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LTN經濟通》西葡大停電教訓 再生能源必要配套?

2025/06/17 07:17

今年4月28日,歐洲伊比利半島發生大規模停電。(彭博資料照)今年4月28日,歐洲伊比利半島發生大規模停電。(彭博資料照)

歐洲電力基礎設施落後 西葡大停電主因?

歐祥義/核稿編輯

〔財經頻道/綜合報導〕今年4月28日,歐洲伊比利半島發生大規模停電,金融、通訊和交通系統全數中斷,影響西班牙、葡萄牙高達6000萬民眾,因此備受關注。雖然調查結果還未出爐,但由於西班牙和葡萄牙的再生能源佔比都高達6至7成,歐洲電力基礎設施跟不上再生能源的發展被認為是主要因素。

全球各地的能源系統正受到愈來愈多的因素的挑戰,極端氣候、事故頻傳等問題,以及資料中心和人工智慧產業需求激增。在向再生能源快速轉型的背景下,許多電網都在努力跟上時代的步伐。隨著愈來愈多的再生能源併入電網,過時的基礎設施在效率和可靠性方面面臨嚴峻挑戰。

負責營運西班牙輸電基礎設施的西班牙電網公司(Red Eléctrica)指出,這次的事件可能源自於兩次「發電中斷」,這可能與再生能源固有的波動性有關。西班牙能源部長阿格森(Sara Aagesen)則在事件後向國會議員表示,這次大停電是由於高壓電網3次斷電所造成。

這次席捲伊比利半島的停電,是歐洲歷史上最嚴重的電力中斷事件之一,雖然導致伊比利半島大規模停電的原因尚未完全查明,但目前有不少人將矛頭指向西班牙和葡萄牙對再生能源的高度依賴。

西班牙高度仰賴再生能源,大停電事件當天,再生能源在西班牙供電的佔比已將近70%。(路透資料照)西班牙高度仰賴再生能源,大停電事件當天,再生能源在西班牙供電的佔比已將近70%。(路透資料照)

再生能源佔西班牙電力供應達56%

西班牙是歐洲綠色能源轉型的領導國家之一,該國制定了野心勃勃的目標,希望到2030年,再生能源能佔西班牙電力供應的81%。去年,再生能源在西班牙電力供應的佔比達到創紀錄的56%,太陽能發電的成長速度幾乎是歐洲的2倍。而在大停電事件當天,再生能源在西班牙供電的佔比已將近70%,其中大部份來自太陽能。

但專家指出,在伊比利半島大停電事件之中,電網的穩定性問題,其實要比再生能源本身的問題來得更為嚴重。

德國能源研究中心亥姆霍茲柏林材料與能源中心(Helmholtz Zentrum)太陽能主管施拉特曼(Rutger Schlatmann)表示,這次事件主要是因為「電網尚未適應向再生能源轉型的巨大變化」。施特拉曼補充,許多電網仍反映著化石燃料系統的需求。

能源諮詢機構雷斯塔德能源(Rystad Energy)新能源分析師拉姆達斯(Pratheeksha Ramdas)指出,這次大停電事件是一個「明確的警訊」,如果國內沒有更強韌的供應,未來電網故障可能會造成更嚴重的後果。若是沒有足夠靈活的措施,例如儲能、快速提升產能的電廠或是強大的互通系統,再生能源發電量的大幅波動,可能會破壞電網的穩定性。

德國伍珀塔爾研究所(Wuppertal Institute)能源、交通和氣候政策負責人湯瑪斯(Stefan Thomas)指出,改善電池儲能系統和提升電網系統的靈活性相當重要。

在能源轉型的關鍵時刻,配套的電池儲能系統相當重要。(法新社資料照)在能源轉型的關鍵時刻,配套的電池儲能系統相當重要。(法新社資料照)

再生能源需儲能系統當配套

在能源轉型的關鍵時刻,電池儲能系統(BESS)顯得更為重要,對於太陽能和風力發電佔比較高的電網而言更是如此。電池儲能系統可以在幾毫秒內做出反應,遠遠超越燃氣或是蒸氣渦輪機組,這些傳統穩定解決方案,往往需要幾分鐘甚至幾小時才能反應。

