烏克蘭及摩爾多瓦與歐盟電力系統同步並聯兩周年紀念

2024年3月16日(星期六)是烏克蘭及摩爾多瓦電網與歐洲大陸電網同步兩周年。2022年2月俄羅斯入侵烏克蘭後,由於擔心兩國的能源供應安全,歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E: European Network of Transmission System Operators for Electricity)及歐盟委員會(EC: European Commission)與兩國的同業密切合作,並設法在不到三周的時間內完成了同步過程,儘管最初預計完成同步需要一年多的時間。

與烏克蘭同步並聯是歐洲輸電調度中心(TSO)的團結行為。這對烏克蘭及摩爾多瓦來說很重要,因為它幫助他們在極其困難的情況下維持電力系統之穩定。隨著事態的發展,此同步並聯現在為烏克蘭提供了充分利用其備轉容量的機會,並在電力輸入與輸出方向上與歐盟進行電力貿易。

兩年前電網的同步並聯不僅是確保烏克蘭及摩爾多瓦能源供應的一項非常重要的成就。這也是我們支援的有力政治象徵,今天仍然如此。在烏克蘭艱難的兩年戰爭中,我們與加盧先科(Galushchenko)部長及烏克蘭輸電調度中心(Ukrenergo)的合作是無縫的。因此,我還要讚揚烏克蘭在面對俄羅斯對能源基礎設施的有針對性之攻擊時,在維持系統運轉及執行搶修方面做出的非凡努力及熟練。

烏克蘭TSO(Ukrenergo)作為ENTSO-E成員迎來了同步並聯兩周年。在俄羅斯全面入侵的第二年,烏克蘭電力系統一直與歐洲電網同步運轉。對於烏克蘭國家電力公司TSO(NPC Ukrenergo)以及整個烏克蘭來說,融入ENTSO-E已成為一個非常重要的事件。我們不僅加入了世界上最大的互聯電力系統之一,具有最高的運轉標準,而且在全面戰爭爆發時也得到了巨大的支援。一體化意味著電力融通交易的新機會,更多的投資,最重要的是,能源安全將達到一個新的水準,從現在開始,透過共同努力,這將得到加強。我們高度重視與ENTSO-E合作的可能性,我們感謝我們的歐洲同業在實現這一目標的過程中給予之大力支援。

參考資料:

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加拿大亞伯達省公用事業部長在停電恐慌中為「純能源」電力市場辯護

上上星期北美極端氣候氣溫驟降用電升高,德州、TVA、加拿大亞伯達省等電力公司紛紛呼籲用戶節約用電。瀏覽各地網路新聞,看到一則加拿大亞伯達省公用事業部長為這次供電吃緊歸責於該省「純能源(energy-only)電力市場」出面辯護的報導,也引發到底是否引入「容量市場(capacity market)問題的爭論議題,值得跟大家分享!

內森·紐多夫 (Nathan Neudorf)部長說,上週六(1/13)晚上發佈緊急警報的史無前例之決定係作為最後的手段

亞伯達省公用事業部長在週末創紀錄的寒流中勉強避免了停電後,正在為該省的電力市場辯護,但表示政府將檢討該系統以減輕未來的風險。

亞伯達人週六晚上收到緊急警報,敦促他們節約用電,因為電網正在努力因應高用電需求、低風力出力、天然氣發電下降、以及從其他轄區輸入的電力有限。周日發出了電網警報。

在幾分鐘內,全省各地的人們關掉電器,拔掉了暖氣及調暗的燈光,幫助減少了20萬瓩(200 MW)的用電需求,避免了輪流停電。

周末之情況是對亞伯達省「純能源(energy-only)」電力市場的考驗,2019年聯合保守黨(UCP: United Conservative Party)政府在取消亞伯達電力調度中心(AESO: Alberta Electric System Operato)計劃轉向所謂的「容量市場(capacity market)」後,選擇在保留在能源市場。

「純能源是我們只付能源電費,」負擔能力及公用事業部長內森 紐多夫(Nathan Neudorf)在接受採訪時說:「因此,如果你生產能源,我們會為此付費。我們不會像其他轄區那樣為備用(standby)(容量)合約付費。」

「當事情進展順利時,這很好,」他說:「在現在這種時候,它會讓你變得矮人一截(short)。」

  • 「非常昂貴的保險(Very expensive insurance)

