加州分區限電,豈能怪罪綠能?

因為近期加州供電裕度較吃緊,加州似乎被能源轉型唱衰者視為再生能源「太多」的負面案例。然而如果加州的能源轉型出了甚麼問題,那應該也是再生能源和新式彈性資源的設置不夠迅速。

Tony Yen
能源轉型文摘
6 min readAug 28, 2020

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再生能源不是加州缺電的原因

因為連日高溫和野火,加州前幾個禮拜供電裕度吃緊,甚至一度必須將分區限電納入排程考慮中。由於風能和太陽能在加州的電力系統佔比已經超過1/3,能源轉型唱衰論者很快地便把問題的根源矛頭指向再生能源。

然而這樣的指責是毫無根據的;加州的風能和太陽能在最近都算正常運作,倒是三部燃氣機組在8/15供電裕度最吃緊的時候,故障而無法供電。加州獨立系統調度業者(CAISO)的執行長Steve Berberich在一篇報導中指出,假設現在將系統上所有風能和太陽能全部排除,供電裕度的問題只會更艱鉅。因此,「再生能源(對現在的情況)是恩賜,而非負擔。」在同一篇報導中,綠色政策Rewiring America共同創辦人Saul Griffith則表示「將究責的矛頭指向風能和太陽能十分可笑」,因為「太陽能在人們需要冷氣時發電。」

未來加州將如何避免供電裕度欠佳的風險?

那麼,問題出在哪裡?就短期來說,新式彈性資源沒有跟上近幾年燃氣機組除役速率,造成電力系統的彈性調度資源不足,是最大的原因;自2018年以來,加州已經淘汰了5GW左右的燃氣電廠,但新增的儲能或需量反應等資源並沒有等量的增加。因此,保留足夠的傳統彈性機組似乎是眼下最直接的做法。

但長期來看,新式彈性資源仍應漸次取代傳統電廠。Griffith因此在前述報導中提出另一種建議。「加速再生能源設置、導入更多屋頂式太陽能、儲能、需量反應計畫。」

事實上,因為這波供電裕度短缺的情況,加州的需量反應已經達到預料之外的成效。「樓下的調度員告訴我,他們從未看過(這麼顯著)的需量反應」,Berberich在前述報導中說道;根據CAISO的官方推特,成功的需量反應避免了8/17原本預期可能發生的分區限電

成功的需量反應,讓加州的電力系統避免了8/17可能發生的分區限電。圖片來源:CAISO官方推特

另外,也有論者指出,加州近期的分區限電,其實可以完全避免;比如在8月15日,當天加州備轉容量最低也尚有8.9%,遠高於原本觸發等級三分區限電的3%。CAISO在調度上是否過度謹慎,成為目前一大爭論。

補充:加州能源轉型進程的特性

加州供電裕度的問題如果放在更大的能源轉型脈絡當中來看,可以發現更多值得留意的面向。底下根據Alison Ong今年7月對加州能源轉型進城的介紹投影片,做一參照。

加州能源轉型第一個特性是,對於需求管理十分重視;加州在1970年代也出現過類似首爾「省下一座核電廠」的口號:「如果冰箱被要求得更加節能,我們就不需要蓋一座核電廠」。事實上,需求管理(包括能源效率和需量反應)是加州進行電源開發規劃時,依法必須優先考慮的彈性資源;當需求管理應不足時,才應該考慮再生能源和其他分散式資源的規劃;當再生能源也無法再對供電裕度提供正面助益時,才考慮傳統彈性電廠的開發。高度重視需求管理的成效,也在今次事件中嶄露效益。

加州能源轉型另一個特性是,電力事業監管機關(加州公用事業委員會,CPUC)對新式彈性資源的法規要求設計得太過保守。CPUC在2012年,要求CAISO在2020年以前,從輸電、配電、家戶等不同層級購入1325MW的新式儲能資源。然而截至今年年中,CAISO早已超過此一要求,購入1500MW的儲能資源。如果電力事業監管機關一開始就訂出更積極的目標,加州電力系統目前可運作的新式彈性資源將更豐富。

最後,加州能源轉型過程裡,售電業自由化的程度受限,輸配電和發售電業的拆分也不完整。社區型售電業(社區選擇聚合商,Community choice aggregator)是公用電業以外,目前加州消費者少被允許的額外選擇。由於其他的公用電業則往往發輸配售同時經營,因此輸配電網的調度順位和計價方式,一直是民間和公營電業的爭點之一。但即使面對較不公平的競爭,選擇社區型售電業的消費者仍逐年成長。

社區型售電業近幾年在加州迅速成長,逐步取代傳統公用電業的市場占比。圖片截自Alison Ong的投影片

為何消費者開始轉向社區型售電業?社區選擇聚合商運作上,除了具有一定程度的公共利益(包括提升公民參與、綠能佔比優於大電網),也有機會降低零售電價、達到一定程度的成本有效性。

與之相比,加州的公用電力事業的形象一直不佳;尤其近幾年許多大火常起因於他們的輸配電設備管理不善,相關民刑事責任甚至間接促成加州三大公用電業之一PG&E宣告破產。為了避免輸配電設備引發野火,公用電業往往對其用戶做分區限電;而在本次分區限電發生以後,消費者對於公用事業的信任度是否進一步下降,引發分散式系統和社區型售電業更多的成長,可再關注。
(本文原載於媽媽監督核電廠聯盟粉專上)

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Tony Yen
能源轉型文摘

A Taiwanese student who studied Renewable Energy in Freiburg. Now studying smart distribution grids / energy systems in Trondheim. He / him.