各國電力供需資訊公開簡介

各國電力供需資訊公開簡介

 

目錄:

  • 一、前言
  • 二、各國電力供需資訊之公開
  • 2.1電業自由化國家之作法
  • 2.2傳統電業國家之作法
  • 2.3全球電業資訊公開瀏覽比較
  • 2.3.1各國電業電力供需資訊公開比較表
  • 2.3.2台電公司主要電力供需公開資訊簡介
  • 2.3.3日本東京電力主要電力供需公開資訊簡介
  • 2.3.4美國加州電力調度中心(CAISO)主要電力供需公開資訊簡介
  • 三、後語
  • 參考資料來源:

 

 

 

一、前言

今(2016)年5月31日台電系統電力吃緊,引起民眾不信任台電數據,質疑台電電力供需資料不公開?6月20日前總統府國策顧問郝明義寫一封近三千字的公開信給行政院長林全,籲請林全支持由民間發起的「台灣電力供需情況公民調查研究」,請台電公開電力數據,讓外界釐清「台灣到底是否缺電」。這系列後續新聞報導至今仍繼續延燒,尚未停息。

有關「電力供需資料公開」是我20幾年前就涉獵過的議題。回想在1990年我擔任台電第一線電力調度主管中央調度監時,當時正是台電系統備用容量率在5%上下徘徊,開始連續7年(1990-1996)限電,那時外界也有質疑限電的聲音?因此,我開始在網路上搜尋全球各大電力公司電力供需資料公開的狀況,作為借鏡,在台電公司Intranet的電力調度處網站內部展現。

之後,歐美各國如火如荼開始推動電業自由化,也引起我瀏覽蒐集全球各電力公司的電力自由化的興趣,直到2008年退休後,還繼續下去。2010年7月我架設了我的部落格「Gordoncheng’s Blog」,首先就把從前瀏覽過39國的78家獨立電力(或輸電)調度中心(ISO: Independent System Operator; TSO: Transmission System Operator)及電力交易所(PX: Power Exchange)網址,整理成「各國電力調度中心/電力交易所檢索」一文PO出,以供同好方便檢所瀏覽。

六年前我的部落格成立第二個月,2010年8月,再把瀏覽過的全球各國38家ISO或TSO及28家電力公司的調度規則網址、生效或修訂日期、頁數整理為「電力調度與電力市場規則檢索」,方便同好瀏覽檢視。所謂「電力調度與市場規則」,也就是如何把電力順利的從發電廠經輸、配電系統送到用戶,必須靠完善的調度規則來規範各方的責任、義務、權利與關係,方能達成此使命。因此,廣義的調度規則包括許多規則、法規、協定、協議、辦法、條例、條款、章則等。

2010年9月,我又再PO一篇在職時蒐集從年、月、日、時、分、秒時段都有的台電「電力系統負載曲線」,這些都是教科書上找不到的,以供我的後輩參考。該文也附上台電及各國46家電力調度中心或電力公司的即時負載曲線(Real time load curve)。此乃電業自由化席捲全球後,各國電力調度中心(ISO或TSO)或電力交易所(PX)紛紛將其轄區系統即時負載曲線,公佈在網路上,部分還把風力發電(再生能源)也一併公佈,對想要了解各國用電特性、生活習慣,真是一大福音。

2011年3月11日東日本大地震並引發大海嘯,導致東京電力福島第一核能電廠發生反應爐爐心熔化、核燃料損毀、輻射外洩最嚴重核災事件。更引起全球恐懼,反核聲浪高漲,紛紛要求關閉核能電廠,台灣也不例外,尤其台電2010年備用容量高達23.4%,外界認為停用台電核一、二、三廠總裝置容量514.4萬瓩(佔全系統裝置容量12.56%),台灣不致於限電。這些討論引發我對備用容量與備轉容量回顧的興趣,又將過去蒐集或瀏覽過的美國、歐洲、日本、韓國、新加坡等國及台電有關備用、備轉容量資料,整理成「漫談備用容量(Reserve Margin)與備轉容量(Operating Reserve)」一文,跟電業同好分享交流。

在外界一片質疑台電資料不公開聲中?新政府剛上台,還在兵荒馬亂中,未聽見有台灣學術界、電機工程學會等學者專家第三者的聲音?我想就一位電力調度退休老兵,重新再度去瀏覽全球各國電力自由化的電力調度中心、電力交易所、或電力公司網站,比較看看國外與台電電力供需資料公開的程度,分享給大家!