紐多夫表示,容量市場可能意味著「在緊急情況下(emergency)」數億美元發電的合約。

「當你需要它時,你真的非常非常需要它。但如果你不這樣做,那就是非常昂貴的保險。」

在 2019 年大選中擊敗新民主黨後不久,UCP 政府撕毀了計畫轉向容量市場,AESO在2016年的一項研究中建議將容量市場作為確保更可靠電力的一種手段。

在新民主黨(NDP)指示其做出改變後,AESO致力於開發一個容量市場,該市場將「與能源(energy)及輔助服務(ancillary)市場高效合作,並與未來的低碳電力系統保持一致」。

UCP在2019年大選期間承諾,它將就純能源與容量市場問題進行磋商,並在90天內提交報告。

當時的能源部長索尼婭·薩維奇(Sonya Savage)最終決定保留純能源市場,認為這對投資者與消費者來說都是一筆更好的交易。她指責該省新民主黨「散佈關於停電與價格飆升的恐懼」。

亞伯達省新民主黨周日拒絕就政策問題發表評論。

  • 再生能源(Renewable)

紐多夫表示,在再生能源方面,容量市場是「一把雙刃面的劍(a sword that cuts both ways)」,稱其「對將再生能源併網非常不利」。

他承認亞伯達省去年暫停了新的再生能源計畫,但表示該省確實「重視」該行業。然而,他補充說,「更多的風力與太陽能不會幫助我們(週六)晚上(停電警報)。」

紐多夫說,該省正在「研究」再生能源儲能,這允許風力與太陽能儲能應付在沒有風力及陽光發電的時候。但這種技術目前「非常昂貴」。

「我們並不是要把再生能源扔到公共汽車外,」他說。「我的資訊非常明確-它們具有我們需要管理的獨特特徵,特別是考慮到聯邦政府似乎對我們的火力發電機懷有敵意。我們只是想確保他們相當了解,出於這樣的原因,我們確實需要天然氣。」

他補充說,他對薩斯喀徹溫省(Saskatchewan)週六晚上提供的15.3萬瓩(153MW)燃煤發電表示「感謝」。他說,增建的天然氣發電機將在年內上線,包括埃德森(Edson)附近的90萬瓩(900MW)複循環機組。

  • 緊急警報(Emergency alert)

紐多夫說,週六晚上發佈緊急警報的史無前例之決定係作為最後的手段完成的。

此舉受根據「非常完善的協定(very well-established protocols)」。

「你不想提醒所有人,然後意識到預期用電需求並沒有如你預測的方式出現,」他說。「而且你不想等太久。那裡有很多電力平衡需要達成。實際上,我們真的為亞伯達人感到自豪,一旦它(警報)真的出去了,我們在幾分鐘內就看到了顯著的反應。」

他補充說:「我們不想因為太常、過於頻繁或不必要地這樣做而削弱我們與亞伯達人的融洽。因此,試圖取得這種平衡非常重要。」

與此同時,總理丹妮爾·史密斯(Danielle Smith)將在國外度假,直到1月22日,新聞秘書薩姆·布萊克特(Sam Blackett)在一封電子郵件中說。布萊克特表示,她繼續評估政府事務,已經「充分瞭解」了電網警報,並「繼續參與全天正在進行的討論」。

Alberta’s utilities minister defends ‘energy-only’ power market | Edmonton Journal

Extreme cold: Alberta system operator warns of rolling blackouts | Edmonton Journal

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有關幾則2021年德州冰風暴大停電電力調度中心與發電公司免責訴訟新聞報導

昨(12/22)天看到【達拉斯快報(The Dallas Express)】一則網路新聞報導:美國2021年德州冰風暴大停電,發電公司(Generators)被停電受害用戶控告敗訴,被上訴法院推翻初審法院判決,改判發電公司因德州電業自由化後發電公司與用戶之間沒有直接合約關係而免責,不用賠償勝訴。

此報導有牽連出德州電力調度中心(ERCOT)也被發電公司控告認為ERCOT傳播虛假訊息誤導該公司投資虧本,初審ERCOT勝訴,上訴法院改判敗訴,最後最高法院認為ERCOT執行政府職能而賦予訴訟豁免權,改判ERCOT勝訴。

這三則美國電業自由化後所發生發電公司與用戶,及發電公司與電力調度中心之訴訟案件,值得台灣正在推動電業自由化的電業分享參考!

