們剛才提過的PJM。它根本沒有抽蓄水力,傳統的水力發電也非常少,因為沒有水力,沒有抽蓄,它就很難調頻,備轉容量就會少,但是它透過市場,還是有辦法達到。所以在美國推動電動車的蓄電池儲能,它是最積極的。就是說它這個市場環境很惡劣,所以它就透過很多的手法來解決這些問題,結果它領先。如今,世界上做得非常成功的就是PJM的市場。我們現在當然是落後了,希望能夠往前走。當然做電業自由化,也要配合電業法,所以電業法如果早點通過,就有很多事情可以做。 彭:據我所知,根據我國的電業法草案,輸配電還是維持國營,因為它是基礎的骨幹。 陳:對。 彭:但是發電與售電就開放民營了。 3. 民營火力電廠是否影響減碳進程? 彭:如果發電開放民營,透過電業自由化,可能造成戰國時代群雄並起,您是否預期到這樣的可能性?我也同時有一點擔心,如果火力發電廠持續加蓋的話,又跟我們未來的減碳承諾背道而馳,這會不會是一個問題? 陳:我舉一個例子,電業自由化的管制單位叫做ISO,就是Independent System Operator(獨立系統調度機構),由調度員或獨立調度中心來規劃。例如排碳高的燃煤電廠太多,他就規劃排碳比較少的複循環機組,他規劃好了,就開放大家來競爭。所以說,碳排放還是在管制中。 彭:但是好像這個電力調度中心,將來是要以財團法人的型態來運作? 陳:這就看政府如何開放自由化。如果按照現在的草案,可能輸配電還是國營,這時候即使發電公司跟發電公司競爭,整個輸配電網路還是政府的,因此按照國外的作法就會要求,調度中心的人不能跟任何一家發電公司有三等親以內的關係,這樣才能夠公平競爭。台電負責輸配電的部門維持國營,發電的部門預計也會拆成兩家公司。我們可以透過這些機制,讓輸電、配電的電網,跟發電公司在產權上、法律上還有人際關係上,完全是隔開的。 4. 智慧電網的定義與效率 彭:這麼說起來,跟智慧電網的概念,關係也很密切。因為高效率的輸配電、電業的自由競爭、節電大戶的優惠、甚至購買綠電等,都要靠著智慧電網來實現。所以電業自由化之後,也會促成電網的智慧化,是不是也跟聽眾分享智慧電網的概念? 陳:好,所謂智慧電網,就是把ICT(資通訊)的技術,引進傳統的電網裡面。其中預算最龐大的就是智慧電表(smart meter),正式的名稱叫做AMI,就是Advanced Metering Infrastructure(先進讀表基礎建設)。它最後一個字,意味著它是基礎建設。為什麼說AMI是基礎建設呢?我們講自動需量反應,講節能,都很需要智慧電表。上週提過需量反應,就是電力公司要用戶卸載,換句話說,電力公司會給簽約用戶一個指令,用戶就減少他的用電,讓整體系統的電力不至缺乏。

但是,如果我們用傳統電表,它是累積的,沒有每十五分鐘的讀表值,因此在沒有卸載之前,用戶的用電量是多少,根本不知道。有了智慧電表之後,它每十五分鐘都會記錄,所以有充分的資料。現在的做法,是用前五個小時的用電量來平均,推估用戶本來的用電量,有了本來的用電量數值,就可以估出用戶卸了多少載,亦即少用了多少電。這個在全世界大家都有一定的準則,甚至可以做到自動需量反應,讓用戶的電力卸載更快速,不必一通通電話去通知。

所以AMI是一種節能的基礎建設,因為用戶看到了自己的用電之後,就曉得大量的電費花在哪裡,才曉得如何去省電。所以整個智慧電網的核心是AMI,當然還包括了輸電、發電、配電等技術,就是把ICT的技術引進來。 5. 提供良好的電業競爭環境 彭:有了智慧電表,的確有助於節能,也有利於電業自由化。但是電業自由化之後,我常常在想,它跟我們的電信自由化有點異曲同工。以前中華電信是一家獨占企業,所以把電話線、地下的電纜線拉到你家,都是由中華電信來負責,電信自由化之後,就有台灣大哥大、遠傳等大公司的出現,跟中華電信站在相同的地位來競爭。但是所謂的固網,還是由中華電信獨占。

