全球異常氣候-破天荒美國德州輪流限電400萬瓩

全球異常氣候-破天荒美國德州輪流限電400萬瓩

目錄:

一、全球異常氣候波及電力供應,亞洲南韓發出警訊

二、美國也難逃異常氣候、德州破天荒輪流限電400萬瓩

三、德州輪流限電後的與情反應及後續進展

1.台灣電業過來人的心情

2.為何不預警,怕竊盜光顧?

3.Lonestar的驕傲,不跟其他州互聯,孤立無援?

4.歐巴馬減炭政策,電業抱怨瓦斯供應不足

5.德州電業主管機關PUCT下令調查有無疏失

6.德州現貨電價衝破60倍達上限,是否加州2000年翻版?要察電力及瓦斯公司?

7.NERC出面調查最近美國極端氣候情況對電力系統之衝擊

8.雪風暴遠離,政治風暴來臨

9.82部機組跳脫,外界仍舊不解?市場法規保護,ERCOT不能透露詳情!

10. FERC下令調查德州及美西其他州電力與天然氣限制問題,ERCOT董事會開會討論大停電事故

11.德州參議院天然資源、商業貿易兩委員會聯合公聽會,砲聲隆隆

12.ERCOT公佈跳機名單

13.德州眾議院也參一腳調查2月2日大停電

14.美國參議院舉辦現場公聽會探討大停電與停氣原因

15.德州公用事業委員會(PUCT)4月27日公布調查報告沒發現人為市場操作證據


16.聯邦能源管制委員會(FERC)與北美電力可靠度公司(NERC)8月16日公佈聯合調查報告(NEW)

四、附註:

1. 台電系統74-99備用容量曲線與限電次數表

2. KPX之備轉容量管理準則與系統緊急預警程序

3. ERCOT電能緊急警告(EEA: Energy Emergency Alert)外部溝通方式簡表

4. 2011年2月2日及3日ERCOT控制區域日負載曲線



一、全球異常氣候波及電力供應,亞洲南韓發出警訊

邇來全球氣候異常,電力供應也被波及,在亞洲的南韓電力交易所(KPX),今(2011)年1月17日中午12點創下韓電系統冬季最高負載7314萬瓩,備轉容量僅剩404萬瓩(備轉容量率約5.5%,跟1991-1996年台電經常限電的備轉容量率1相當),已接近400萬瓩的預警線2。如果備轉容量降至400萬瓩以下,相關部門將採取限制公共機關取暖等限電措施,但是寒流不停,1月18日南韓政府在青瓦台召開國務會議,公佈《2011年能源需求展望及對策》,提出節能節流措施,把商場、超市等用電量較大的公共場所暖氣溫度控制在20攝氏度以下,並對地鐵行車間隔也進行了調整。

受寒流影響,韓電系統停電事故也頻頻發生。當(1月17日)天下午4時10分左右,GS加德士(GS Caltex)和韓華石化等石化企業密集之全南麗水工業園區的電力供應中斷了20多分鐘。根據英文韓國時報報導,韓國第二大煉油廠GS加德士損失至少300億韓元(約2千7百萬美元),並抱怨2006及2008年也發生過同樣事故。

大停電發生後,韓電(KEPCO)立即發表聲明跟該公司供應園區系統無關,將矛頭指向GS加德士煉油廠本身,GS也反擊KEPCO的聲明胡說,變成雙方對事故肇因互相卸責。韓電也指出供應韓國其他三大煉油廠的蔚山、大山工業園區與麗水工業園區的供電系統是相同標準設計,它們都未曾發生過全停電事故,印證KEPCO無過失。 園區業者表示要拿全停電事故到法院控告KEPCO是件困難的事情,因韓電是韓國惟一電力供應商,為將來的關係,民不與官鬥,只有忍氣吞下,不然自己自備更多點緊急電源。

二、美國也難逃異常氣候、德州破天荒輪流限電400萬瓩

兩個星期之後,風水輪流轉,巨大的冬季暴風雪,從美國南部新墨西哥、德州呼嘯通過美國心臟地區各州到達美國東北的緬因州,橫掃30州,影響美國三分之一人口,造成數以萬計人民無電可用,至少6000架次航班因機場關閉停飛,嚴重性可能超過1967年大芝加哥雪風暴。