根據【德克薩斯人報(Texan)】報導,休斯頓第一上訴法院(First Court of Appeals)推翻了初審法院有利於受2021年停電影響受害者的裁決。

原告指控NRG、Calpine、Exgen Handley等發電公司怠忽職守(negligence),未能維持不間斷之電力供應。

上訴法院指出,原告的主張沒有法律依據,因為個人電力用戶與發電公司之間沒有直接的合約關係。

二十多年前,德州電業解制( deregulation)(電業自由化)後,原來垂直整合電力公司被分離成發電與售電及輸配電三大公司,導致缺乏直接關係。

這種解除管制(deregulation)導致了一個系統,即電力從發電公司出售給零售電力供應商(REP: retail electric providers),然後從REP再賣給用電戶,而發電公司與最終使用者的用戶之間沒有直接相關連。

原告辯稱,電力供應是一項公用事業,發電公司有責任維持持續供電義務。然而,法院強調,先前的解除管制改變了發電公司的歸類,將其從「電力公用事業(electric utility)」類別中移除。

法院在裁決中指出,德州立法機構在電力市場的解制時,並沒有規定發電公司有提供零售電力用戶持續供電之義務。因此,法院表示,他們不能建立法律中未明確規定的新法律關係或義務。

根據【達拉斯快報(The Dallas Express)】報導,包括發電廠寒冷天氣化發電不足、再生能源出力降嚴重冬季風暴等多種因素導致了2021年的大停電。德州最高法院此前(2023/6/25)裁定,負責該州電網運轉的德州電力調度中心(ERCOT: Electric Reliability Council of Texas)擁有民事訴訟的主權豁免權,這進一步使法律環境複雜化。

如果原告決定上訴,案件將上升至德州最高法院(Supreme Court)。

一位能源專家表示,德州上訴法院(appellate court)的一項裁決剝奪了德州電力調度中心(ERCOT)的豁免權,如果德州最高法院(Supreme Court)維持該裁決,可能會導致電價上漲。

能源聯盟(The Energy Alliance)政策處長比爾 皮科克(Bill Peacock)說:「ERCOT的帳單係由德州的用電戶支付的,」。「這是ERCOT透過徵收手續費獲得基金的主要來源,如果ERCOT因損害賠償而被起訴並遭受敗訴損失,那麼結果很可能是德州的用戶不得不為他們的電費支付更多費用。」

熊貓發電公司(Panda Power Generation)控告德州電力調度中心(ERCOT),指控它們利用其報告、新聞稿、簡報及贊助的媒體採訪在全州範圍內傳播虛假市場資訊,這導致熊貓投資22億美元建造三座新發電廠。

Panda 的控訴稱:「由於虛假陳述的直接結果,它現在售電價格僅為 ERCOT 陳述屬實情況下其售電價格的一小部分」。

最初,格雷森郡(Grayson County)第15司法區初審法院(15th Judicial District Court)於2018年4月24日裁定 ERCOT 勝訴,並駁回了熊貓(Panda)公司的控訴。然而,2022年2月23日,達拉斯第五地區上訴法院(Fifth District Court of Appeals)推翻了下級法院,改判有利於熊貓發電公司的判決。

艾琳 挪威爾(Erin A. Nowell)法官在第五巡迴上訴法院的裁決中寫道:「雖然ERCOT受到通常不適用於非政府組織之法定限制及要求的約束,但這些限制及要求不會改變ERCOT作為私人組織的基本性質,」、「它受到嚴格管制,但這些法規並不賦予政府機構(governmental-entity)地位。同樣,儘管ERCOT辯稱它服務於公共目的,但這樣做並不等同於作為豁免目的之政府機構的地位」。

然而,上訴法院的裁決並非一致。大衛·申克(David Schenck)法官持不同意見。

在2022年2月24日的反對意見中,申克法官不同意他在第五巡迴上訴法院的同事,因為公用事業委員會(PUC)對ERCOT的績效(performance)進行了監督。

申克法官寫道:「考慮到PUC在本案中的立場,並認為它是正確的,我認為初審法院正確地駁回了Panda對ERCOT的索賠,因為PUC對Panda之控訴擁有專屬的原始管轄權。」、「因為我得出的結論是,原始合議庭意見沒有明顯錯誤,多數人的決定破壞了憲法迴避原則(constitutional-avoidance doctrine),而且PUC對Panda的控訴擁有專屬管轄權,我不同意。」

