直擊「龍潭超高壓變電所」,一探強韌電網計畫推展
今年以來,台灣多次停、限電,理由層出不窮。近期,桃園還傳出因一隻松鼠誤觸線路,釀成5000戶停電。一隻動物就能癱瘓整個電網?《遠見》直擊龍潭變電所挖掘真相。 文/郭逸台股今年衝破兩萬點,不只AI概念股瘋漲,最為股民津津樂道的,莫過於以往被視為「水餃股」、「牛皮股」的「重電概念股」。 受惠於台電5645億元的強韌電網十年計畫,重電大廠華城、士電、中興電和亞力攜手「發電」,股價從10幾、20幾元一路飆升,華城今年7月初還一度躋身千金股。 股民當然樂得笑開懷,但重電概念股的股價衝上天際的另一面,反映的是台灣電力環境的脆弱。 台電闢謠:近十年跳電次數降低七成 今年以來,台灣已經多次停、限電,有時是電路異常、有時是配電事故,各種理由層出不窮。7月2日清晨,桃園還有一隻松鼠誤觸線路,導致高壓斷線,中壢、八德將近5000戶停電。 小動物害你家停電,確實令人啼笑皆非,但這些都還算可立即復電的小事故。時間拉回1999年7月,連日豪雨導致土壤地基流失,台南縣左鎮的輸電鐵塔倒塌,全台4/5以上的電廠跳機,900萬戶限電兩天;還有2022年3月3日,興達電廠因人為操作失誤,全國549萬用戶瞬間無電可用,釀成著名的「303大停電」。 電力問題層出不窮,不禁令人質疑:「台灣的電力供給,到底怎麼了?」 「這十年來,其實台灣跳電的次數已經降低七成!」台電發言人蔡志孟拿出數據解釋,以2012年來看,停、限電達2萬1019次,去年則降為6133次,「以前用電設備少、停電次數多,新聞報導卻不多;現在用電設備量大,但停電次數少很多,卻是每一起事件都會上新聞,所以有種『很容易停電』的錯覺。」 話雖如此,無論是大自然的反撲,或是被戲稱是「爬上電桿的台電動物園」,甚至是媒體關注程度飆高,都無法否認台灣電網建設的種種困難。 回顧台灣建置電網的歷史,最早可回溯至日治時期的1919年,當時成立「台灣電力株式會社」,首度在西部完成貫通南北的輸電幹線。後續幾十年,慢慢蓋起變電廠和線路,尤其90年代因應經濟高度發展及電力需求增加,曾花了超過3000億元,用來擴建輸配電線路、增加與汰換變壓器。 但這些電網擋不住時間的摧殘,老了也病了!於是,兩年前興達電廠事故後,台電半年內就敲定「強化電網韌性建設計畫」,採取「分散、強固、防衛」三大主軸,十年投入5645億元,全面升級電網。 分散供電風險,讓「大通鋪」變「分房」 這項耗資數千億元的政策除了要解決多年來大規模停電的窘境,時任經濟部次長、現任台電董事長曾文生也強調,配合台灣宣示淨零排放,再生能源遍地開花,強韌電網計畫有助綠電併網、電廠直供。 由於太陽光、風力都是間歇性能源,無法24小時發電,所以綠電格外珍貴。台電總經理王耀庭曾舉例,台灣電網有三條「高速公路」,交會點是北部龍潭、中部中寮、南部龍崎等三處超高壓變電所。此外,台電也規劃17條「省道」,北部離岸風電7站7線、南部的太陽光電9站10線,不再把再生能源輸送至三大變電所節點,而是導入「在地發電、就近使用」的概念,完整發揮綠電的成效。 供電精準且順暢,是強韌電網計畫的推行重點。《遠見》採訪團隊也在今年一連串的停、限電事件後,揭開國家電力重地「龍潭超高壓變電所」的神祕面紗,並探究強韌電網計畫的執行實績。 這座北部地區電力樞紐面積高達15公頃,設有三道紅外線系統,以及外物入侵的AI識別,進門得經過重重保全驗證,路上還有保安警察定時巡視。近幾個月,監察院、行政院、經濟部密集派員訪查,前些日子連中科院都上門討論變電所的安全防護,重要性不言而喻。 車子慢慢往裡頭開,高度將近60公尺的電塔從迎賓大道的樹叢中竄出,再往前一點,就能看見交織縱橫的變壓器與輸送線路。