在美國南部溫暖慣的德州,這次算是最倒楣的了!除了即將在2月8日(星期日)開幕的第45屆超級盃達拉斯牛仔體育場,四周道路被冰封外,德州電力調度中心(ERCOT)轄區從星期二晚上開始發電機組陸續因酷寒跳脫,到星期三早上9點,有50部以上發電機組因為嚴酷天氣跳脫,發電容量高達700萬瓩以上,而且還有發電機組會因極端低溫氣候繼續跳脫,ERCOT除了緊急呼籲節約用電外,從2月2日(星期三)早上6點開始實施分區輪流停電3 15到45分鐘,限電量最高達4 400萬瓩,直到下午2點左右輪流停電才中止。

德州州長皮瑞(Rick Perry)發表聲明歸責嚴酷氣候,造成用電負載突昇,呼籲節約用電。各電力公司也請託大用戶共體時艱減少用電,以渡難關。

最為諷刺的是,當2000年加州發生大限電時候,德州驕傲的向加州人招手,歡迎搬到電力充裕的德州來,這些人沒想到10年後,還是逃不過輪流限電的命運,他們的挫折感可想而知!

三、德州輪流限電後的與情反應及後續進展

1.台灣電業過來人的心情

20年前的台灣民眾對分區輪流停電並不陌生(參考附註1),也是台電調度人員的夢靨與痛苦經驗,現今看到德州的輪流停電,不免心有戚戚焉!

冷眼看美國人的作為,跟我們古早台灣人的行徑,兩相比較,諸如民意代表、報紙電視媒體、普羅民眾、政府、學術機構以及專家們的反應等等,我很想看美國人會不會叫電力公司董事長或總經理下台、所謂類似台灣監察院彈劾電力公司員工!請拭目以待,看本事件後續進展!

2.為何不預警,怕竊盜光顧?

休斯頓地區有人問到「為何不事先通知一聲,讓我可準備一下,譬如我的母親依靠氧氣維生的病人,瞬間不預警停電真是嚇壞了!」。當地供電的CenterPoint電力公司發言人Floyd LeBlanc表示該公司有試圖避免對重要設施像醫院、污水處理廠、自來水廠停電,但是星期三當天早上,ERCOT第一次通知需要限500MW,過幾分鐘後,又通知要改限1000MW,不久又說增至4000MW,打亂了CenterPoint限電計畫,無法預告。另一重要問題,就是安全問題,電力公司考量預先公布限電街道或地區,等於告訴小偷該地區防盜設備失效,竊盜光顧後果誰要負責?

3.Lonestar的驕傲,不跟其他州互聯,孤立無援?

德州人非常自豪的不跟美國其他系統連結獨立電力系統,這次也被學者提出質疑,是否造成這次輪流停電,孤立無援的後果,值得再深思!

4.歐巴馬減炭政策,電業抱怨瓦斯供應不足

歐巴馬的環保政策也被質疑是禍首之一,因美國51%發電靠燃煤,污染嚴重,要取得建廠執照非常困難,於是電力公司都新蓋燃氣電廠,這次異常低溫氣候,天然氣第一優先次序排不到發電,當然要電發不出來,有人就怪到歐巴馬的政策了!後來德州政府只得讓不通過環保標準的舊燃煤電廠啟動暫時應急。

5.德州電業主管機關PUCT下令調查有無疏失

2月4日德州公共事業委員會(PUCT)指派德州可靠度機構(TRE:Texas Reliability Entity,INC)CEO Mr. Larry Grimm及ERCOT獨立市場監督處長(波多馬克經濟顧問公司副總經理[Potomac Economics])Mr.Dan L, Jones兩位調查2月2日輪流停電事件有無疏失。

6.德州現貨電價衝破60倍達上限,是否加州2000年翻版?要察電力及瓦斯公司?