與申克法官一樣,能源聯盟政策處長比爾·皮科克(Bill Peacock)也對第五巡迴上訴法院的裁決提出了質疑。

皮科克處長告訴【達拉斯快報:「ERCOT是一個完全由德州管轄的實體機構,」。「對我來說,國家的主權豁免權(state’s sovereign immunity)不適用於ERCOT,就像它適用於公用事業委員會一樣,這對我來說是沒有意義的。這起訴訟只是我們州領導人對德州用戶所做的事情的另一個例子,州領導人已經付出了與停電有關的費用。

正如之前報導的那樣,去(2021)年冬季冰風暴烏里(Uri)的冰凍溫度導致德州約450萬戶家庭停電,111人死亡,還有更多業主遭受重大損失。

儘管上訴法院在熊貓發電公司控訴ERCOT案中的裁決與2021年的停電沒有直接關係,但這一結果將影響失去家人或遭受財產損失的原告提出的類似索賠。

皮科克處長在接受採訪時說:「ERCOT任意將電價從每千度約2,000美元(美元2/度)的市場價格提高到9,000美元,因此,德州人在那一周支付的電費比前兩年的總及還要多,」、「德州政策官員在管理電網方面的瀆職行為,特別是他們對再生能源的不朽偏愛,似乎是最大的輸家,這不僅使失去家人的人們付出了代價,也使整個德州的用電用戶付出了代價。」。

關於這一具有里程碑意義的決定,  ERCOT媒體聯絡人在一封電子郵件中告訴【達拉斯快報,ERCOT打算向德州最高法院上訴達拉斯上訴法院之意見。」

達拉斯費爾斯 納查瓦提(Fears Nachawati)律師事務所的出庭律師馬吉德 納查瓦提(Majed Nachawati)說:「問題實際上歸結為德州最高法院是否會將大企業的利益置於德州普通公民的利益之上,其中一百多人因缺乏電力而在野蠻的條件下凍死在椅子上將近兩周,」。

費爾斯 納查瓦提(Fears Nachawati) 律師事務所代表數十名受停電影響的德州原告,訴訟被稱為 【In Re Winter Storm Uri(在烏里冬季風暴中)】

納查瓦提(Nachawati)告訴【達拉斯快報】:「安·紹瑟(Ann Saucer)是我的法律合夥人,是德州與德州冰凍有關的合併訴訟的共同聯絡人,」、「現在,我們對第五地區上訴法院拒絕ERCOT豁免權的決定感到高興,因為它開創了一個很好的先例。第五上訴法院說得對。這是一個絕妙的意見。然而,我並不樂觀共和黨德州最高法院會做正確的事情,但我希望他們會這樣做。」

目前,【In Re Winter Storm URI 正在哈裡斯郡的西爾維亞·馬修斯(Sylvia Matthews)法官面前待決。

納查瓦提(Nachawati)在接受採訪時表示:「這才剛剛開始發現案例管理,」、「剛剛下達了命令,我們現在正在進行了解。豁免(immunity)問題是 Panda 控訴 ERCOT 的共同問題。儘管熊貓豁免持有適用於我們的案例 【In Re Winter Storm Uri 是一個不同的案例。」

如果德州最高法院維持達拉斯上訴法院關於ERCOT沒有豁免權的裁決,阿靈頓律師沃倫·諾雷德(Warren Norred)預測,德州電力調度中心(ERCOT)將申請破產。

「一般來說,你不會得到一個裁決,說政府欠很多人很多錢,因為它行為不端,因為這是政府的本質,如果發生這種情況,會有一些事情阻止它,比如破產或上訴逆轉,」諾雷德律師補充道。

位於德州泰勒(Taylor)的德州電力調度中心(ERCOT)

德州電力調度中心(ERCOT)將不對2021年冰風暴期間的大停電(電網故障)負責。

德州最高法院週五(2023/6/23)駁回了針對這家公用事業公司(utility company)的訴訟。

此裁決授予該組織豁免權,使其免於在2021年2月14日抵達德州的冬季風暴烏里(Uri)期間發生電網故障及生命損失後提起的訴訟。

僅僅一天後,ERCOT預測電力需求將超過74,000 MW;然而,凈發電量及電力需求量不超過50,000MW,低於預期,正如《達拉斯快報》先前報導的那樣。

電網的這次故障使成千上萬的德州人無電可用。與天氣有關的事件也奪走了多名德州人的生命。

德州衛生與公眾服務部(DHHS : Department of Health and Human Services) 於 2021年 12月報告說,在冰風暴期間,共有246人因天氣死亡 。

