防西葡停電 臺電即時慣量監測上線
國內專家認爲,西葡大停電跟再生能源過多,電力系統「慣量不足」絕對有關。圖爲臺中火力發電廠與中部地區電網。(本報資料照片)
4月底發生在伊比利半島上的西葡大停電,衝擊5500萬人,全球關注,至今尚未公佈初步報告。國內專家認爲,大停電跟再生能源過多,電力系統「慣量不足」絕對有關。爲了防範類似大停電在臺上演,臺電試行2年的電力系統「即時慣量量測」近日正式上線,可第一時間監測全臺各區系統慣量,如發現不足,可採取應變措施,避免連鎖跳電。
傳統發電機組像是核能、水力、煤炭等,推動轉子轉動慣性運作,產生「慣量」,可協助維持電網頻率穩定。西葡大停電原因尚不明,但西班牙綠電佔比過半,當天中午滲透率高達7成是已知事實。大同大學電機工程學系榮譽教授陳斌魁直指,從目前可掌握資訊,西葡大停電跟再生能源佔比過高,「慣量不足」絕對有關,如果他們保護協調設定不佳,就可能發生事故。
而臺灣再生能源佔比明年要達2成,2030年到3成,之後要佔全國6到7成,加上核能大型傳統機組退場,陳斌魁表示,我們絕對可能發生慣量不足的停電事故。因爲水力、核能產生的慣量如果是4,汽渦輪機只有1點多,太陽光電則是沒有,而慣量是當事故發生,讓頻率60赫茲(Hz)較慢下跌爭取時間應變的保護措施。
臺電表示,應對再生能源併網量增多,可能慣性不足已有因應,2023年時就與英國創新能源RTL合作,在全臺北中南服務處建置10套電力系統「即時慣量量測設備」,去年又啓用宜蘭冬山儲能,結合打造全臺第一套可實測系統慣量的儲能系統。
經過試行,這套系統近日已開始正式上線測量。臺電說,一個事故對電網擾動,每個區域可能不同,這套即時慣量監測,是藉由冬山儲能週期性對電網充、放電,製造類似人爲震波的事故訊號,由10個監測點接收,檢視各區系統慣量是充足或不足。
如果慣量不足,調度中心就可以採行應變,作法包括機組先降載(減少發電),多併入其他機組,提升系統慣量,如仍不夠,就得「棄風棄光」,減少再生能源併網,可以儘量避免伊比利半島大停電發生。
小辭典─慣量
每部發電機在運作時,機組轉動的作用力會維持一定的慣性,多個機組串連起來並維持一定的頻率,形成慣量。當系統出現狀況,電網正常頻率60赫茲(Hz)失去平衡時,慣量可以協助系統穩定一段時間,讓其他機組或調度有機會反應救援,避免跳電。