2月8日新聞報導更清楚指出PUCT要求調查本次輪流停電事件中,有關電力公司、瓦斯公司、及相關單位有無缺失。主要包括針對是否有電力公司類似2000-01年加州電力危機期間,機組跳機後重新啟動時,捏造紀錄故意延遲再並聯,造成電能市場電價突昇,德州此時期電力現貨市場電價一般都低於每千度50美元,但2月2日輪流停電期間,現貨電力市場電價像火箭沖天直達每千度3,000美元上限,某些電力公司賺翻了!德州電力調度中心(ERCOT)也跟電力公司進行檢討電廠設備防止因氣候異常低溫造成故障之對策。另外有關低溫的議題,電力公司抱怨燃氣電廠瓦斯供應不足,真是一大諷刺,全美天然氣大約三分之一是由德州供應的,還說不足,很難說服大家?

7.NERC出面調查最近美國極端氣候情況對電力系統之衝擊

2月7日主管北美電力可靠度的NERC也發布新聞稿表示,鑒於過去一個星期(1/31-2/6)極端氣候情況(extreme weather conditions)橫掃美國所造成電力系統之衝擊,NERC積極跟受影響的區域可靠度機構進行事故分析、客觀查驗它們準備是否足夠,並查出重要改善措施及值得學習的教訓。

兩大努力目標如下:

(1)確認電力幹線系統各類發電與輸電問題之肇因,確定必須採取改善步驟,並公開宣導從本次事故中所學得的教訓,以避免事故在未來重複發生。德州可靠度機構(TRE The Texas Reliability Entity, Inc.)和西部電力協調理事會(WECC: Western Electricity Coordinating Council)以及其他受影響的電力調度中心(ISO)已經跟NERC聯手在做事故分析。本次德州電力調度中心採取輪流停電來維持適當備轉容量的作法,值得進一步檢討並點出值得學習的教訓,以改進將來系統的調度運轉。

(2) NERC的可靠度評估與績效分析小組(Reliability Assessment and Performance Analysis group)將檢討電力與瓦斯相互依賴度,天然氣來產生電力方面,賦予移轉朝向更高的可靠度。本檢討將廣泛查察北美受到極端氣候影響或喪失主要瓦斯供應可能衝擊發電的區域,檢討既有設計減緩類似本次事故可靠度衝擊之程序,相反地,也要查出是否有瓦斯加壓站維持適當瓦斯壓力必須電力供應的饋線被列入輪流停電,惡化系統電力供應。

根據NERC「2010/2011冬季可靠度評估報告」指出,天然氣管路或輸入路徑長期故障,將會導致大量發電機組停機,NERC將確認北美極端酷冷氣候連接瓦斯-電力互相依賴度之可靠度衝擊。

8.雪風暴遠離,政治風暴來臨

德州參議院準備於2月15日舉辦公聽會之際,本週一(2月7日)州參議院領袖紛紛對上星期輪流停電事件向電力公司主管及電力調度中心提問。與共和黨州參議員佛瑞索(Troy Fraser)同為2月15日公聽會共同主席的德州副州長杜賀斯特(David Dewhurst)也於週一要求能源官員蒐集公聽會資料,並請求州參議會因本星期又有一波冬季風暴來臨,延後公聽會至下週二(15日),同時要求ERCOT嚴陣以待。副州長也報料上週雪風暴有82組發電機跳機,並非先前報導之50部,他本人擔任副州長之前也是電業經營者,他表示他仍舊對電廠無法應付酷冷氣候感到困惑。

9.82部機組跳脫,外界仍舊不解?市場法規保護,ERCOT不能透露詳情!

上週二(2月2日)ERCOT轄區82部機組跳脫,造成輪流停電事件,餘波盪漾,媒體繼續要了解機組跳脫的詳細情形,但根據公共事業委員會批准的市場規則,ERCOT為維持競爭電力市場的完整,有關機組狀態必須在60天後才能公佈細節,讓他們失望得很,直說自由市場的用戶應該有權知道這些機組資訊,例如擁有這些跳脫機組的公司,是否同時也在買賣電力?十年前加州恩隆(Enron)炒作可能重演嗎?大家指望15日公聽會是否可挖出更多資訊,拭目以待!