將來電業自由化之後,可能很類似,電網的輸電、配電還是國營,例如由台電成立國營的輸配電公司。台電當然還是在發電,但是民間企業就可以搶進來,跟台電形成競爭的態勢。所以未來電業自由化之後,公營與民營電廠一定會競爭。當然民營也有它的彈性,或是優良的品質等等,競爭可能會帶來更好的服務。但是,目前民間也有不同的聲音,認為財團可能只顧賺錢,擔心電業自由化反而不利弱勢者的用電權益等。所以,您怎麼看電業自由化之後,公民營電廠的發展與合作? 陳:好,謝謝主持人。政府要做的就是提供一個良好的競爭環境,讓公民營去競爭。當然國營企業是很難跟民營競爭的,在公家機關,光是你要讓一個員工提早退休,都是很難的,簽公文簽一大堆,最後是主管自己放棄,太辛苦了。因此在國營企業,要讓劣幣提早淘汰很困難。可是國營企業因為先前是獨占事業,還是會有些先天的優勢,這是它的好處。

因此我覺得,我們電業管制機關,對於整個電業的發展,要提供一個良好的競爭環境。首先,是在能源局談了很久的議題,就是成立一個可靠度委員會,由一個專業的團體、一群懂得供電可靠度的人,他們來看這個市場,看整個電網,確保價格的合理化、偏遠弱勢地區供電的保障等等。

當發電廠之間有爭議,一開始當然進行爭議調處,然後就由可靠度委員會來仲裁,這個委員會可以做很多事情。它可以確保市場的公平競爭,譬如它可以要求原來的國營企業,因為它們占了很多先天的優勢,這些都是國家財,委員會就可能要求它們釋放出一些資源。換句話說,可以由委員會來擔任仲裁者,提供一個良好的競爭環境,讓公民營電廠能夠良性地競爭,正常地發展,這才是永續發展之道。

現在台灣的民營電廠也已經相當有經驗了,整個營運效率都做得很好。舉個例子來講,像台灣有一家IPP,就是獨立的發電廠,它用的人員非常少。萬一發生內部事故,要診斷出了什麼問題,因為它的技術屬於一家法國公司,就會透過ICT技術,自動把電廠所有的資訊,第一時間傳到總部去。而總部有一批專家,就針對這個技術,幫台灣的電廠做診斷。

所以,它真正用於維修、診斷的人力,根本很少,人力非常地精簡。目前在國營企業,還很難做到這個程度。但是只要有競爭,國營企業受到競爭的壓力,就會強迫改革,甚至有一些比較差的服務,或是冗員,就會被淘汰了。 6. 開放民營,電力足夠嗎? 彭:但是,還有一個很重要的問題,因為政府的目標是2025年達成非核家園,但是我們又知道以現在台電加上民營的電廠,總發電量可能不足以支撐台灣的民生與工業需求。現在備轉容量已經很低,我們又以再生能源為重要的發展方向,再生能源可靠度又低,所以要建置更多的裝置容量,誰願意承諾在未來開拓這些能源?當電業自由化之後,公家不管了,民間可以撐起這一片天嗎? 陳:其實只要把方案規劃出來,應該可以解決。在電業還沒有自由化之前,能源局開放獨立發電業IPP,IPP建廠就很快。某些柴油複循環機組,一開始的時候,是用柴油機先發電,然後再補上鍋爐的複循環發電。它把商轉的進程分兩階段,就可以很早開始供電,所以就是看政府要不要開放。因此,真正缺電的時候,開放民營的獨立發電廠IPP是一條路。

