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1滴水能發N次電!全台最大電池日月潭如何化身「護國神潭,讓九蛙露面仍有85%蓄水量?

「九蛙」全露還有85%蓄水量!日月潭化身護國神潭搭配「通霄快打部隊」調度:1滴水能發N次電
撰文: 鄭鴻達     分類:其他綠能     圖檔來源:台電提供、鄭鴻達攝影 日期:2023-06-17

台電以起停反應快速的通霄電廠小型燃氣機組作為「快打部隊」,搭配「護國神潭」日月潭的明潭、大觀,及興建或評估中的石門、大甲光明、牡丹水庫等水力抽蓄發電,發揮「水火同援」效果,因應能源轉型帶動的再生能源發電量併網需求,也應對氣候變遷、經濟成長帶來的供電挑戰。

電力調度專業的台電發言人吳進忠表示,通霄電廠多部機組計畫,是配合將來再生能源發展大量發展後的發電間歇性,可用小型快速反應機組就迅速反應。

而明潭、大觀電廠則扮演全台最大電池的儲能系統角色,能有效協助再生能源併網後的離尖峰用電調度。

能源轉型推動綠能成長 為供電穩定帶來挑戰

 

政府推動能源轉型,預計到2030年,能源配比為再生能源27%至30%、燃煤20%、燃氣50%,作為淨零轉型的中程目標;根據我國的2050年淨零排放路徑,再生能源的占比預計將達到超過60%的占比。

 

不過,隨著再生能源發電量持續成長,間歇性、不易預測性,成為再生能源併網與電力調度的最大挑戰,輕者會導致系統頻率不穩定、區域電網電壓變動過大,重者可能導致輸電線路壅塞、區域電網電壓不穩定。 

 

因為太陽光電、風力發電依賴陽光、風能等天然因素,台電表示,再生能源的間歇性,會對電力系統供需平衡與電網運轉產生影響,若再生能源發電量瞬間減少太多,則可能導致系統頻率驟降,觸發低頻電驛動作卸載,影響供電可靠度。

 

通霄電廠燃氣複循環機組效率高 燃氣渦輪發電機組反應快成「快打部隊」

 

因此,台電規劃的因應措施,包含增加可快速起停的燃氣複循環機組。台電運轉組經理賴俊宏表示,通霄電廠裝置容量高達395.2萬瓩,該廠除了是全台首座複循環發電廠,且採用全台發電效率最高的複循環燃氣機組,年供超過285億度電。

 

賴俊宏也表示,通霄電廠再新增發電量18萬瓩的氣渦輪發電機組,並已於5月加入供電行列,而該小型機組不但有低空污排放的特性,且可快速升降載、快速起停,起停反應時間僅需約既有機組1/3(約10分鐘),直逼水力機組,可搭配風、光等再生能源調度使用。

 

除了這批「快打部隊」,台電也規劃通霄電廠二期計畫,要在該電廠4、5號機於2024年底除役後,在原址改增建新的複循環機組,時程規劃為2025年拆除4、5號機,2025年增建新機組,並在2029年建成第一台機組,2030年開始併聯發電。賴俊宏說明,5部單軸複循環機組發電量約330萬瓩。

 

通霄電廠燃氣發電機組。鄭鴻達攝影

 

1滴水能發N次電!全台最大電池日月潭化身「護國神潭」

 

除用燃氣發電作為台灣電力先低碳、再零碳,邁向2050淨零碳排的橋接能源外,位於日月潭的明潭、大觀抽蓄水力發電廠,年總發電量高達30.5億度,也發揮「護國神潭」效果,利用潭水落差搭配下游水庫發電。


抽蓄水力發電可配合太陽光電在日間發電量大的特性,讓日月潭化身全台灣最大的「儲能電池」,可將白天剩餘的太陽光電抽水化為位能,等到太陽下山、夜尖峰用電時段放水發電,如此重複循環,能讓「1滴水發N次電」。

 

台電發電處副處長簡進興說明,日月潭整體抽蓄水力發電量為260.2萬瓩,日月潭水庫為上池,總容量達1億3880.5萬立方公尺,可透過大觀二、明潭抽蓄電廠放水至明湖、明潭等下池發電,也可反過來抽水至上池蓄能。

 

行政院發言人林子倫表示,我國能源轉型配比規劃,也已經配合淨零碳排目標拉到2050年,期中再生能源量要拉到30GW,其中水力發電在台灣能源轉型過程中,扮演關鍵重要角色,其中日月潭更是堪稱「護國神潭」。

 

位於日月潭的明潭抽蓄水力電廠。鄭鴻達攝影

 

抽蓄水力電廠不只能當救援投手 調度能力高更是主力投手

 

至於抽蓄水力一來一往間的能量損耗,吳進忠說明,假設花費100度電抽水,放水則平均可發75度電,期間損失約25%,效率很高,這過去可搭配核能、燃煤發電調度,現在則是搭配太陽光電調度,經濟性相當高。

 

吳進忠解釋,因抽蓄水力發電機組可隨時調整發電量大小,且最快可在3至5分鐘並聯,若供電發生意外的緊急狀況時,就隨時可以上場支援,但抽蓄電廠不僅僅是「救援投手」,更是「主力投手」,少了它,台灣的電力調度能力將至少少一半。

 

位於日月潭的明潭抽蓄水力電廠隧道入口。鄭鴻達攝影

 

日月潭發電如「水之呼吸」 九蛙露面仍有85%蓄水量

 

台電副總經理徐造華也比喻,日月潭配合發電,每日潭水落差可達2公尺,水位忽高忽低好像會呼吸,宛如《鬼滅之刃》主角炭治郎的「水之呼吸」;他也澄清,日月潭知名景點「九蛙疊像」常被外界誤以為是蓄水量指標,但她其實是純觀光用途,即使「九蛙」全部露出水面,日月潭仍有至少85%的蓄水量。

 

政府規劃新建石門、大甲光明抽蓄水力發電 預計2034年商轉

 

除了日月潭外,政府也規劃在石門水庫、德基水庫新建石門、大甲光明抽蓄水力發電計畫,兩者年總裝置容量分別為44.2MW、350MW,工期約需10餘年,均預計在2034年興建完成並商轉;此外,牡丹水庫也正在進行抽蓄水力發電計畫可行性研究規劃,裝置容量約為750MW。

 

吳進忠說明,石門、大甲光明仍在環評階段,上線後將有和明潭、大觀一樣的功能,然石門位在北部,不僅有和日月潭純粹的調頻、削峰填谷的調度發電功能,還額外肩負了北部區域用電的供電平衡角色。

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