10. FERC下令調查德州及美西其他州電力與天然氣限制問題,ERCOT董事會開會討論大停電事故

2011年2月14日(聯邦能源管制委員會(FERC)下令調查最近異常酷冷氣候造成德州、亞里桑納州停電事故以及德州、新墨西哥州、與西南各州天然氣中斷事件。要求找出肇因與適當行動措施防止再發生類似事故。本次調查為非強制性,視調查報告於稍後決定發起強制性調查。

同一天,德州電力調度中心董事會也忙著開「大停電事故教訓」檢討特別董事會,並開放網路直播(Live Webcasts ),會中公開了大停電的始末資料,茲摘要部份圖表如下:

圖 1 2011年2月1-3日德州重要城市氣溫

圖2  2011年2月1-3日氣溫(加風切效應)

圖3  2011年2月2日一夜之間800萬瓩機組跳脫

圖4德州電力調度中心於5:43發布電能緊急警告第3級運轉程序下令輪流停電

圖5  限電與系統頻率之反應如預期

圖6  最大限電量400萬瓩各公司分擔量

圖7 跳脫機組之容量與使用年齡

圖8  2005-2011最冷50天跳機統計圖(2011/2/2低溫破紀錄1100萬瓩故障破紀錄)

圖9  故障機組之燃料別

圖10  2011年2月2日風力發電之角色

圖11  2011年2月第一星期之電價摘要


圖12 德州電力調度中心2011年2月2日停電事故處理經過


11.德州參議院天然資源、商業貿易兩委員會聯合公聽會,砲聲隆隆

德州參議院的天然資源(Natural Resources Committee)、商業貿易(Committee on Business & Commerce)兩委員會的「德州大停電」公聽會於今(2月15日)晨8:30開議,同時開放網路直播(Live Webcasts ),主管電力之公共事業委員會(PUCT)、主管瓦斯供應的鐵路委員會(Railroad Commission)、德州環保委員會、公用事業法律諮詢辦公室、德州電力調度中心(ERCOT)都出席提出證詞。

會上參議員砲聲隆隆,公聽會主席也是參議院天然資源委員會主席佛瑞索(Troy Fraser)參議員質詢德州電力調度中心(ERCOT)與公用事業委員會(PUC)負責人說,82部機組跳脫不能接受,多位參議員也有同感並感到挫折與憤怒。他也問ERCOT總裁「我們如何可確定不會再發生」? 他們表示有一個答案是要裝置電力緊急預警自動通報系統,由調度中心主任透過電話或Email通知PUC長官、州長辦公室、德州運轉中心(SOC),再由SOC轉通知警察、消防官員及其他第一線人員,這新告警系統將連續通知到對方收到並回覆為止。此外,許多參議員一直要求公佈跳機名單與時間,ERCOT也公佈部分發電公司同意公佈的機組,但沒有說出跳脫時間及停機時間。

跳機容量最多的德州最大發電公司Luminant (前身為TXU)總裁表示,為該公司不分新舊4部燃煤及7部天然氣機組跳脫而道歉,並將改善機組管路保溫絕緣,應付冬季異常低溫氣候。

至於現貨電價高達每千度3000美元天價高限,是否有市場壟斷趁火打劫的問題,德州公共事業委員會主席在會上表示尚無初步證明顯示有市場炒作,純粹係負載突昇、機組戲劇性大量跳脫,壓倒性超過備轉容量所致,但他要求德州能源市場監督處長Dan Jones繼續詳細深入調查。

公聽會主席佛瑞索參議員警告公聽會討論還沒到停止的時候,依賴公共事業委員會、鐵路委員會、及德州電力調度中心繼續調查下去。

12.ERCOT公佈跳機名單

德州電力調度中心在各方眾多要求公佈跳脫機組名單壓力之下,發電公司終於提出書面同意公佈2011年2月1日至2月4日期間故障發電機組之名單、擁有公司、電廠所在郡別、及燃料型式等資料 (2011年2月16日第1.3版) ,茲整理跳脫機組各公司擁有數目(台數)與燃料別摘要如下表。