二、各國電力供需資訊之公開

2.1電業自由化國家之作法

世界各國電力公司有關電力供需資訊之公開,在電業自由化的國家都有法令規範,以美國為例,在20年前,1996年4月26日美國聯邦能源管制委員會(FERC: Federal Energy Regulatory Commission)為推動電業自由化,在收集各界意見及建議後正式制定公布了電網開放規則之888號命令[Order No.888 Open Access Final Rule]及電網開放即時資訊系統規則之889號命令[No. 889 Open Access Same time Information System(OASIS) Final Rule]。Order 888著重於消除輸電網路獨占造成歧視與不公平現象及套牢成本回收事項,Order 889偏重網路開放即時資訊系統(OASIS)的公佈資訊內容、實行方法及使用方式。

網路開放即時資訊系統(OASIS)除了公布行為準則(Standard of conduct)及輸電業者之義務外,主要公開推動電業自由化相關電力代輸之必要資訊如下:

  • 輸電容量:公告路徑的可代輸電能力(ATC; Available transmission capacity)及總輸電容量(TTC; Total transmission capacity)。以及其:

(A)計算方法、資訊可得性與要求;

(B)公佈方式:所有公告路徑之TTC及ATC 單位為MW並指明方向另應分受限、非受限公告路徑公佈。

  • 輸電服務產品及價格之公佈:
  • 輔助服務及價格之公佈:
  • 特定輸電要求與回應之公佈:
  • 輸電服務排程之公佈:
  • 其他與輸電相關通訊之公佈:

2.2傳統電業國家之作法

至於傳統垂直整合的電力公司,並未見有類似法令規定,大部分都是電力不足造成限電之際,主管機關受到民意之要求,公布電力供需資訊。以日本為例,2011年3月11日東日本大地震後,東京與東北電力相繼實施限電,日本經濟產業省資源能源廳要求這兩家公司,每天在公司網站上公布有關該公司電力供需的資訊「電氣預報(でんき予報)」。

在311福島核災發生後,日本政府要求各核能電廠發電機組停機檢查,並針對福島教訓提出安全對策,徹底改善核能電廠運轉安全。2012年5月5日,首度進入無「核電」狀態,各界對今夏日本少掉提供全國三分之一電力的核電,能否渡過無「核」日子?紛紛憂心忡忡。於是「電氣預報(でんき予報)」又推展到日本其餘的8大電力公司,至今尚未間斷。

即使今(2016)年4月1日,日本電業自由化進入第二階段之開放電力零售完全自由競爭後,日本最大的東京電力公司分成東京電力控股公司(Tokyo Electric Power Company Holdings,Inc.)、東京電力能源夥伴公司(TEPCO Energy Partner, Inc.)、東京電力燃料&發電公司(TEPCO Fuel & Power, Inc.)、東京電力電網公司(TEPCO Power Grid, Inc)四大公司後,「電氣預報(でんき予報)」則改由東京電力電網公司承接負責公布在該公司網站上。

2.3全球電業資訊公開瀏覽比較

2.3.1各國電業電力供需資訊公開比較表

為了瞭解台電公司電力供需資訊公開之程度,與世界各國電業是否接軌?我耐下心,特地重新瀏覽「各國電力調度中心/電力交易所檢索」及「電力系統負載曲線」所列全球31國與地區的52家ISO或PX及電力公司的公開網站,找尋電力供需相關資訊,分別以共同出現比較多的「系統負載曲線、負載及可用電源曲線、燃料別發電曲線、即時系統負載、今日預估尖峰負載、明日未來預估負載、備轉容量、即時燃料別發電量、系統狀態警報、各機組即時出力、系統使用率」等13項,來調查比較,並將該項出現網頁的網址連結到打「V」上,方便馬上瀏覽求證,並做成比較表如下:

 

國家或地區 公司或電力調度中心別 系統負載曲線 負載及可用電源曲線 燃料別發電曲線 即時系統負載 今日預估尖峰負載 明日預估負載 備轉容量 即時燃料別發電量 系統狀態警報 系統節約用電警報 各機組即時出力 系統使用率
台灣 台電公司 V   V  V  V    V    V    V   
美國 US全國及各區 V     V V V            
PJM ISO V     V V V V V V      
加州ISO   V   V V V V V V    
紐約ISO V     V V V V V V      
MISO V     V       V        
德州ERCOT V V   V V V V   V      
加拿大 安大略IESO V   V V V V V V        
亞伯達AESO       V     V   V   V  
韓國 韓國KPX V     V     V          
日本  廣域機關(OCCTO)             V          
東京電力 V V   V V V     V     V
關西電力 V V   V V V     V     V
東北電力 V     V V V V   V     V
九州電力 V V   V V V     V     V
中國電力 V V   V V V           V
中部電力 V V   V V V           V
北海道電力 V V   V V V V   V     V
北陸電力 V V   V V V           V
四國電力 V V   V V V     V     V
沖繩電力 V     V V V           V
新加坡 能源市場公司(EMC) V                      
菲律賓 NGCP國家電網公司         V   V          
WESM電力市場公司 V             V        
澳洲 AEMO能源市場調度中心 V     V   V            
紐西蘭 Transpower輸電公司 V     V       V        
                           
                           
歐洲 ENTSO-e各國 V         V             
英國 ELEXON公司 V   V   V V            
愛爾蘭 EIRGRID電網公司 V     V V     V        
義大利 Terna輸電調度中心 V                      
德國  TenneT TSO V                      
Amprion TSO V                      
TransnetBW TSO V                      
50Hz TSO V                      
法國 RTE輸電調度中心 V   V V V V   V        
比利時 Elia TSO V         V   V        
西班牙 REE TSO V     V V     V        
葡萄牙 REN TSO V     V                
丹麥 Energinet 公司     V V       V        
瑞典 Svenska kraftnät 輸電公司 V   V         V        
挪威 Statnett 輸電公司 V   V         V        
芬蘭 Fingrid輸電公司 V   V V       V        
希臘 ADMIE TSO V                      
賽普魯斯 Cyprus TSO V                      
波蘭 PSE TSO V                      
匈牙利 MAVIR TSO V     V                
俄羅斯 俄羅斯UES SO V                      
捷克 CEPS TSO V                      
斯洛文尼亞 ELES TSO V       V              
玻利維亞 CNDC ISO V                      
阿根廷 CAMMESA V                      
智利 CDEC SIC V                      
CDEC SING V                      
                           

表1全球各國電業有關電力供需資訊公開項目比較表(資料來源:各國各電業網站)

拜現代網路發達之賜,全世界的電力公司、ISO、TSO、PX等電業都有架設網站供用戶或民眾瀏覽或宣傳公關之用,雖然都會受到各國文字之影響,無法全盤了解所有電力供需資料內容,但是像電力負載曲線等圖表最容易了解,另外也託網路翻譯工具發達,多少解決部分障礙。

經過我能力所及,盡可能瀏覽全球電業網站後,發現大部分電業都是比較保守,尤其有關電力供需公開資訊方面更是,有顯示電力負載曲線就算滿不錯了!像美國電業自由化後,以前傳統的著名電力公司美國電力AEP加州PG&E芝加哥康愛迪生(ComEd)紐約Con edsion佛羅里達FPL等(其他國家如參考資料所附網址)連負載曲線都看不到,都轉型做配售電用戶之服務,只有在華盛頓州屬於能源部(DOE)國營的邦尼維爾電力局(BPA: Bonneville Power Administration )輸電部門有展示負載曲線,但同樣屬於DOE的TVA、SRP、WAPA也沒有。有關電力供需公開資訊都轉到ISO才找得到,但還要看各ISO的作風與民意。

