【時代現場】高溫下的電力政治危機:513、517停電報告

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5月13日,因興達電廠跳機,全台多處交通大打結。(賴智揚攝)
5月13日,因興達電廠跳機,全台多處交通大打結。(賴智揚攝)
高溫、少雨、新冠肺炎升溫導致民眾在家工作,2021年的環境與社會生活變遷,是台電供電的新挑戰。5月13日、17日兩日突如其來停電,造成民眾生活不便;缺電疑慮瀰漫、核四商轉呼籲再起,直攻8月2起與能源相關的公投案。能源轉型,究竟出了什麼問題,轉型之路,能否順利?
2021年5月13日下午3時5分,正值防疫指揮中心直播近日升溫的新冠肺炎記者會,線上十萬人盯看進度,轉播訊號突然消失;不多時,全島部分道路因號誌失靈,交通大打結;新北市、桃園、高雄等地也爆發多起民眾電梯受困事件、楠梓科技產業園區多家工廠囿於停電,也受到程度不一的影響。根據台電發布的數字,這一天自15時開始執行緊急分區輪流供電,影響約400萬戶,直至晚間20時才恢復供電。
513停電事故嚴重衝擊民生,台電為此將付出約5億元電費補償。(林煒凱攝)
豈料電力平穩才沒幾天,17日,興達電廠故障再度跳機,而電量因高溫持續飆升,台電勉力維持供電到傍晚,最終還是被迫分區供電,有66萬戶民眾受影響。

一週二停電 台電挨轟綠燈造假

回顧過往,2017年也曾發生815大停電。時值政府宣告非核家園、面對能源轉型之際,卻遇上大潭發電廠天然氣供應管線因巨路國際公司更換卡片不當,造成意外停止運作,當時大潭發電廠6部機組全部跳停,引發「缺電」質疑。這起事故,影響了2018年的「以核養綠」公投案。
經濟部長王美花(中)為五一三突如其來的大停電,率領團隊鞠躬道歉。(中央社)
今年短短1週內,2次大停電。夏季高溫未到,供電危機頻傳,台電董事長楊偉甫為此請辭、經濟部長王美花第一時間率領團隊道歉,但眾怒難平;國民黨立法院黨團再度以缺電之名,於14日要求全面檢討能源政策,為8月的核四商轉公投再掀波瀾。
2次事故,為何發生?台電發言人張廷抒說明,513大停電,源於人為疏失:台電1名工作人員進行輸電擴充工程測試時,誤開隔離開關,導致匯流排接地故障。匯流排是乘載電力輸配的關鍵設備。發電機組發電後,電力會傳輸到匯流排經變壓,再分配至電力配送線路。匯流排故障時,為避免接地故障產生的高熱波及發電機組造成更大的危險,會自動開啟保護設施,自動斷電、發電機組也會自動跳機。4部機組共影響約220萬瓩電力、占尖峰負載6%。
至於17日的事件,張廷抒指出,當天下午2時9分的尖峰負載達到3744.3萬瓩,「比預期多了64萬瓩、打破歷史5月用電紀錄,供電高峰比往年提早到來;入夜後至晚間19時30分,負載仍接近3,500萬瓩。如果歲修機組歸隊,供電是可運作的,可惜沒有,才會用電吃緊。」
然查看台電備轉容量率紀錄,10%以上屬台電現所定義的綠燈,代表系統供電餘裕充足。兩次停電當天,都是綠燈。513停電或可歸責人為疏失、為維護系統的不得已手段,然17日確實供電不足,讓民眾對台電的「綠燈」產生不信任感,甚至直指「綠燈」造假,認為這兩起大停電坐實了「台灣就是缺電」。
2017年815大停電正逢政府宣布能源轉型之際,引發非核家園會缺電的疑慮。(林煒凱攝)

