能源國度|當颱風來襲:一座島嶼的電網如何更強韌面對?
那幾天,丹娜絲颱風以百年罕見角度衝擊嘉南平原,3500支電桿倒下、3座高壓鐵塔倒塌,超過百萬戶停電,災後第13天才全面復電。這場災難照亮台灣電網面對極端氣候的脆弱性。台電透過燃氣機組、抽蓄水力、儲能系統、AI調度提升電網韌性,推動南電北送超高壓線路、擴建天然氣接收站達成14天安全存量,並投入氫氨混燒、碳捕捉研究,讓電網比風雨更堅強。
那一夜,全臺都在等待颱風過境。
丹娜絲颱風從海上一路直衝而上,沒有照著過往的慣性轉彎,而是以百年罕見的角度劃破嘉南平原。中央山脈來不及削弱風雨,短短數小時,全臺約3,500支電桿倒下、3座高壓鐵塔折斷倒塌,超過百萬戶停電,嘉南平原的電力系統遭到前所未有的衝擊。大雨淹沒道路,搶修車開不進去,有些地方只能靠直升機和無人機去勘查路況。
那幾天,全臺的台電人員在風雨裡追著黑暗跑,穿著浸水的雨衣、踩著泥地,奔赴災區進行搶修。
許多地方不是單一設備故障,而是整段線路像骨牌般被成串拉倒,有些村落要重立20幾支電桿,為了讓5戶居民恢復供電,也有台電同仁在這場搶修中因公殉職,直到嘉義在災後第13天全面復電,島上的生活才逐漸回到熟悉的節奏。
台電調度全台人員前往嘉義、台南搶修。(照片提供:台電)
丹娜絲是一場災難,但也像一盞警示燈,照亮臺灣電力系統面臨的現實──面對極端氣候的新型態衝擊,台電最重要的任務「穩定供電」──其實就是一條靠電網撐起來的路,要走得下去,電網就必須變得比風雨更堅強,成為穩定與減碳之間的承接者。台電電源開發處副處長劉秀容指出,電網強韌化的首要課題,是電源結構的轉型。
傳統火力雖然穩定,但在國際減碳壓力與企業供應鏈要求下,必須逐步淡出;再生能源雖然乾淨,卻受天氣影響極大,無法像傳統機組那樣穩定出力。於是「燃氣機組」成了承接兩者之間橋接的關鍵角色,像協和、大潭、通霄、臺中、興達、大林等發電廠都有新建燃氣機組,是讓電源在再生能源變多後,仍能穩定供電的關鍵。這類複循環燃氣機組的效率超過六成,升降載速度快,是補上光電與風電短時間出力落差的主力。
再生能源易受天候影響且有其間歇性,為確保電力供需平衡、降低系統衝擊,除了調度可快速升降載之低碳燃氣機組外,另需搭配抽蓄水力及儲能系統以確保供電穩定。因此在抽蓄水力部分,除了位於日月潭的既有2座大觀及明潭發電廠外,亦在大甲溪積極推動新增「光明抽蓄發電計畫」;儲能系統則配合民間建置量持續增加,將讓調度有更多快速反應的工具,藉此提升電網韌性。
大甲溪上游的德基水庫是「大甲溪光明抽蓄水力發電計畫」中的上池,化身成另一顆天然儲能電池。(照片提供:台電)
再生能源上線,新的調度邏輯也上線
在能源轉型的同時,電網的調度邏輯本身也被完全改寫。
以往的用電曲線相對平穩,但現在風光的變動幅度遠大於任何傳統機組。因此,台電開始做的是,把各種氣象資料、風場實測數據、光電功率曲線全部導入AI模型,建立短期預測能力,讓調度中心可以提早一、兩個小時看到變化。抽蓄的操作也從過去深夜抽水的模式,變成白天光電旺盛時抽水,把多餘的能量轉成位能,晚間再釋放回系統;儲能則負責秒級的頻率調節,彌補再生能源波動最細微的震盪。這些調整的目的都是為了避免讓再生能源的不穩定,影響供電穩定。