一般而言,曾經歷限電之苦的ISO或電力公司,電力供需資訊公開最完全,例如美國加州ISO曾在2000年施行電業自由化後兩年發生大規模輪流停電事件, 2011年311東日本大地震福島核能電廠核災後大限電之日本東京東北電力。目前台灣的台電公司也是如此。

從表1之世界各國電業有關電力供需資訊公開項目比較顯示,台灣的台電公司、美國的加州ISO、日本的十大電力公司算是公開電力供需資訊較多的電業。

2.3.2台電公司主要電力供需公開資訊簡介

其中台電公司公布之各機組即時(每10分鐘)發電量及淨發電量/裝置容量之%值最為特殊,等於把調度員線上調度台電各發電機組的發電量全部曝光,讓發電機組使用情形無所遁形,到底有沒有隱藏發電,行家可一目瞭然,我發現全球電業只有另一家加拿大的亞伯達ISO才有公布各機組即時發電量。

各機組出力

表2台電公司公布之各機組即時(每10分鐘)發電量及淨發電量/裝置容量之%值之片段(資料來源:台電公司網站)

至於台電對系統供電情況,根據備轉容量(%)的多寡,訂定「綠(供電充裕)、黃(供電吃緊)、橘(供電警戒)、紅(限電警戒)、黑(限電準備)」五種燈號如圖3所示,讓用戶或民眾了解今天或目前台電供電情況。

105-07-19台電供電警戒-合成圖3 台電公司網站105年7月19日電力供需資訊公開之預警畫面與說明【資料來源:台電公司網站

另外台電還提供各種燃料發電堆疊之當日負載曲線,同時也提供台灣北中南東四區域堆疊的負載曲線,讓用戶或民眾了解今天或目前台電的電力到底是用那幾類燃料或能源來發電供應,以及各地區用電情形,如圖4所示:

2016-7-19台電負載曲線-合成圖4 台電公司網站公布之今日能源別及區域別用電負載曲線【資料來源:台電公司網站

2.3.3日本東京電力主要電力供需公開資訊簡介

此外,日本十大電力公司公布的系統使用率 係2011年311東日本大地震福島核災造成輪流限電時,為讓用戶了解系統供電能力到底會不會限電?將一般民眾與用戶不容易體會的傳統備轉容量(%),轉換成預估尖峰負載除以總尖峰供電能力所得之使用率%,也就是100%的使用率,就是全系統可用發電容量都用光了,再增加用電就要限電了。茲以下圖東京電力「電氣預報(でんき予報)」來說明:

2016年7月13日(星期三)早上8:30東京電力預估當日尖峰負載(16:00~17:00)為4241萬瓩,尖峰供電能力為4817萬瓩,則當日尖峰系統使用率=(4241/4817) X 100% = 88%,顯示在下圖左側的指針儀表板上,落在使用率小於90%的綠色「供電穩定(Stable)」刻度範圍內;若負載再增加使用率隨著變大,超過90%又低於95%,則落在黃色「供電稍緊(Little tight」刻度內;再增加越過95%至97%以內,為橘色「供電緊澀(Tight)」刻度範圍;等到超過97%就是紅色「異常緊澀(Very tight)」警告範圍,準備限電了(圖5)。

上述的使用率88%,若轉換成傳統的備轉容量(%)=[(4817-4241)/4241] X 100% = [576/4241] X 100% =13.6% 。前者88%代表系統還有12%發電容量可供應電力,後者備轉容量13.6%則表示系統還有13.6%尖峰負載的備用的發電容量,超過此值就會限電。兩者比較,似乎前者使用率比較有感覺,後者的尖峰負載是變動的,較難體會。

explain_il02燈號顏色說明合成-A圖5 東京電力公司網站電力供需資訊公開「電氣預報」之預警畫面與說明【資料來源:東京電力電網公司(TEPCO Power Grid, Inc.)

