114/07/31
從黑潮找電力，從鯨豚找答案 能源轉型走向海洋
陳彥諺｜
科技大觀園特約編輯
夏季午後，忽然降下一場大雨，氣溫隨之下降，空調用電需求明顯減少。對一般人來說，這只是天氣轉涼；但對電力調度人員而言，卻代表整體用電需求正在改變，必須即時掌握負載變化，調整供電安排。
電力調度每天面對的，正是這些不斷變化的供需條件，然而近年改變的，還不只是一天之內的用電起伏。台灣電力公司曾文生董事長指出，電力系統面對的變數快速增加，包括淨零轉型帶動交通及產業逐步以電力取代化石燃料、地緣政治提高能源供應不確定性，以及AI與半導體產業持續推升用電需求等，尤其臺灣是全球半導體生產的重要基地，電力已成為科技產業發展不可缺少的條件，「我們不能掉隊，要跟得上整個產業的需求與發展。」
產業用電加速成長 供電規劃提前部署
用電需求並非所有產業同步增加。曾文生董事長指出，部分面板產業近年用電量下降，但AI、半導體及相關製造業持續擴張，帶動整體需求成長。尤其半導體與AI產業投資速度快，新廠從規劃到投入生產的時間，往往短於電廠、變電所與輸電線路的建設期，因此台灣電力公司（以下簡稱台電）必須提早掌握產業發展，預先安排電源與電網建設。
AI及半導體等製造業設立新廠速度快，往往短於電廠、變電所與輸電線路的建設期，因應產業發展所需，台電必須提前掌握發展、預先安排相關建設。（圖片來源：Shutterstock）
台灣電力公司系統規劃處易序權處長以水管比喻，原本用電需求不高的廠房，一旦轉作高耗能用途，原有變電設備與輸電線路便可能不足。廠商半年至一年即可完成廠房改造，變電所與輸電線路卻往往需要數年。因此台電希望業者選址前先確認當地供電能力，同時盼地方政府在新設園區及道路規劃時，也同步預留電力設施空間。
電網工程還受到土地取得、施工條件與設備供應限制。曾文生董事長指出，電廠開發須考量土地、環評、施工空間與燃料運輸條件，輸電設施也需要合適廊道。近年各國加快電力建設，設備需求提高，採購價格與交期也受到影響，因此設備更新、電源開發與輸電建設都必須提早安排。
台電自2018年起盤點既有廠址與可開發空間，推動老舊機組更新、新機組規劃、天然氣發電及再生能源建設，也提前處理土地、環評與電網等程序。曾文生董事長強調，部分行政作業所需時間甚至比建廠更長，因此必須先做好前期準備，再依市場與產業需求調整時程。目前台電已將長期電源需求及潛在供電能力盤點至2045年。
供電規劃也保留緊急應變空間。部分既有機組完成空污改善後，平時未必大量發電，只要設備仍可使用，便保留作為備援。曾文生董事長認為，「臺灣長期高度依賴進口能源，更需要為供應變化留下彈性。」除了增加新電源，保留可用設備並分散風險，也有助於維持供電安全。
多元電源各有所長 依供電需求靈活配置
未來電力供應不能仰賴單一技術，不同電源在發電時間、建置速度、成本與適用地點各有差異，必須相互搭配。天然氣機組占地空間小、興建速度快，可較快增加發電能力；再生能源則逐步提高低碳電力供應；太陽光電、離岸風電、地熱、小水力與氫能，也各有適合發揮的條件。
曾文生董事長以大臺北地區供電為例指出，當地用電量高，部分電力仰賴中南部及桃園供應，傳輸能力仍受既有電網限制；若增加屋頂太陽光電，便能在白天用電需求較高時就近供應電力，減少對外部供電的依賴。由於白天用電需求與太陽光電出力較高的時段有所重疊，將光電設置在用電集中的區域，更能發揮分擔日間負載的作用。
臺灣白天用電需求與太陽光電出力較高的時段有所重疊，若將發電裝置設於用電集中的區域，可就近供應電力，分擔日間負載。（圖片來源：Shutterstock）
地熱則提供另一種可能，曾文生董事長認為臺灣具有一定潛力，「地熱開發初期成本雖然受到土地、探勘與開發規模影響，隨著鑽探經驗與案件增加，平均成本有機會降低。」台電也建立合作平臺，由民間業者負責探勘及尋找開發地點，再依案件條件參與合作，以多個案場分散探勘風險。
氫能則適合特定用途。若利用再生能源電解水製氫，能源轉換會增加成本，但對長途行駛、載重量較大的交通工具而言，燃料電池仍具應用價值。小水力則著重提高既有水資源的利用效率，主要利用河川、圳路或既有水利設施的水流與高低落差，以小型機組進行發電。台電也嘗試利用水力電廠排放後，仍具有地勢落差或流動能量的水流再次發電，進一步增加可利用的發電量。
用電與電源分布改變 電網重新配置
找到新的電力來源，只完成供電規劃的一部分，電力還要透過輸配電系統送達各地用戶。易序權處長指出，過去大型電廠多將電力送上南北主幹線，再由全國電網統一調度，如今科技園區用電密度提高，再生能源則大量設置於中南部及西部沿海，電網配置也必須隨之調整。
台電近年增加電廠直接供應科學園區及工業區的線路，讓部分電力就近供應，不必全部經由主幹網轉送。易序權處長表示：「這可減輕主幹線負擔，讓既有電網保留更多容量供民生與其他產業使用，新增再生能源也可利用西部電網併網節點與鄰近園區線路，提高區域供電效率。」
用電密度提高，也讓電網安全更加重要。台電近年推動電網強韌工程，增加替代供電線路並調整電網分群，使電力可由不同方向供應負載端。易序權處長表示：「電廠若能直接供應鄰近用電區，也能減少長距離輸電損失，降低單一路線承擔過多供電任務的風險。」
調度變數增加 精準預測與專業人才更形重要
電源種類增加、再生能源占比提高後，電力調度需要掌握的變數也隨之增加。曾文生董事長指出，供給端必須密切留意天氣變化，因為颱風動向、臺灣海峽風勢、日照與降雨，都會影響風力及太陽光電的發電量；需求端則要掌握氣溫、產業景氣與用電變化，才能預估負載需求。
這些變化也提高電力人才的專業要求。曾文生董事長指出，台電工程師除了電力設備與電網工程，也要理解地熱、地質、氣象及再生能源預測等領域。他笑說，電力調度人員幾乎都成了「氣象專家」，因為相關資訊都會直接影響機組安排與供電調度；另一方面，半導體與電力產業皆大量需要工程人才，台電面臨招募競爭，因此須多方持續培養人才並累積工程經驗。
展望未來，可以預期可運用的能源技術將持續增加，但能否真正納入供電系統，仍取決於發電、輸電與調度能否相互配合。曾文生董事長表示，「台電只有一個邏輯，就是把電送到需求者手上才算數。」新技術再多，最終仍要接受電力系統的檢驗，轉化為穩定、可靠且可實際運用的電力，才能真正回應未來持續成長的用電需求。