其次,民間現在就有很大的電源,我們光講新竹科學園區,像竹科三期,就有一座161kV電源的大廠,它自己的柴油機裝置容量,等於它契約容量的一半以上。因為半導體業不能容許停電,所以它自己有柴油機組,這些都可以釋放出來。你只要有很好的機制,這些都是備轉容量,政府要採購這些量,來確保供電可靠度。於是,再生能源的占比就有機會提升,因為再生能源的最大弱點就是不穩定,要靠火力發電機組來補強供電可靠度。 彭:說到發展再生能源,除了非核,就是為了減碳。雖然您前面提到電廠排碳會受到管制,但民營電廠的並聯發電,會不會反而帶出更多的排碳問題? 陳:因為要非核家園,如果用一樣的電力,火力發電一定會提升,排碳也會上升。這個時候,要減碳主要是靠節電。但是如果台灣沒有AMI,沒有智慧電表,要節電、要減碳就很難了。所以建置智慧電表的基礎建設要趕快推動,因為節電是最好的減碳方式,也是提升供電可靠度最好的方法。

此外,我認為應該先解決空污再談減碳。其實麥寮當初在蓋燃煤機組的時候,當時王董事長就承諾,說排出來的空污是比照天然氣電廠。於是他裝了很多的防污設備,把空污壓到最低,真的達成了目標。相對地,我覺得我們現在有很多的燃煤電廠,譬如說台中火力發電廠的空污問題,讓台中地區的民眾很不滿,長期下來的確受不了。我覺得台電真的要逐步改善空污問題,這是增加成本沒錯,但是必須要解決。 7. 政策開放,鼓勵競爭;最有利標,確保品質 彭:所以談到整個台灣的電力發展,既要滿足備轉容量,又要發展再生能源、節能減碳,而我們的變電所建置也有問題,輸配電也遭遇到一些困難,到底應當有怎麼樣的公共建設配套,來解決這樣的問題? 陳:我認為,政府要輔導所謂的系統整合商(system integrator),也就是我們常講的大包商。譬如說發電,能夠有兩家、三家大包商互相競爭,品質就會好。大包商自己會控管下面的小包商,因為是他的關係企業,他不但了解狀況,而且會要求的,整體的品質才會提高。不管是發電、輸變電、配電、再生能源,有這些大包商互相競爭,他才能夠做得好。

我們觀察,很多高品質的工程,不見得是國營企業完成的。以民營企業的技術水準,甚至能夠蓋出台北101,台灣的驕傲就是101這種工程品質。我覺得政府要培養民營企業,把工程品質和工安愈做愈好,我們把這樣的建設能力培養起來,未來不管是發電、輸電、配電還有再生能源,我們才能夠做得好。 彭:我們上個禮拜所談到的變電所問題,有解嗎? 陳:變電所如果今天不是台電來做,是民營的大包商來做,你想想看,他們做公關的能力,當然比國營企業強得多。對台電,民間團體永遠說不相信你,但民營公司來做的話,卻有機會用更好的方法來處理。當然,按照目前電業法的草案,輸配電還是國家做,那就只好繼續地努力協調,台電也要加強公關這部分的努力。 彭:所以電力公共建設的首要,是政策的開放。 陳:對。 彭:還有哪一些是急迫性的、有形的硬體建設? 陳:除了剛才提過的智慧電網、智慧電表,還有自動需量反應的系統建置,都是很急迫的;當然我們的電源、輸變電、配電等建設,也都很緊迫。那麼,在這些建設過程中,如何讓公共建設的品質提高呢?除了我剛才報告的,培養大包商相互競爭以外,現在我們經常詬病的就是「價格標」,低價搶標,最後很難確保它的工程品質。我們怎麼樣把「最有利標」的精神與「價格標」相結合,才能讓我們的工程品質提升。 彭:好,我們非常高興能夠邀請到陳士麟教授,來這裡討論台灣的電力發展,以及配套的公共政策與建設。今天的節目就進行到這裡告一段落,下個禮拜我們要為各位邀請到交通大學的楊錦釧教授,為您探討水資源。《台灣的明天‧明天的台灣》,我們下週再會。