Top

國際合作邁向能源新世紀

研析報告

從颶風影響探討APEC區域電網韌性之發展

近年來氣候變化異常劇烈,光是今年八九月份就有多個颶風侵襲美國、日本等地,造成嚴重災害,也造成能源措施損壞。颶風挾帶的風雨往往造成區域性大停電,嚴重影響民生活動及居民安全。因此,如何強化能源設施因應災害之承受力及復原能力,將是確保能源安全的重點之一。

本文首先將介紹天然災害對於能源或電力供應之影響,接著說明APEC區域目前在強化電網韌性這個領域的進展及活動,最後說明未來在因應類似災害時,我國的因應之道,以及如何藉此強化於APEC領域的參與。

一、颶風對電力供應之影響

颶風由於挾帶強風暴雨,往往會因為損壞電力輸送網絡,而造成電力供應受到影響,並進一步造成居民生活、財務甚至人身安全的威脅。以下說明幾個近期在面對颶風時,造成供電危機之狀況及影響。

(一)颶風艾瑪造成佛羅里達州斷電

颶風艾瑪(Irma)在佛羅里達州造成超過580萬戶家庭和企業斷電。斷電從佛羅里達群島一直延伸到佛羅里達州中部,此創下佛羅里達州電力照明公司(FPL)的斷電用戶數量新高,打破了2005年Wilma颶風造成的324萬用戶斷電的紀錄。FPL表示這場風暴影響其整個服務區,包括佛羅里達州東西海岸的35個縣。

(二)颱風天鴿造成澳門供電中斷

澳門在颱風「天鴿」吹襲期間出現大規模停電,負責供電予澳門的南方電網表示受「天鴿」影響,8月23日中午12時21分,廣東境內兩個220千伏的變電站(珠海站和拱北站)均出現失壓,造成廣東電網與澳門電網聯絡線路供電中斷。南網聲稱於供電中斷不足一小時後,便打通備用110千伏線路,通過備用線路供電,於晚間7時對澳門最大供電能力恢復到32萬千瓦,達到災前76%水平。

澳門能源辦表示,受颱風「天鴿」影響,全澳門約1500個變壓房中,約有200多個受颱風及水浸破壞,損毀嚴重,需逐個清理污泥,更換零件後才可安全復電。

(三)颱風泰利造成日本供電中斷

泰利颱風侵襲日本沖繩及九州,造成多處電力中斷。沖繩宮古島24小時累積雨量突破500毫米,當地瞬間最大風速更超過每秒50公尺,打破當地半世紀以來的紀錄。而強風也造成當地大斷電,80%住宅無電可用。九州電力公司表示,泰利颱風造成鹿兒島、熊本及宮崎3縣,共3200戶家庭停電。

(四)颱風尼莎吹斷和平電塔,造成我國電力供應中斷

2017年7月底尼莎颱風襲台,民營和平電廠輸電鐵塔遭吹垮,機組雖可正常發電,但電力無法輸進台電電力系統,減少130萬瓩供電,備轉容量大幅降低至75.8萬瓩,等同少了近4%備轉容量率,電力系統由「供電警戒」橘燈轉為「限電警戒」紅燈,與「限電準備」黑燈的50萬瓩也相距不遠。

由於和平電廠電力主要供應大台北地區,現在面臨可發電但電無法輸送困境,限電危機對大台北地區首當其衝。為解決供電危機,政府針對公家機關展開為期兩週的限電政策。

二、APEC電網韌性發展概況

綜觀上述的災害影響,可看出在現有的電網結構下,很容易因為突發的天災造成電力供應中斷。而APEC過去主要針對油氣供應中斷探討能源緊急情勢的應變措施,近年來除了油氣供應外,也逐漸納入電力供應的議題,由此可看出APEC逐漸聚焦在電網韌性方面的投入。目前有關電網韌性的議題主要由能源工作組下的能源韌性任務小組負責。

2015年菲律賓主辦第12屆能源部長會議(EMM12)時以「邁向具能源韌性的APEC共同體(Towards an Energy Resilient APEC Community)」為主題,並指示APEC能源工作組成立能源韌性任務小組(The Energy Resiliency Task Force, ERTF),由美國與菲律賓共同領導,此任務小組的成立也獲得當年APEC領袖宣言之認可。

能源韌性任務小組旨在促進會員體間的討論和意見交流,包含1.政策與法規;2.透過教育、訓練和研討會發展相關人力資源;3.能源韌性基礎建設之創新與技術發展;4.緊急情勢應變與因應計畫。能源韌性任務小組至今已舉辦四場會議,定期邀請各會員體分享各自的能源韌性發展外,以利APEC會員體間的交流與互動。此外,在今(2017)年4月舉辦的第四次會議中,電網韌性也被確立為能源韌性任務小組未來的三大主要工作之一,由國際能源總署負責帶領發展,其他兩項工作分別為強化基礎建設項目,由日本負責;能水交織項目,由美國與世界能源委員會共同負責。

