环境与经济需求下 借镜国际规画作法
全球面临气候暖化、产业用电增长等挑战,如何在电力需求、永续环境和经济成长下创造平衡点,需要用更宏观的长远思维,盘点整体电力资源,国际上以电力承载顺序(loading order)的思维透过整合资源规划(Integrated Resource Planning,IRP)的作法,打造最佳电力资源组合,以满足环境、经济等外在条件的需求,其中,电力承载顺序在建立电力使用优先次序,找出兼具维持供电稳定与友善环境解方,革新传统电力不足就要盖新电力机组的观念,大大降低电力投资成本与风险。
所谓电力承载顺序指的是当电力系统面对用电量攀升以及负载端多样的需求时,要寻求解决办法的优先次序,其中有三个项目要优先思考,包括节约能源、需量反应、分散式电源等,如果这三者都不可行,再来规划盖变电所或新电厂。举例来说,有家餐厅业者想要开发季节新菜单,一定会优先考量当地食材,因为供应充足、成本低又新鲜,除非真的货源不足才会考虑使用其他偏远地区食材,但这样就会有运费增加以及非当令食材较不新鲜的缺点。基本上电力承载顺序重要意涵,是优先选择成本最低且对环境影响最小的能源,不足之时才会考量其他电力资源。
早在2003年,身为世界第五大经济体的美国加州,其加州公用事业委员会(California Public Utilities Commission,CPUC)在「能源行动计划」(Energy Action Plan)中,就明确订定电力资源使用的优先顺序,当需要增加任何电力需求时,最先考虑的是能源效率改善、需量反应,接着是再生能源和分散式发电,最后才是传统电力机组的开发,这套规范,至今仍是加州电力规划的准则。
此外,加州还有「再生能源配额制度」(Renewable Portfolio Standard, RPS),也就是透过法规强制要求电力供应业者,需提供一定比例的再生能源发电。加州有六大主要再生能源,包含太阳热能、地热、小型水力发电、生质燃料、风力、太阳能PV,目前在加州最主要的再生能源是太阳能PV,从2011年来快速攀升,目前已占13%的比例,风力也有快速成长的趋势,目前排名第二。
因应电力承载顺序政策,美国最大电力公司之一的南加州爱迪生电力公司(Southern California Edison, SCE)2013年推行优先资源试验计划(Preferred Resources Pilot, PRP),优先采购高能源效率、需量反应、储能与分散式再生能源,预计2021年可获得200MW容量,在不新建电力机组下,有效降低尖峰负载成长,效果显著。
此试验计划让南加州爱迪生电力公司,学到妥善运用分散式绿能,可以有效因应当地尖峰负载成长,避免新建发电机组、延迟或降低输配线设施投资等成本,并落实减碳政策。
降低全球暖化已是国际间的共识,2015年联合国气候峰会中通过《巴黎协定》,冀望能共同遏阻全球暖化失控趋势。先进国家便纷纷订定出减碳目标,加州也在2018年就通过法案,订下严格目标,要在2045年达成碳中和,并使用百分百的洁净能源供电。
呼应加州雄心的减碳目标,南加州爱迪生电力公司,在2019发布了「Pathway 2045」白皮书,里头提到未来25年加州实现碳中和必须采取的关键措施,要达成全面的能源转型,不只是电业的责任,还需要加州各个产业配合。
像是在电力部门,需要采取更积极的脱碳措施,估计在未来25年中,将需要80GW的洁净能源,和30GW的能源储存。在建筑业,70%的空调和热水都改用电加热。在运输业,75%的轻型汽车、66%的中型汽车和33%的重型汽车需改为电动。在能源使用上,除非有替代能源,否则天然气还是扮演重要角色,但有40%的天然气会透过加入生质甲烷和氢气减少碳排。要达成这样的减碳目标,电力承载顺序就是关键。
因应气候暖化之降低碳排放目标,以及经济发展带动用电成长,都对于电力供应带来新的挑战,美国加州将电力承载顺序政策化,让当地供电稳定又符合降低碳排的作法,相当值得台湾借镜参考,推动时也必须政府、产业、民众共同携手合作达成共识,让供给面、需求面之电力资源都能够最佳化运用,逐步落实迈向电力永续。