雖然距離很遠,沒有觸電的危險,但心生敬畏是必然的,因為龍潭變電所可是牽動台灣的經濟命脈。 龍潭變電所引接石門、大潭、台中、天輪以及民營的新桃電廠所發的電力,再輸配到新竹科學園區、桃園龍潭科學園區、渴望園區,還有六福村、小人國等遊憩樂園,供電範圍涵括整個北部地區。 「北部是人口最稠密的都會區,所以電力需求更迫切,但北部的發電廠沒辦法承擔龐大的負載,所以現在很多時候是南電北送,這麼大量的電向北輸送,在龍潭平衡輸配,才能順利一路北上,」龍潭超高壓變電所經理楊崇寬說明。 成立於1979年的龍潭超高壓變電所是台灣電力供給的重中之重,今年已經45歲,許多變壓器早就超過40年大限。楊崇寬指出,電網設備全都暴露在外,除了動物入侵、雷擊,加上龍潭位處山邊,每年9月至隔年3月還有鹽霧災害,設備急需更新。 因此,透過強韌電網計畫,除了興建新的變電所,增加配送節點,以分散供電風險,也要蓋房子給所內設備居住,稱為「屋內化」。此外,也透過隔艙式設計,讓原本的「大通鋪」變為「分房」,加強安全性與供電穩定性,如果不慎發生事故,也能減少影響範圍。
提早一天預測,鎖定光電能量高峰儲電 至於供電量逐年增加的再生能源,台電也考量其不穩定性,廣設儲能設施,調節電網系統發電頻率。今年落成的最新儲能案場,距離龍潭超高壓變電所不遠,車程大約五分鐘。 台電工作人員打開鐵門,25個40呎儲能貨櫃排成L型,使用超過1萬個鋰電池模組,搭配變壓器、功率調節系統,總儲電量可達8萬度,等同滿足約8000戶家庭一整天的用電。 「再生能源的供電曲線是上上下下,發電的時候,儲能設備開始充電,如果頻率下降,就要趕快放電,」台電輸變電工程處組長蔡曜鍠說明儲能的效用。 龍潭儲能案場目前的功用是自動頻率控制(AFC),隨著民間AFC建置量增加,案場今年將改為增強型動態調頻備轉容量輔助服務(E-dReg)。 兩者差異何在?AFC只能偵測前一秒的頻率,難以預測電力可能的變動,且無法接受台電的控制與調度;而E-dReg具備雙重邏輯,既有AFC自動調頻的功能,台電也能彈性運用。 舉例來說,E-dReg搭配太陽光電的發電特性,台電前一天就能精準預測,在光電能量最大時儲存電能,並在光電快速減弱的傍晚放電,完成大家常聽到的「削峰填谷」。 台電強忍虧損,也要豪擲數千億元優化台灣的電網。然而,坊間近來熱議的卻是「大力發展綠電,台灣未來缺電」。 提高電網資通訊能力,導入數位分身 經濟部長郭智輝上任後不久,即對外強調2030年前不會缺電,蔡志孟也重申:「台電能供給的電跟最高需求量相比,還留有預備容量;而且每回斷電後都能迅速復電,所以沒有缺電啊!」 「台灣缺電嗎?我覺得比較好的說法應該是『供電不穩』,」中經院綠色經濟研究中心副研究員陳中舜說,目前綠電發電占比只約10%,但春節期間滲透率可以高達52%,也就是每2度電就有1度電是綠電,「既然現在的綠電發電量、滲透率就造成饋線電壓過高、逆送電,說明已經埋下電網設備隱藏性故障的風險了。」 國立中山大學電機系教授盧展南也提醒,綠電供給過程中,如果遭遇事故,使系統恢復正常的「輔助服務」相當重要,過去為了優先達成綠電建置量的目標,忽略許多電網運轉可靠度及電力調度要求,往後要進入「綠電2.0」,就要比照國外,所有發電類型的併網及運轉規範一視同仁,電力系統才能永續經營。 陳中舜建議台電提高電網的資通訊(ICT)能力,例如導入數位分身(Digital Twin)執行即時監視,再盤點隱藏性故障、分析饋線電壓過高的肇因,否則電網問題反覆出現,會像一顆不定時炸彈,停電、跳電何時出現,沒人知道。 距離完成強韌電網計畫還有八年,5645億元的預算能否花在刀口,治癒全民與產業界的「停電焦慮」?不只國人,連有意投資台灣的科技大咖也都高度關注。 閱讀完整內容