「已確認的246例與冬季冰風暴有關的死亡發生在德州的77個郡。在擁有可用州居住資訊的244名 (99.2%) 死者中,229 名(93.9%) 是德州居民,15 名(6.1%)居住在其他州或鄉村,」DHHS 在 2021 年表示。

根據【達拉斯晨報(Dallas Morning News)】報導,德州第五上訴法院最初發現,ERCOT不是政府的正式部門,因此沒有豁免權,例如來自聖安東尼奧市立電力公司(municipal electric utility)的訴訟案例。

 然而,德州最高法院推翻了這一決定,一致裁定它確實是一個政府組織,因此受到政府保護。法院還以五比四的裁決授予該組織這一豁免權。

首席大法官內森·赫克特(Nathan L. Hecht)為法院提出聲明指出,ERCOT作為政府的性質可以在「國家對其行使的控制及權力水準及其對國家的責任」中找到。

根據法院檔案文件,赫克特大法官說:「德州電力調度中心(ERCOT)在公共公用事業委員會(PUC)的直接控制及監督下運作,它執行公用事業管制的政府職能,並有權根據這一角色採取及執行規則。」「此外,承認豁免權滿足了豁免權背後的【政治、金錢及務實政策(political, pecuniary, and pragmatic policies)】,因為它可以防止主要政府服務的中斷,保護公共基金,並尊重三權分立原則,」他繼續說道。

Power Generators Ruled Safe from Blackout Suits (dallasexpress.com)

ERCOT Vows to Appeal Dallas Court Ruling Against Immunity – Dallas Express

Texas Supreme Court Grants ERCOT Immunity (dallasexpress.com)

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簡介「完成與烏克蘭輸電調度中心轄區電力系統之同步計畫,顯著提高從歐洲大陸到烏克蘭的電力輸出能力」2023年11月28日 ENTSO-E 新聞稿

歐洲大陸的 輸電調度中心(TSO:Transmission SystemOperator) 很高興地宣布,烏克蘭輸電調度中心 (TSO Ukrenergo) 已達到符合歐洲大陸與烏克蘭電力系統之間永久互聯所需之關鍵技術要求。

與Ukrenergo的同步計畫始於2017年,簽署了「烏克蘭電力系統與歐洲大陸電力系統未來互聯條件協定」。今(11/28)天的宣布標誌著本協定所包含條件之全面實施。

2022 年 3 月 16 日,烏克蘭輸電調度中心(Ukrenergo)轄區電力系統與歐洲大陸 TSO電力系統實現了緊急同步(emergency synchronisation),作為兩者之間團結一致的信號。從那時起,Ukrenergo在困難的戰時條件下做出了非凡的努力,來達成對運轉調度規則(operational rules)的完全遵守。

根據系統安全度及穩定度(security and stability)模擬,歐洲大陸的TSO還決定將歐洲大陸到烏克蘭及摩爾多瓦(Moldova)的電力交易容量限制提高到170萬瓩(1,700MW),比之前的限制增加了50萬瓩(500MW)。

Ukrenergo輸電調度中心執行長Volodymyr Kudrytskyi指出:

「我們非常感謝今天的決定,我相信這一成就將有助於顯著提高我們電網運轉的彈性與可靠度,並為擴大合作創立條件。這是多年堅持不懈工作的結果,自全面戰爭爆發以來,這項工作尤其具有挑戰性。我們感謝歐洲輸電調度中心協戶(ENTSO-E)在整個過程中之持續支援與信任。」

ENTSO-E總經理Zbyněk Boldiš說:

「ENTSO-E歡迎歐洲大陸TSO與Ukrenergo之間的新合作水準。這一發展不僅增強了區域能源安全,而且促進了更加整體化及高效率的能源市場。它還強調了我們為確保韌性與整合電網以及促進歐洲TSO 之間的合作所做的持續努力。」

ENTSO-E,亦即歐洲輸電調度中心協會(European Network of Transmission System Operators for Electricity),係歐洲各輸電調度中心(TSO)之合作協會(the association for the cooperation of the European transmission system operators)。代表 35 個國家的 39 個 TSO 成員負責歐洲電力系統的安全及協調運轉,係全球最大的互聯電網。除了在技術合作中發揮核心的歷史角色外,ENTSO-E也是各TSO之共同發聲機構。