另外,東京電力也提供當天系統負載曲線「本日之電力使用狀況圖(本日の電力使用状況グラフ)」(圖6),並附有尖峰供電能力,也可查昨天的實績。

2016-7-19負載曲線圖6 東京電力公司網站公布之「本日之電力使用狀況圖(負載曲線)」【資料來源:東京電力電網公司(TEPCO Power Grid, Inc.) 

2.3.4美國加州電力調度中心(CAISO)主要電力供需公開資訊簡介

美國加州電力調度中心轄區也是限電經驗豐富的地區,經過多年的歷練,對系統電力供應情況公布(未用燈號)之警報、警告、緊急情況之啟動步驟訂定如下表所示:

加州ISOAWE之啟動表表3 美國加州ISO的系統供電情況發布警告、警報、緊急狀況之順序表(資料來源:美國加州ISO網站說明)

美國加州電力調度中心在「今日展望(Todays Outlook)」也公布了轄區當天電力供需的負載曲線(圖7),該曲線除了前一日預測負載曲線、前一小時預測負載曲線、及實際負載曲線外,還增加可用電源曲線,讓用戶了解供電鬆緊情況。

加州ISO負載曲線圖7 美國加州ISO網站「今日展望(Todays Outlook)」公布之「本日電力供需負載曲線」【資料來源:美國加州ISO網站

 

三、後語

有關電力供需資料之公開,經過我這調度老兵,重新瀏覽世界各國電業網站內容結果,認為尚未實施電業自由化的傳統電的台電公司所公布的資料應該為全球電業數一數二,大家可以自行上網求證我的說法。當然台電尚可做得更友善些,茲舉系統負載曲線為例,能源別的Load Curve,每10分鐘都有13類別發電量,卻沒系統總負載量顯示,區域別的曲線也是如此;此負載曲線若加繪「供電能力」,隨時更可一目瞭然當前尚能供應多少電力(類似日本的使用率)。此外,日本電業現在公布的使用率,似乎對一般民眾比較容易感受,台電除了公布備轉容量(%)外,也可增加使用率的資料(類似日本東北電力作法兩者都公布)。

電業係一種非常專業複雜的行業,隔行如隔山,根據本人經驗,即使同是台電的單位,又是業務相關的單位,類似機電系統,各單位還是無法全部互相了解對方的專業,若不同系統的財會部門,更不用說了。若是電業無關的社會各界,當然更是難上加難,所以當前社會對台電資訊的懷疑,我都可以體諒。因此,退休後的我,除了含飴弄孫外,有空就把我在台電電力調度43年的經驗,敲敲打打鍵盤,寫些課本上沒有的電業經驗,PO在部落格,也等於間接把老東家台電電力供需資訊公諸於世,讓大家進一步了解台灣的電業狀況。

當然,這次台電的限電危機,最重要的是表2顯示的「核二#2」備註「歲修逾排程」,我從媒體報導的避雷器事故資訊,以及20幾年參加或主持台電機電系統事故檢討會的經驗來看,避雷器係當輸電線路有雷擊或開關突波暫態高電壓時,利用其非線性電阻特性,可將突波能量洩放(Discharge)到大地(類似避雷針功能),至電壓恢復正常,自動停止,達到保護重要電氣設施(如發電機或變壓器等)免於受到過電壓破壞。避雷器碰到最壞的情況,無法正常洩放,大量電流通過產生高熱,避雷器也就自我犧牲,讓線路跳脫,來達到保護更貴重的發電機或變壓器等設備(兩者價錢差很多)。

避雷器有使用壽命,性能也會變化,必須定期維護測試或更新。這次核二#2事故純粹是機電事故,只要查看電廠避雷器使用年限、定期維護保養及更新紀錄、事故發生當時有無雷擊或操作,系統發生高電壓的紀錄、事故記錄器、保護電驛動作紀錄等資料,大略就可判斷事故肇因是否是天災、設備劣化、維護不良、人為疏失等原因,進行改善對策。