隨著愈來愈多的再生能源投入使用,傳統發電機逐漸退役,電網的供電能力愈發頻繁地達到極限,在這樣的背景下,電池儲能系統作為建造速度最快的技術之一,將成為一項關鍵優勢。

再生能源的滲透率提升下,可能會導致特定時刻發電量的控制力下降,光是仰賴增加再生能源的供應,將無法實現最佳的能源轉型。雖然再生能源是能源轉型的核心,但是維持電網的可靠性將取決於靈活度,其中最好的解決方案不是迴避太陽能和風電的部署,而是投資於再生能源和平衡解決方案的正確組合,例如電池儲能。

西班牙能源部長表示,4月的大規模停電是由於高壓電網3次斷電所造成。(路透資料照)西班牙能源部長表示,4月的大規模停電是由於高壓電網3次斷電所造成。(路透資料照)

花蓮0403大地震 儲能電場發揮效用

針對西葡兩國大規模停電,國內電力權威推測,由於停電發生時間在中午,應是再生能源發電較多,導致電網「慣量不足」,又碰上機組跳機或線路故障等「觸發」,電力系統崩潰才釀成大規模停電。

所謂慣量(Inertia)係指電力系統穩定運轉需維持一定頻率,而系統會因發電、用電或機組跳機停電突發事件等受影響波動。 慣量即指能夠抵抗這些頻率變化的因應能力

台灣持續發展綠電,根據台灣電力公司的資料,2023年再生能源發電量占總發電量的9.5%,其中太陽光電占約48%,風力發電占約23%,為了減緩慣量降低影響,台電與英國已展開五年慣量即時量測計畫;另儲能有快速調整電網頻率功能,就像提供「虛擬慣量」,也能穩固電網。

各界討論電力系統穩定常聚焦於頻率、電壓等,較少討論慣量,而慣量也是維持電網穩定的重要指標之一。專家解釋,綠能中的光電、離岸風電屬於變流器型的電源,都不具慣量,但地熱、小水力還是有慣量;台灣隨著光電併網量增加,電網慣量將受影響,台電調度第一線也早有準備,過去可推算慣量,近年導入慣量即時量測系統,再透過儲能快速反應、調頻功能,以「虛擬慣量」來提升電網穩定度。

台電解釋,電網型儲能有電能移轉、頻率調整、快速反應等多種功能,虛擬慣量也是一種,可以快速調整電網的頻率;舉例來說,去年四月三日花蓮大地震時,儲能即時偵測反應,避免低頻卸載,發揮穩定電網功能。

推動再生能源發展的同時,強化電網的穩定性是一大關鍵。(路透資料照)推動再生能源發展的同時,強化電網的穩定性是一大關鍵。(路透資料照)

美國商會2025台灣白皮書 籲發展儲能電場

台灣美國商會近日也發表2025台灣白皮書,強調關鍵基礎建設的韌性至關重要,呼籲政府將電網設施的現代化列為優先要務,特別是擴大投入儲能系統與再生能源整合等領域。

商會表示,強化關鍵基礎建設的韌性,實為確保台灣經濟安全、科技領導地位與社會穩定的基本要素,呼籲政府採取更具前瞻性且協調一致的策略,全面提升數位、能源與通訊等核心基礎設施的整體效能。並點出,電網設施的現代化應列為優先要務,特別是要擴大投入儲能系統、需量反應技術與再生能源整合等領域。

商會指出,再生能源推動仍受到電網壅塞與併網容量不確定性等因素所掣肘,導致多項開發案遲遲未落實,多個業者反映,併網排序機制缺乏明確性與可預測性,是當前重大障礙之一。

被視為提升能源韌性的關鍵方案的電池儲能系統市場,目前面臨價格波動與投資訊號不明等挑戰對此,商會建議經濟部建立更為透明、可預測的市場參與架構以穩定投資環境,包括訂定具體時程目標、設立基準價格機制、改革競標設計等。