水力難救援 遇五十年旱災吃緊

「綠燈」是否造假?台灣到底有無「缺電」?得從上述幾次大停電的原因著手分析。
513大停電,與2017年815大停電原因雷同——早期規劃、設計電力系統的概念,是讓發電、輸電與配電三大架構各司其職且相互聯繫,石油等初級能源經發電機轉換為電力能源,經電力變壓器提升電壓,以高壓輸電線傳輸電能,之後還得降壓,才能由配電系統輸送電能到用戶端。為此,必須建置大型集中式電廠、高壓鐵塔以及輸電線路。但這樣的發電系統,在傳輸過程會大量耗損能源,也易因其中一個環節出錯,導致嚴重停電事故。
然513停電原因不僅於此。
「匯流排是很安全的設計,就算故障,也不會讓整個變電所停掉。」台電電力調度處長吳進忠強調,事故當天,路竹路北超高壓變電所僅停了一半,「只是停的部分剛好連結到鄰近的興達電廠,才導致電源大量喪失。」
「不可能避免(電廠)故障,避免意外發生的分區供電,則視狀況而定,端看瞬間失電時電源是否充裕。」吳進忠指出,電源是否充裕,除有無足夠電廠提供發電量,更牽涉備用電源「反應夠不夠快。」目前全台電廠發電量高於實際用電量,「因此13日的停電,是供電效能不夠快所導致。」
興達電廠1週內2次跳機,為能源轉型投下變數。(林韋言攝)
張廷抒說,13日跳脫的火力機組中包含燃煤機組,燃組從升載到併聯需要較長時間,加上事故發生時間正值下午,太陽光電發電量因日落逐漸減少,又值水情不佳影響水力發電,為避免影響民生用水,導致抽蓄水力也無法全力即時救援供電。
過往,水力發電是最佳救援投手,但極端氣候下,「水力將變成未來評估供電安全的變數。」吳進忠坦言,過往電廠開發從未考慮氣候變遷,「打死都沒人相信,50年來會有水位低成這樣的情況發生。」然而,水情從去年底就不佳,為何還是計入備轉容量?張廷抒解釋,「機組只要沒歲修、沒故障就可計入。這是調度規則;況且水情不佳不代表不能發電,只是餘裕問題。」
17日興達電廠故障當天,水力發電便發揮了救援作用,但最後還是停電。吳進忠坦言,「實在是用電量太高,系統因應不及。」而這牽涉電力調度與備轉容量預估的時間尺度問題。
台電每年初會依據過往數據做一波備轉容量率的預估以安排發電機組歲修,因歲修至少需1個月,因此難以彈性調整;一般台電官網的備轉容量率燈號,則是提前1週預估下週用電量,視狀況排定可發電的機組來供應。由於6至9月是用電高峰期,加上因疫情影響,台灣產業用電量提升,台電在5月安排了供電合計超過12%備轉容量率的機組進廠維修。

高溫加疫情 停電推升擁核聲浪

去年與前年的5月用電量,約是3,300萬瓩,台電預估今年5月尖峰為3,500萬瓩,豈料高溫提前,疫情又突然升溫,民眾在家工作,用電上衝3,700萬瓩,「興達跳機正值尖峰負載,一下少了50萬瓩,台電調用水力與民間電廠的需量競價來遞補,但撐過下午尖峰,「可惜晚間用電量未如預期下降,水力卻已用盡,於是供電超過負荷。」
台灣環境規劃協會理事長趙家緯直指,台電往常僅考慮白天尖峰負載,517事故提醒台電在極端氣候下,須將夜間尖峰也考量在內,「此外,備轉燈號跟行為節電面應更緊密結合,或可減少一些非不必要的耗電。」
1週內連續2次大停電,讓核四商轉爭議再起。(姜永年攝)
出身環保團體的立委洪申翰認為,這2次停電事故,凸顯整體極端氣候風險潛在影響未被完整評估,今年高溫報到提前大幅拉高用電量,同時缺雨缺水讓最好的救援投手水力發電運作出現限制。「未來必須同時思考潛在風險同時發生的加成跟放大效應。」
前總統馬英九在13日停電時發了一則自己走下樓梯的臉書訊息,同時加註「支持重啟核四公投」。讓擁核人士主張,核電才是供電安全重要基礎。重啟核四公投領銜人黃士修表示,2017年815大停電與興達跳機都是無法避免的意外事故,但若核四能供電,無論發生什麼事故,影響範圍都不會這麼大。
重拾核能是唯一解答嗎?這個解方又有哪些隱憂?