本期間跳機總台數為120部,其中天然氣最多共93部,燃煤機組次之共14部,廢熱共10部。本機組故障統計表為初步資料,德州電力調度中心將繼續努力與發電公司(RE)或發電排程商(QSE)溝通,取得同意與確認,更新統計資料供外界參考。

根據ERCOT 協定(Protocols)第1.3.1.1(c)條款規定禁止運轉發生日60天內公佈「發電機組狀態,包括停機、限制、或排程、或抄表資料」等資訊。

13.德州眾議院也參一腳調查2月2日大停電

繼2月15日德州參議院砲聲隆隆之後,第二天(16日)德州眾議院也不落人後,州務事務委員會也召開公聽會請昨天在參議院作證官員包括ERCOT總裁Trip Doggett及PUC主席Barry Smitherman接受同樣招待,面對憤怒眾議員提出激烈的問題,諸如「要多少錢來改善嚴酷氣候化的問題,以避免未來十年不再發生類似大停電?花費數十億美元又將轉嫁於用戶?要確保系統可靠也要提供可負擔得起的服務?」。會中並討論到德州能源管制問題,例如管轄天然氣的鐵路委員會應撤銷並入PUC,並提高PUC權力管轄ERCOT等議題。

14.美國參議院舉辦現場公聽會探討大停電與停氣原因

美國參議院能源與天然資源委員會於2月21日(星期一)在新墨西哥州阿布奎基(Albuquerque)市舉辦現場公聽會,調查新墨西哥2萬8千戶瓦斯用戶連續停氣事件之原因,並評估區域能源基礎建設之可靠度。公聽會主席為新墨西哥民主黨參議員賓加曼(Jeff Bingaman),還有其他參議員與眾議員與會。

會中新墨西哥瓦斯公司表示「若上游(德州)能供氣,新墨西哥就不會斷氣」,質疑德州公用事業決策明顯影響到新墨西哥瓦斯供應,但是德州電力調度中心(ERCOT)表示該中心只通知輸配電公司限電總量,沒指令限那一條送電饋線,並不知道限電到瓦斯加壓站影響瓦斯供應,同時又稱,有接到瓦斯加壓站被輪流停電的通報,但不知道會影響到新墨西哥天然氣供應,在德州瓦斯加壓站與處理設施並不納入緊急狀態時需要連續供電的重要基礎建設。

出席作證的北美電力可靠度公司(NERC)總裁聽了驚訝表示「如果我們現在還不能從「瓦斯加壓站是高度優先電力供應」學到教訓的話,我們就應該積極進行推動」。他也表示這次德州酷冷天氣事件以前也發生過,例如2007年1月亞里桑納的SRP、2006年2月的科羅拉多的PSCO(Public Service Colorado)、1994年冷風橫掃美國中西部與大西洋中部等事件也都很相似,但都沒學到教訓。所以NERC必須繼續努力確保業界從過去學得教訓,不能讓這制度性知識褪色,此議題必須擺在最前線。

根據台電調度單位的經驗,該單位知曉中油液化天然氣接收站(永安、台中港)的重要性,都主動要本公司相關單位積極協助中油強化接收站電源。重要民生相關事業(自來水、瓦斯等)供電,都會從分區輪流停電名單中剔除,德州的經驗讓我們不解?

15.德州公用事業委員會(PUCT)4月27日公布調查報告沒發現人為市場操作證據

德州公用事業委員會2月4日指令德州可靠度機構(TRE: Texas Reliability Entity)與德州電力市場獨立監督機構(IMM: Independent Market Monitor )之波多馬克經濟顧問公司(POTOMAC ECONOMICS, LTD.) 調查2月2日輪流停電電價突昇背後有無人為炒作問題。

2011年4月27日PUCT公佈 波多馬克經濟顧問公司4月21日完成的調查報告,報告內容顯示並沒發現人為市場操作證明,並認為德州電力市場在8小時輪流停電時「運作有效率」,也指出當時跳機容量最大者之一的德州Luminant發電公司,根據市場炒作理論,該公司最有嫌疑,但是Luminant損失3千萬美金,證明無人為炒作。該報告也點出德州電力調度中心(ERCOT)為何2月1日停機檢修的兩部機組(1500MW),沒有臨時叫停延後,而小機組確有延後,有改善的空間。

德州電力調度中心(ERCOT)也依規定兩個月後公佈了當時各個公司的電力交易資料。但是一般民眾還是很難從中一窺究竟?