Ukrenergo是烏克蘭的輸電電力調度中心(TSO)。該公司執行烏克蘭整合電力系統之運轉及技術控制職掌,以及幹線電網從發電到配電網的電力輸送。Ukrenergo確保與鄰國的電力輸入與輸出之技術能力。在烏克蘭電力市場,Ukrenergo執行商業計量管理中心及結算管理中心之職掌。

Continental European TSOs announce completion of synchronisation project with Ukrenergo and significant increase in export capacity from Continental Europe to Ukraine. (entsoe.eu)

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簡介美國西南電力池資源裕度之「 LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL! 」

內容

一、前言… 1

二、「LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL!」全文… 1

資源裕度之回顧… 1

1968年NERC的MAAC區域組織首先訂定資源裕度標準(1-in-10). 1

資源裕度標準(1-in-10)之兩種解釋-LOLP及LOLE(LOLH). 2

SPP資源裕度標準(1-in-10)採用LOLH.. 2

NERC沒有強制訂定資源裕度標準(1-in-10)但提供15%備用容量參考值… 2

資源裕度標準(1-in-10)之有效性及經濟性備受質疑,SPP成立專案小組研究改善… 3

參考資料:4

LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL!. 4

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一、前言

最近看到北美9大ISO(電力調度中心)/RTO(區域輸電組織)之一的西南電力池(SPP: Southwest Power Pool)技術副總藍尼 尼克爾(LANNY NICKELL)「A NICKELL for your thought!」部落格2016年舊文章「LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL!」,雖然是7年前討論資源度-備用容量的文章,但覺得溫故知新,值得分享!特別摘譯如後!

二、「LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL!」全文

正如我在之前一篇關於資源裕度的部落格文章中所說,西南電力池要求其轄區成員電力公司維持至少13.6%的備用容量率。你有沒有想過這個要求是如何或為什麼建立的?

事實證明,我們電業的備用容量率要求基礎–超過滿足尖峰負載所需的發電容量–至少可以追溯到 1960 年代後期!

1968年,東北大停電三年後,NERC十二個區域組織之一的大西洋中部地區理事會 (MAAC: Mid-Atlantic Area Council-轄區涵蓋PJM系統)為其所在地區制定了資源裕度標準。MAAC要求足夠的計劃發電容量(planned generating capacity),來確保用電需求超過電源供應的事件在10年內不會超過一天(one day)。許多電力公司及地區也紛紛效仿,制定了類似的標準。將近47年(2015)後,電業仍在努力維持足夠高的備用容量率,以便 10 年內不會發生因發電供應不足而導致的停電超過一次(once)。

可靠的備用容量要求通常在區域或全州範圍內透過機率評估決定,使用十分之一(1-in-10)標準的兩種解釋之一。許多地區決定了滿足10年內一次事件的失載期望值 (LOLE: loss-of-load-expectation)或每年 0.1 的失載機率(LOLP: loss-of-load-probability)所需的最低備用容量。或者,一些地區根據10年一天的LOLE決定它們的備用容量要求,這相當於每年2.4個失載小時數(LOLH)。由機率評估決定的備用容量要求可能會有5%或更大的變化,係取決於對所使用的 1/10(1-in-10) 標準之解釋。

SPP 每兩年執行一次機率評估。此評估評估了 SPP 維持每年2.4小時的 LOLH 標準的區域能力,並提供資源裕度指標給北美電力可靠度公司(NERC)。SPP的評估通常表明,其13.6%的備用容量率要求足以滿足其2.4 LOLH標準。儘管SPP的評估偶爾顯示較低的備用容量要求,足以滿足2.4 LOLH標準,但SPP自1998年以來一直保持其13.6%的備用容量率要求。

與SPP一樣,大多數地區都制定了特定要求,但有些地區只是建立了一個目標,僅將其用於報告目的。一些地區每年評估及更新其要求,而另一些地區則定期評估其要求,但很少更改。NERC不強制要求1/10(1-in-10) 標準或統一的解釋,也不強制要求特定的備用容量要求。如果一個地區沒有建立對其電力公司的要求,NERC確實建議一個15%參考水準(reference level)。如下圖所示,北美各地的備轉容量要求通常在10%至20%之間變化,這是電力系統特性及資源裕度標準應用區域差異的結果。

在過去的幾年裡,有很多文章或論文質疑十分之一(1-in-10)標準的有效性以及應用它來推導出備用容量要求之經濟審慎性。儘管該標準在電業中被廣泛使用,但其可靠度對資源裕度之可靠度值的歷史記錄很少。

SPP新成立的容量裕度專案小組(Capacity Margin Task Force)將需要考慮在SPP地區繼續使用該標準的適當性。這不是一項簡單的任務。透過維持備用容量來滿足十分之一(1-in-10)的標準,可以保證多少可靠度?這種可靠度值得付出代價嗎?我們能否降低備用容量來滿足較低的標準,同時仍保持合理及負擔得起的可靠度水準?