為了改善目前APEC區域仍有很多人口無法取得電力的問題,菲律賓於2016年舉辦了改善離網區域能源韌性研討會(Workshop on Improving Energy Resiliency in Off-Grid Areas in APEC Member Economies),並於2017年提出發展APEC離網區域能源韌性指導方針(Guidelines to Develop Energy Resiliency in APEC Off-Grid Areas),其中針對政策與法規、機構安排、項目與計畫、融資、能水交織以及婦女角色等六大領域進行觀察與分析,並提出相關建議:各會員體可對現有的能源韌性政策和措施進行投資和評估,以作為一個起始點;認知氣候變遷造成的影響和風險,以及對於韌性的急切需求不只對於能源部門而言十分重要,對於所有部門而言都是,氣候能源模型可以系統性地當地化,以便更有效地協助政策規畫和制定;報告中提到改善能源韌性的最佳作業和過去經驗可以根據當地情況進行調整,報告中也列舉了能源韌性規劃工具和可用來改善能源基礎建設的能源韌性的具體措施;政府機關、政策制定者、計畫發展者和當地社區對於改善離網地區能源韌性均扮演了十分重要的角色,對於參與者的角色識別以及提升合作協調是必要的。

此外,美國也於第四屆能源韌性任務小組會議上分享其能源部門韌性的分析工具,其中針對電網提出多項分析工具,可以對發生突發事件時整個週期的電網系統績效進行評估,事件週期主要可分為準備、調適、回應以及復原四大階段,在不同階段皆有不同的工具協助各項作業。在準備階段的作業包含緊急準備、氣電協調、動態穩定性偵測;在調適階段的作業包含調適評估、資源調適方法、電力系統復原;在回應階段的作業包含影響評估、緊急管理;在復原階段的作業包含即時分析及緊急溝通合作等。會用到的分析工具有電網韌性改善項目之先進錯誤分析(EGRIP)、動態安全分析工具包(DSAT)、流動平台分析(AMP)、線上虛擬社區平台(onVCP)等等。

三、我國相關因應策略

我國地處亞熱帶,每逢夏季常受颱風侵擾,再加上是用電的高峰期,一旦電廠或電塔損壞往往會造成區域性停電等問題,除此之外,部分電塔長期鏽蝕,一旦疏於維護或遭遇天災,也會造成供電危機。由此可看出,能源韌性的提升對我國而言至關重要。

我國目前的集中式電網的發輸配電方式,易因電廠損害而造成大規模停電,這是台灣長期以來的電力網絡缺陷,因此,我國啟動了「強化配電線路防災韌性計畫」,並加速推動再生能源,利用再生能源具有分散且規模小的特性,搭配儲能技術的提升,以改善目前脆弱又集中的電力結構,朝向分散以及智慧電網的方向來建設。

目前包含美國、日本、韓國、新加坡、中國大陸等APEC國家均針對電網韌性推動相關計畫與政策。我國正值能源轉型階段,提升電網韌性將是推動能源轉型的重要基礎,做法包括強化電網的硬體維護與調度能力、檢視現有鐵塔的強度與應力,以及優化電網規劃與配置等等。而未來在研擬提升電網韌性之相關推動架構與方法時,除了與有發展經驗之國家進行交流外,也可透過積極參與APEC能源韌性任務小組的計畫與會議,強化與其他會員體以及國際能源總署在相關領域的資訊交流與能力建構。

 

 

參考資料

1. APEC網站http://www.apec.org/

2. 「兩個超強颶風 打亂全球能源市場」,聯合新聞網,2017年9月9日,

https://udn.com/news/story/11476/2691351

3. 「【天鴿襲澳】變電站失壓電網斷電 澳門窘境香港會否重演?」,蘋果即時新聞,2017年8月24日,http://hkm.appledaily.com/detail.php?guid=57123131&category_guid=6996647&category=instant&issue=20170824

4. 「【天鴿襲澳門】2400戶繼續停電 局部地區水壓不足再停水」,香港01網,2017年8月26日,

https://www.hk01.com/港聞/114733/-天鴿襲澳門-2400戶繼續停電-局部地區水壓不足再停水

5. 「艾瑪致佛州陷入黑暗 580萬戶斷電創紀錄」,大紀元,2017年9月11日,

http://www.epochtimes.com/b5/17/9/11/n9620043.htm

6. 「沈榮津:強化電力韌性 奠定能源轉型基礎」,聯合新聞網,2017年8月24日,

https://udn.com/news/story/7238/2662174

7. 「尼莎狂吹 和平電廠輸電塔倒塌 全台限電拉警報」,自由時報,2017年7月30日,http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/2147920

8. 「和平電塔修好了! 林全:台電供電網韌性仍要加強」,ETNEWS新聞雲,2017年8月11日,https://www.ettoday.net/news/20170811/986847.htm?t=影/和平電塔修好了! 林全:台電供電網韌性仍要加強

9. APEC能源國際合作資訊網,http://apecenergy.tier.org.tw/database/ewg53.php

10. “Guidelines to Develop Energy Resiliency in APEC Off-Grid Areas”, 2017/02.

 

回列表