就我的了解,台電的發電單位對避雷器、變壓器、比壓器、斷路器等輸電設備的專業都比較弱,專家都在供電單位或研究所。但現在台電管理公關當道,強調輪調,跟我們剛進公司那時專業導向不太相同,大家都變成通才,專業難尋,找不到像已退休的顏世雄前輩專家?來替這次至今發生已經兩個多月避雷器事故辯護?任由不是機電專門的原委會把持?當然,若是核能事故,該停就停,該廢就廢?純粹的機電事故,無限上綱的拖延是全民的損失。

台電的主管機關是否可請電機工程學會或電機技師公會或公私立大學電機系教授來個公聽會討論?核二#2每天2300萬度(至今約14億度)的替代成本是個不少的金額,我擔心不只錢的問題,長期下去,台電許多火力機組受到環保限制的Quota用光,替代能源的燃料(LNG)可否足夠?將產生電能(Energy)不足的問題?

最近看到一篇資深媒體人盧世祥的文章「台灣不只軍隊紀律渙散」,文中提到「政媒欠缺自律、侵蝕台灣理性空間」、「媒體起鬨、政客瞎掰、名嘴胡扯」、「網路酸民當道 無助實質解決問題」、「軍隊、媒體、民意機構 公信力不足」等論調,或許是台電核二#2併聯發電難解的所在?

 

 

 

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http://e-info.org.tw/node/116580

http://www.amm.org.gt/portal/瓜地馬拉

http://www.kplc.co.ke/肯亞電力

http://www.eskom.co.za/Pages/Landing.aspx南非電力

http://www.teias.gov.tr/YukTevziRaporlari.aspx土耳其電力調度中心

https://www.se.com.sa/en-us/pages/home.aspx沙烏地電力

https://www.tva.gov/

http://www.teias.gov.tr/Eng/Default.aspx土耳其輸電

http://www.nrldc.org印度電網公司北區電力調度中心

http://www.powergridindia.com/_layouts/PowerGrid/User/index.aspx?LangID=English印度電網公司

http://www.sdge.com/聖地牙哥電力

 

 

 

 

 

 

 

 

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About gordoncheng

我在含飴弄孫閒暇之餘,經常瀏覽到新聞、雜誌及媒體有關電業的報導,原來只PO在我的臉書上,跟老朋友分享!最近在我的部落格「Gordoncheng’s Blog』發現對電業有興趣同好還滿多的,但因本人孫女還小空閒時間不多,無法一一翻譯消化另寫文章,只好另闢專門PO電業新聞報導原文連結之「Gordoncheng’s 2nd Blog』,跟更多朋友分享!
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10 Responses to 各國電力供需資訊公開簡介

  1. 張文杰 說道:

    這篇整理得太好了,不知鄭前處長有無意願簡化後投書到報紙上,以正視聽?

  2. 徐靖亞 說道:

    感謝多年以來您對部落格的認真經營、更新不輟,篇篇都扎實精彩,讓後學獲益良多!

  3. 許名輝 說道:

    謝謝鄭老,受益良多!
    祝您身體健康,順心如意!

  4. Justin Chu 說道:

    歐洲ENTSO-E的資料沒那麼少,當然不是每個地區或國家都有,但是至少負載預測,即時各電廠發電、燃料別發電,各市場交易價格,各電網線路負載都有(後面這兩個是台電沒有的)。可以更新一下。

    • gordoncheng 說道:

      謝謝您的指教!您說得對,ENTSO-E資料沒那麼少,跟美國電業自由化的ISO一樣,因應自由化透明公開公正必須公布許多市場資訊,本篇著重跟台電傳統電業的比較,因為項目欄位有限,目前有的瀏覽器就看不到最右邊欄位(抱歉我是一位70幾歲的老人,不是部落格高手,不知如何將欄位縮小),所以我列的比較項目最多就是這些,ENTSO-E的資料是個會員依規定通報來的,跟日本OCCTO的類似,我就著重它的會員本身網站部分,這裡就點出這個網站,讓有興趣讀者,自行再操作查詢下去。

  5. 吳傳正 說道:

    感謝如此用心整理的資料,隔行如隔山,看不到對方、聽不到對方,就容易起疑心,
    謝謝您!

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