我期待在不久的將來與容量裕度專案小組一起解決這些問題及其他類似問題。敬請期待!

參考資料:

LOLE, LOLH, & LOLP . . . LOL!

Home – Southwest Power Pool (spp.org)

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2011年全球停電事故簡訊

停電事故在世界各國每天都會發生,各國媒體都有報導,但台灣媒體在這方面報導偏低,有些事故我們可以從中學得教訓,因此,從2011年起特將一般停電事故彙報在本文,跟電業友人分享,大型特別停電事故另文報導。

1. 2011-2-4巴西東北7州(全國26州)離奇大停電

2. 2011-2-2澳洲雪梨熱浪破150年記錄,地下電纜故障限電1萬2千戶

3. 2011-3-4夏威夷歐胡島暴風雨停電,電力公司工人罷工拒絕搶修

4. 2011-9-2 巴西又發生影響巴西13州三年來第三大停電事故[NEW]

 5. 2011-9-8 美國加州聖地牙哥電力公司大停電[NEW]

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巴西東北部7個州(Alagoas, Bahia, Ceara, Paraiba, Pernambuco, Rio Grande do Norte 及Sergipe)在2月3日午夜11:30(01:30 GMT)發生大停電,持續到2月4日(星期五)清晨,約四個半鐘頭才完全復電,影響到1千3百萬人無電可用。

巴西聖法蘭西斯科河水力發電公司(Chesf:São Francisco River Hydroelectric Company)表示在Pernambuco州的路易士-鞏吒嘎變電所(Luiz Gonzaga) 有一條500KV輸電線跳脫,試圖復電時,因為保護系統電子零件(磁卡)故障,引致其他5條500KV輸電線、3座水力發電廠跳脫,電力供應從8800MW驟減至800MW。巴西電力調度中心(ONS)、Chesf電力公司及巴西能源局(Aneel)將於2月8日討論事故原因。

這次大停電涵蓋預定舉行2014年世界杯足球賽四個城市,2016巴西也將舉辦奧運,讓外界擔心不已,但巴西能源部長艾迪生羅包(Edison Lobão)表示有信心電力供應,請大家不要提「B」字,這次是IT(temporary interruption of the electricity supply)不是大停電(blackout),他保留「B」用在更嚴重的事故。

巴西近年來也發生多次大停電,例如1999年雷擊聖保羅變電所引發5小時大停電,影響9千7百萬人,2009年暴風雨襲擊變電所發生大停電影響巴西18個州6千萬人。怪不得讓人信心不足?

根據巴西電業主管機關(Aneel)第63/2004號決議,這次大停電之Chesf電力公司依據巴西電力調度中心(ONS)事故分析報告(PAR)決定,最多可能被處營業額或過去12個月總發電量1%的罰金。

參考資料:

http://agenciabrasil.ebc.com.br/thenewsinenglish?p_p_id=56&p_p_lifecycle=0&p_p_state=maximized&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&_56_groupId=19523&_56_articleId=3181528

http://research.tdameritrade.com/public/markets/news/story.asp?docKey=1-BT20110204005703-7UHL4V6EJSFRJJ1NOVBR4Q4GKF&clauses=

http://www.nasdaq.com/aspx/stock-market-news-story.aspx?storyid=201102071659dowjonesdjonline000230&title=government-blames-faulty-magnetic-card-for-brazil-blackout

http://www.economist.com/node/18114669/print

全球氣候異常,2月1日以來澳洲新南威爾斯省雪梨熱浪來襲連續6天攀升至攝氏30幾度,氣溫高達38℃,氣象局測得最高41.5℃,破1858年以來150年的紀錄,大群民眾紛紛到海灘戲水降溫。

在此酷熱大家猛開冷氣,雪梨部分地區被警告可能輪流停電之際,很不幸,2月2日早上8:40西雪梨因供應恩斐爾德區(Enfield Zone)變電所的兩條地下電纜故障,造成1萬2千戶住家與商店停電。澳洲能源(EnergyAustralia)公司表示:要到2月3日晚上7:30才能完全復電,在此期間該公司派遣160多名員工搶修,並有10多台移動發電機分別臨時連接在配電線各端點供電應急。

