到了夜尖峰會缺電?再生能源能撐起幾成?台電總工程師一次解答6大關鍵QA
到了夜尖峰會缺電?再生能源能撐起幾成?台電總工程師一次解答6大關鍵QA

經濟部能源局在上週公布《2022全國電力資源供需報告》,去年全年用電量約2794.5億度,用電量較前一年下降1.32%,並預估接下來2023到2029年未來7年國內用電需求年均成長率約2.03%,較2022年預估下修0.27%,顯示受到全球景氣不佳,電力需求下滑。

但用來衡量電力系統供電可靠度指標「備用容量率」在2023至2024年分別從14%、17%,下修至9.5%、10.2%。照理來說,尖峰負載的減少,備用容量率應是增加,怎麼會是減少?是否意味供電吃緊?《數位時代》專訪台電專業總工程師暨發言人吳進忠,說明台電如何改變電力調度手法,來因應新的電力型態。

Q:新版電力供需報告指出,2023至2024年夜間備用容量率下修到9.5%、10.2%,代表晚上特別容易缺電嗎?

吳進忠(以下簡稱吳) :備用容量率對應的是供電能力,但供電能力跟即時電力調度不同。今年水力發電,在夜尖峰(指傍晚6點到9點)最大出力可以到170萬瓩,但在計算備用容量不能這樣算,需要估的低一點。

而汽電共生最大供電能力到160萬瓩,它可以配合尖峰負載(指用電的最高值)的需要來做調度,但在計算備用容量時,只能算到120萬瓩。

所以台電在電力調度上會更彈性,包含需求面管理(指用電大戶參與需量反應措施),可是備用容量的計算不能算需求面管理,只能算各發電機組正常發電情況下,可提供的最大發電容量。

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台電現在的供電挑戰在於傍晚6點到9點的「夜尖峰」,除了透過調度水力發電、汽電共生外,同時也透過需求面管理,提升電力調度彈性。
圖/ 侯俊偉攝影

我們當然需要有比較高的備用容量率,但這涉及到電源開發,現在台電、能源局都很努力在做,我們也希望地方政府,在確保居民的用電、衡量地方產業的發展,來支持各項電源開發。才能讓規劃的備用容量,如規劃目標來達成,增加電力調度彈性。

備註:備用容量率 = 備用容量 ÷ 系統尖峰負載x100%

Q:今年台電實施新的時間電價,這對於「需求面管理」有什麼幫助?

:過去台灣的用電尖峰在下午2~3點用電量最高,但現在白天供電已不是問題,主要來自太陽光電的貢獻,現在只要是天氣狀況良好、不下雨,太陽光電發電量都能達到600萬瓩。

現在的問題是夜尖峰,「所以我們想辦法把夜尖峰負載轉移到白天,因為我供電裕度大,希望大家在白天用電。」

台電透過時間電價來因應,過去尖峰電價為上午10~12點、下午1~5點;為了減少夜尖峰負載,今年1月起,下午4點到晚上10點是尖峰電價,白天變半尖峰(電價較便宜),透過價格的因素,引導採用時間電價的用電大戶,調整製程到白天。

去年試行後發現效果良好,約50~60%時間電價用戶導入,夜尖峰用電減少53萬瓩,轉移到白天增加40萬瓩。由於白天再生能源發電占比高,代表企業是多使用綠電,提高再生能源的供電價值。今年全面推動新的時間電價後,台電內部預估,夜尖峰用電減少100萬瓩,轉移到日尖峰增加60~70萬瓩。

過去是發電要滿足用電,你怎麼用、我怎麼滿足,但現在因為電源結構的改變、再生能源越來越多,所以用電要反過頭來配合發電

Q:根據台電說法,在天氣狀況良好時,風光發電滲透率達3成以上,但再生能源間歇性變化很大,台電怎麼調整電力調度?

:今年5月份我們觀察到再生能源滲透率達到32.6%,代表台電每發三度電,就有一度是綠電,我個人預估,今年底滲透率超過36~40%。

至於再生能源發電時間有多長? 風力變化很大,有時候風一來是24小時都在發電,但若沒風,就是24小時都沒有;太陽光電則是隨著日出日落變化

台電大潭電廠.jpg
台電桃園大潭8號機預計今年7月投入部分發電,這類新建的天然氣機組具有快速起停的特性,30~60分鐘可滿載發電。
圖/ 台電

近來台電開發燃氣機組、引進儲能系統,解決太陽光電在下午3點到晚上6點發電量迅速下降的挑戰。「下午3點太陽能發電量剩40%,3個小時後就變成零,但用電負載不會少這麼多,這個差額就需要用傳統機組來補。」

燃氣機組必須快速升載發電,有時來不及就需要靠抽蓄水力、儲能系統來幫忙,所以我們解決一個問題,不會只有一個機制,必須整合各種資源來因應。

Q:想了解在「預測」再生能源發電,台電有導入哪些科技應用?