借鏡俄法英 肺炎加深核電風險

首先,若考量氣候變遷因素,核電供電能力其實受高溫影響。2020年7月23日全台高溫、用電量突破新高,此時運轉中的核二一號機組,因海水溫度過高,影響冷卻效果,只能降載供電。相較之下,太陽光電才是那天高溫的救援投手。
長期關注國際核電發展趨勢的《世界核電產業現況報告》召集人Mycle Schneider進一步表示,核電比其他能源危險性高,如今遇上新冠肺炎,更加強風險的不確定性。
福島災後,核電的安全成本愈來愈高,使其競爭力愈來愈遜於再生能源。(達志影像)
「新冠肺炎是核能史上首次經歷的大流行病。疫情期間,核電廠各項安全與維安例行工作變得更困難、甚至無法執行。」Mycle Schneider表示,核電系統必須定期、頻繁地測試以確保重要功能運作如常,如緊急操作控制室、緊急電力供應或爐心緊急冷卻系統。定期測試和檢查必須遵照至少應有2人同時在場的原則,「但在防疫規則下難以落實。」
據統計,俄羅斯國家原子能公司至 2020年7月底止共約4,500人感染、1,200人尚在恢復;法國公用事業EDF則在2020年6月中旬表示,12週中有600名核電工作人員染疫,在疫情高峰期達到 2%左右。英國甚至關閉塞拉菲爾德的再處理廠,並有近千名員工自我隔離。
此外,為防疫考量,核電業者大幅減少電廠員工人數。法國 EDF核電部門有1萬5千人,其中三分之二採遠距工作,監督承包商的可信度受到質疑。美國管制機關則允許業者強加異常大量工時,在24個小時內可長達16小時、7 天內高達86個小時,每次輪班為12小時,並可連續工作14天。有些管制機關還核准多數業者所提出的管制豁免、例外情況與延期申請。
Mycle Schneider表示,由於疫情仍在變動,尚無法精確掌握疫情對核電安全的影響程度,但目前來看,疫情顯然提高核電出狀況的額外風險;就算撇除疫情,只看競爭力,核電也遠遜於再生能源。
福島災後,全球有13 座反應爐原定於2019年啟用,但至2019年初,僅6座如期完成,包括中國在內,全球並未有新的反應爐於 2020年上半年啟用。相對於啟用數量,美國、德國、瑞典與瑞士共在2019年關閉5座機組;台灣、日本、俄羅斯與韓國則共關閉8座反應爐。美國與法國另在2020年上半年關閉共3座機組。綜觀而言,2020年7月1日止,共有31個國家運作了408 座反應爐,比2019年少了9座。關閉大於啟用,長期使用核電機組比例降低,「顯示核電缺乏競爭力。」
英國非營利智庫皇家國際事務研究所能源政策顧問Antony Froggatt進一步表示,就連帶有武力裝備思考來發展核電的中國,面對氣候變遷,也強力發展再生能源;至於全球風電跟太陽光電裝置容量都在成長,核電的量不及風電跟太陽光電一半。「因為再生能源技術成熟,相較得高度維繫核安的成本而言,再生能源的成本下降得愈來愈低且快。」
「核電因成本過高與安全問題,不包括準備期,興建期平均超過15年,跟不上氣候變遷速度。」哈佛大學研究員Ali Ahmad補充,核電是傳統大型集中式電廠,併聯速度慢,從電力可靠度來看,比不上可在1小時內提供彈性併聯的風力與太陽能等再生能源。

彈性機組少 儲能系統仍待加強

「電力調度就像演奏交響樂,在法國,我們能以智慧電網精確掌握再生能源間歇性的發電情況,於是,電力提供者可用其他電源去平均使其更為穩定。」Mycle Schneider強調,供電安全的核心,是能根據需求調整電力提供。「我們應該翻新的是電力提供系統的穩定度。」
台灣的能源轉型面臨許多價值衝突,在分歧弭平前,停電陰影恐將持續籠罩。(賴智揚攝)
若要徹底評估台灣電力系統應對風險事件的應變能力,「需把不同時間尺度的潛在風險事件仔細盤點出來。」洪申翰舉例,有些再生能源間歇變動是以分鐘計算,就需要以分鐘為尺度的電力因應方案,比方水力、燃氣發電;有些潛在風險時間尺度較長,比方液化天然氣船遇颱風進港而延遲、氣源不足,風險時間尺度以日來計,升降速度大概8小時、可維持數日發電的備用燃煤機組,就會是相對合適的應對方案。
「無論如何,核電應變的『彈性能力』最差,從零到滿載至少要3天,不僅無法成為救援應變角色,就算用在傳統概念的基載發電,當核電機組一跳機,要重新回到系統的時間也非常長,都會造成系統很大的應變負擔,過往已經發生過好幾次。」洪申翰強調。
太陽光電在全球發展速度都非常快速,但台灣因缺乏資源盤點,導致光電興設面臨生態衝擊,進度緩慢。(林韋言攝)
因應供電安全、空汙與非核家園,現台電分別提出燃氣或燃煤機組汰換、更新,乃至新設及再生能源擴增,吳進忠說,大潭、通霄電廠,及未來更新的興達電廠機組,「都是能在幾分鐘內快速反應的,但這樣的機組不夠多、儲能系統也還要加強。」