然而,所有調度與電源調整,最後都會回到一個根本問題──電送不送得出去。
臺灣是狹長型的島嶼,中南部與外海的光電、風電成長速度快,但北部才是主力用電區,地理區位條件讓「南電北送」成為日常,這也表示跨區輸電能力必須不斷提升,否則再多的綠電也難以派上用場。近年來,台電投入大量資源強化超高壓線路與變電設備,更新老舊線路、擴建特高壓變電所、增加多路徑備援,希望就算任何一段線路受到衝擊,電仍有其他路徑可走。
這類工程往往不是技術問題,而是時間與協調的戰爭。線路經過市區、農地甚至保護區,每一段都需要與地方溝通,任何延宕都可能推遲北部的供電安全。因此,輸電線路的準備速度,某種程度上決定整個能源轉型能否按時到位。
超一路「345kV板橋~龍潭線」行經石門水庫時,線路必須跨越山巒及水域的地形限制,其中最長一段架空線路跨距達960公尺,是國內輸電線路工程之壯舉。(照片提供:台電)
提升燃料安全庫存量
就算所有設備都健全,只要燃料供應被打斷,系統還是可能陷入風險。
天然氣在至少2030年前仍是最重要的橋接能源,但只要碰上國際供應緊縮、颱風封港等意外造成天然氣船無法順利進港靠卸,系統就可能面臨風險。為此,台電與中油正積極擴建永安、臺中等接收站,推進第三接收站、協和接收站與臺中港接收站,努力達成2027年天然氣安全存量14天目標,讓天然氣供應更能承受外部衝擊。
能源轉型也需要搭配新科技的發展,氫能、氨能、碳捕捉這些技術在全球仍在試驗階段,但台電沒有被動等待,已經開始投入氫能與氨能的燃燒研究,像是興達發電廠有進行氫混燒,林口發電廠和大林發電廠則有氨混燒研究,臺中發電廠亦正積極辦理碳捕捉及碳封存的先導試驗計畫。
台電電源開發處劉秀容副處長強調,這些作為都不是立刻見效,而是為十年、二十年後的能源轉型發展做準備;在技術成熟的那一刻,臺灣不能還停在起跑點。
臺灣的能源轉型不是選擇題,而是生存題。
興達發電廠已在進行混氫試驗。(照片提供:台電)
當下一場颱風到來時
多年後回看那一夜丹娜絲颱風,全臺記得的,是停電的黑夜;台電人記得的,則是風雨中一支支重新立起的電桿,以及為了亮起那盞燈有人付出的代價。
極端氣候只會越來越嚴重,下一個颱風也不會等我們準備好才報到。但風雨越不按牌理出牌,電網就越需要提前變強。所有看似冷硬的工程及技術──燃氣、再生能源、AI 調度、抽蓄、儲能、超高壓輸電、燃料供應、氫能、氨能、碳捕捉──其實都是為了讓下一場大雨敲打窗戶時,這座島的燈仍能亮著。
穩定供電,看似技術問題,本質卻是生活的安穩問題。只要電網能挺住下一場挑戰,臺灣就能繼續向前。台電正在做的,就是把這條路──一條比風雨更強的路──一步一步走出來。
台電電源開發處劉秀容副處長指出,要能提供穩定的電力供應,就需要比過去更快、更靈活的調度方式。
註1:抽蓄水力:抽蓄水力是一種利用上下兩座水庫之間高度差進行儲能的方式,主要運用於平衡大量間歇性再生能源(如太陽光電、風電)併網對電網造成的衝擊,當日間再生能源充足時,抽蓄水力可利用多餘電力進行抽水儲能,並於夜間尖峰時段太陽光電不足時發電,達到能量轉移作用。
註2:淨負載=用電需求-再生能源發電量。
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