:再生能源預測必須跟氣象資訊高度結合。我們從2012年起投入再生能源發電預測,由「台電綜合研究所」提供資源,台電來排程機組及調度準備。舉例來說,預測未來一小時有鋒面進來,造成太陽光電減少,火力發電就需要提早併聯預備。

台電彰濱雙綠能陸域風機
今年5月份,台電觀察到再生能源滲透率達到32.6%,代表台電每發三度電,就有一度是綠電。
圖/ 台電

除了運用氣象資訊,也需要AI技術。2020年台電引進太陽能發電預測,使用氣象局、民間的氣象資訊;接著2022年引進AI技術,掌握太陽能電廠的即時發電量,利用氣象資訊與AI預測來比較,降低預測不準的問題。

至於風力發電預測,台電綜合研究所、工研院都有在做預測,同時也會尋求民間的氣象預測。

再生能源預測有分日前(指未來一週發電量)及當日(指1小時後的發電量)。太陽光電是每15分鐘一個預測,掌握可能的變化,「我們最怕的是突然午後一場西北雨,像是下在用電中心的北部,有助用電減少;若下在陽光充沛的南部,光電的發電量就會減少。」

Q:台電在2021年啟用電力交易平台,引進民間電力資源到市場,但外界也批評目前的量不多,您怎麼看?

:電力交易平台推動日前輔助服務市場,若業者得標就有容量費率收入,執行服務後還有能量費率可拿。所以業者有兩種收入,目前執行率是達到100%。

不過,輔助服務是因應機組短暫跳機,它像就是「快打部隊」,不是要撐全場的。舉例來說,警察有分霹靂小組、警備隊,當發生槍戰時,霹靂小組第一步把歹徒制伏,接著警備隊過來把歹徒押走,不是所有警察都要用霹靂小組的方式抓歹徒。

吳進忠_台電發言人兼專業總工程師_2023-05-22_侯俊偉攝影_ (7).jpg
台電在2021年啟用電力交易平台,推動日前輔助服務市場,它是因應機組短暫跳機,就像就是「快打部隊」。
圖/ 侯俊偉攝影

對於量不足的問題,台灣規劃2025年儲能需求1.5GW(百萬瓩),滿足太陽能20GW、離岸風電5.6GW的需求。但現況沒有太多再生能源量併網,目前太陽光電10.25GW、離岸風力2GW,加起來才12GW。

但隨著時間的演進,再生能源併網量會越來越多,儲能建置會慢慢增加。台電會滾動檢討,適時增加儲能採購量,當前是協助已經核定的案場趕快完工。

Q:過去您在電力調度有豐富的經驗,面對能源轉型的趨勢,台電對於電力人才的需求有什麼改變?

:這是很嚴肅的問題,過去電力人才的就業出路,幾乎在台電或顧問公司。電力屬於電機的一部分,半導體業也在爭取電機、電子人才,過去兩到三年我們在跟半導體競爭電機人才。

現在隨著再生能源發展,未來是跟再生能源、離岸風電公司共同競爭人才;人才不只是電機、電子,機械、土木、企管的人才都需要。像是電力交易平台,對於經濟模型、法律、電力電子等知識都要了解。

吳進忠_台電發言人兼專業總工程師_2023-05-22_侯俊偉攝影_ (2)
吳進忠自1990年獲得台電獎學金進入台電公司服務,工作長達33年。看待台電對於電力人才的需求,他不諱言,台電面臨人才挖角的問題嚴重,不只內部要訓練培養人才,同時也要跟民間智庫合作。
圖/ 侯俊偉攝影

台電非常重視人才培育,新進人才會有導師制度,有理論也有實務經驗。「 因為我們的人才比較年輕,變成我們的專業人才,會成為其他公司覬覦的對象,來挖角。 」而且台電是國營事業單位,晉升有一定的條件,像是看年資等;如果民間開出更好的條件,人才就被挖走了。

所以不只台電內部要訓練培養人才,也要跟民間智庫合作。像是電力交易平台的資訊系統跟資策會合作,技術方面和工研院合作設計模型,台綜院、台經院聚焦商業模式。人才培育需要多方面來處理。

責任編輯:錢玉紘

關鍵字: #再生能源 #台電
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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
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