此外,也有顧問公司認為德州電力市場從2010年12月由原來的四個區ZONAL改為七區500多節點NODAL交易,已經吸引更多財務公司、再生能源商、電力零售商參予。

16.聯邦能源管制委員會(FERC)與北美電力可靠度公司(NERC)8月16日公佈聯合調查報告

2011年8月16日在德州輪流停電後,FERC與NERC經過6個月的調查,終於提出「Report on Outages and Curtailments During the Southwest Cold Weather Event of February 1-5, 2011』調查報告以及肇因與建議。報告認為德州、雅里桑納、新墨西哥州電業應該可以做得更好,因為以前也曾發生過冬季氣候異常,而且都應付過去。同時也建議發電業應確保防凍設施的適當興建與維護及檢查。可靠度協調單位與平衡商應要求發電業提供有關機組溫度限制精確資料,以便極端氣候時了解機組可用與否。電力平衡商應檢討備轉容量之分佈,確保事故發生時可用得上。各州立法機關、管制機構跟瓦斯業共同努力決定若逢氣候相關產品短缺時,能夠透過採用較低防凍標準之天然氣生產設備予以緩和。

.

四、附註:

1.台電系統74-99備用容量曲線與限電次數表如下:

本曲線為備用容量,但在民國79-85年夏季尖峰系統供電緊澀時備用容量與備轉容量相同

2.KPX之備轉容量管理準則與系統緊急預警程序如下:

3.根據ERCOT Protocols Section 5: Dispatch /5.6 Emergency and Short Supply Operation 執行輪流停電,ERCOT電能緊急警告(EEA: Energy Emergency Alert)外部溝通方式簡表如下:


4. 根據ERCOT「網路資訊網頁(GRID INFORMATION)公佈之2011年2月2日及3日實際負載資料,ERCOT控制區域(約佔德州約85%負載)日負載曲線如下,可以看出輪流限電的效果。2月2日(限電日)當晚7:00-8:00一小時平均負載56,334MW破去(2010)年1月8日冬季尖峰負載55,878MW紀錄。

[未完待續]

參考資料:

http://www.ercot.com/news/press_releases/

http://www.bizjournals.com/sanantonio/blog/2011/02/san-antonio-experiencing-electricity.html?s=print

http://www.aeptexas.com/

http://www.oncorgroup.com/

http://www.centerpointenergy.com

http://www.dailymail.co.uk/news/article-1352438/Winter-storm-Millions-US-suffer-blackouts-blizzards-cripple-country.html#

http://www.nerc.com/fileUploads/File/News/PR_Weather_07FEB11.pdf

http://chn.chosun.com/big5/site/data/html_dir/2011/01/19/20110119000009.html

http://mo.statesman.com/opinion/perlman-blackouts-raise-lots-of-questions-about-electricity-1243885.html

http://www.ketknbc.com/news/blackout-questions-few-answers

http://www.chron.com/disp/story.mpl/business/steffy/7418953.html

http://online.wsj.com/article/BT-CO-20110214-715930.html

http://www.senate.state.tx.us/avarchive/?yr=2011

http://www.ercot.com/content/news/presentations/2011/Forced%20Outage%20List%20-%20Public%20Version%201.3.doc

http://www.ercot.com/content/meetings/board/keydocs/2011/0214/Review_of_February_2,_2011_EEA_Event.pdf

http://www.platts.com/RSSFeedDetailedNews/RSSFeed/NaturalGas/8574208

http://www.nerc.com/fileUploads/File/News/Cauley_NM_Testimony_21FEB11.pdf

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One Response to 全球異常氣候-破天荒美國德州輪流限電400萬瓩

  1. George 說道:

    這篇文章整理得超級精彩!
    讓人看得血賣噴張~
    我只能說……太強了!

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