三接遇藻礁 藍綠互槓難以對焦

機組無法快速增建,與價值衝突有關。其中為降低空汙、提高燃氣佔比而需新設的天然氣第三接收站(後稱三接),因遇到桃園觀音海岸的珍貴藻礁議題,而成為8月公投對峙目標。
藻礁是殼狀珊瑚藻將海水中游離的鈣固定在細胞壁中,於生長過後留下石灰質所構成,直至生態學者戴昌鳳於1998年發表研究後才面世。藻礁生長緩慢,被沙埋過久或遭廢水污染就易死亡。曾自大園、觀音綿延到新屋的27公里藻礁,現僅存約5公里,約可劃分為白玉、大潭、觀新三區。
桃園藻礁海岸曾綿延27公里,但因工業開發僅餘5公里。(鄒保祥攝)
桃園居民潘忠政與特生保育中心副研究員劉靜榆長年為藻礁請命,在2014年爭取觀新藻礁成為「觀新藻礁生態系野生動物保護區」。但2016年,中油預計在大潭海岸以打造三接,以供氣給大潭電廠,因需填海造陸並興建觀塘工業港,對藻礁破壞甚巨、引發反對。中央研究院生物多樣性研究中心研究員陳昭倫後又在此發現一級保育物種柴山多杯孔珊瑚,更強化護藻礁者希望經濟部另覓他處開發的決心。
不過三接環評最終以縮小開發面積方式,由時任行政院長的賴清德拍板過關。政治力介入,讓潘忠政等人也走上政治力解決途徑,發起搶救藻礁公投,於3月份成案,是台灣史上第一個由民間發起成案的生態保育類公投。由於三接能否順利興建將影響能源轉型時程與台灣西部空汙減緩速度,這起公投案不僅形成國、民兩黨於政治的尖銳對立,連不同運動目標的環保團體也彼此扞格。
經濟部次長曾文生說,經濟部曾評估將三接遷至台北港,但環評、填地、建站加總需要11年時間,嚴重影響供電時程;根據中油鑽探資料,將工業港外推至離岸1.2公里即無「活」的藻礁,行政院在4月提出「外推方案」來解套,卻未弭平爭議。
停電事故後,相對國民黨主張沒有核四所以停電,執政黨內亦有「沒有三接所以停電」的說法。至於藻礁公投聯盟則譴責兩黨說法,並主張執政黨持續擴增大潭電廠機組、缺乏分散式發電,才是供電不穩的主因。趙家緯認為:「這些說法彼此沒有對焦,從供電穩定前提來看,都在滑坡。」
台灣史上出現的20個公投案,8月將來臨的公投案中有2起攸關能源,「公投內容關注的都是發電端,但513停電讓我們看到,能源轉型不是只有電廠問題,輸配電也需同步關注。不應以發生在輸配端的問題,作為發電端的政策選擇依據。」
氣候變遷下,再生能源併聯速度相較傳統大型集中電廠來得彈性,能在機組發生事故時擔任救援角色。(鄒保祥攝)

拚再生能源 分散發電才能永續

趙家緯解釋,513事故中,備援電力之所以左支右絀,與現階段再生能源發展,因缺乏基礎調查與資源盤點,開發時都遇上生態爭議,導致裝置容量未達預期目標有關,「現有再生能源發電後即立刻用光,燃氣機組在尖峰時刻需要多發電,才會在遇上事故時,因餘裕不足無法快速復電。」能源轉型雖樂見分散式發電系統,但台灣在減煤與供電穩定雙重壓力下,「不可能立即轉型成分散式系統,近10年內,一定要增加可快速起停的機組,直到再生能源的量衝上,減少對於大型火力機組才的需求。這彼此間的衝突,需要更多對話。」
近年大型停電事故,一次次提醒社會,生態保育、減煤與非核與供電穩定間的核心矛盾。當爭議各方總一次次提取對自己理念有利的論調、缺乏創造對話與實務處理的空間,能源轉型,能否順利進行?最高溫的日子還沒來臨,當供電安全未能穩定,不僅停電陰影將持續籠罩,8月公投前的社會論述爭鬥,恐會愈燒愈烈。
台灣能源轉型面臨減煤、非核壓力,需在過渡期興建燃氣電廠,但政府選擇的第三天然氣接收站腹地會衝擊珍貴藻礁,引發強烈反對。(林育緯攝)

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