澳洲能源(EnergyAustralia)公司同時也表示2月2日該地區住家有被限電6小時以上者,給予100澳幣補償。

參考資料:

http://news.ninemsn.com.au/national/8205665/blackout-still-affects-200-homes-in-sydney

http://bigpondnews.com/articles/TopStories/2011/02/03/Blackout_still_affects_homes_in_Sydney_572483.html

夏威夷最大島歐胡島於2011年3月4日(星期四)夜晚遭受暴風雨侵襲,電桿倒塌,造成1萬4千多用戶停電,在伊哇(EWA)海灘地區約有6千5百戶停電。夏威夷電力公司(HECO)IBEW工會第1260小組於上週拒絕HECO將退休年齡由60歲提高至62歲臨時協議後,投票通過於3月5日下午3:30罷工。夏威夷電力IBEW工會成員包括保線員、電廠操作員及服務所員工。

在3月5日(星期五)下午3:30,IBEW不顧伊哇地區還有6000多戶停電,毅然放下手頭工作成群結隊到國王街夏威夷電力總部門前人行道舉牌繞圈罷工。夏威夷電力公司無奈只有請非IBEW工會員工及雇工繼續搶修,延長了復電時間,並向停電用戶致歉。

伊哇地區選出的夏威夷的眾議員及市議員不同意工會只顧本身的利益而不管其選區選民安全,呼籲州長宣布進入緊急狀態,強制工會工人搶修。檀香山市長呼籲電力公司與工會雙方儘速解決分歧,並請市民安全第一,如有特別需要協助請打911。

台灣電力工會前幾年要求立法院通過退休年齡由60歲提高至65歲,夏威夷電力工會則相反要求62歲降至60歲退休,兩者剛好相反,可能國情與退休福利制度不同吧!

參考資料:

http://www.heco.com/portal/site/heco/menuitem.508576f78baa14340b4c0610c510b1ca/?vgnextoid=9a388d67d568e210VgnVCM1000005c011bacRCRD&vgnextfmt=default&cpsextcurrchannel=1

http://www.kitv.com/news/27086225/detail.html

http://www.hawaiireporter.com/power-struggle-ewa-politicians-call-on-governor-to-declare-state-of-emergency-over-power-outage/123

2011年9月2日(星期五)又發生變電所事故導致四條輸電線跳脫,引致巴西南區、東南區、北區及中西區等四個區域(13州)發生部分停電事故。突顯了巴西電力基礎建設成長瓶頸。

本次事故原因據Furnas電廠聲明表示係該電廠Foz do Iguaçu變電所Ivaiporã Foz 750KV輸電線3號電抗器發現有漏氣現象,巴西電力調度中心(ONS)要求該線路緊急停用。大約25分鐘之後,斷路器打開之際,電抗器套管炸毀,故障持續3分鐘,也引起Foz do Iguaçu變電所至伊太普(Itaipu)發電廠四回500KV輸電線跳脫,16:43 中斷5700MW電力供應,其他電廠緊急升載補充電力不足,但仍導致限電3000MW。在17:13恢復供電,前後停電30分鐘。

參考資料:

http://en.mercopress.com/2011/09/03/power-failure-leaves-13-brazilian-states-in-the-dark-third-major-outage-in-3-years

http://economia.estadao.com.br/noticias/economia,falha-em-itaipu-provoca-apagao-em-estados-de-quatro-regioes,82771,0.htm

[本文移至「美國加州聖地牙哥電力公司大停電』]

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德州電網自2021年以來首次短暫進入第2級能源緊急狀態

昨(9/7)晚瀏覽到美國休斯頓紀事報(Houston Chronicle)網站的一則「Texas power grid briefly enters level 2 emergency for the first time since 2021」報導有關德州電網進入第二級能源緊急警報,附有供電燈號並解釋能源緊急警報分級,及電源不足時之節約用電,值得台灣電業分享,特別翻譯如下:

德州電力調度中心(ERCOT: Electricity Reliability Council of Texas)週三(9/6)下午接近傍晚時候發出請求,要求德州人從下午6點到晚上9點減少用電。這些傍晚時間通常是本月最令人擔憂的時刻,因為隨著人們下班回家,太陽能發電下降,系統負載仍然很高。

德州電力調度中心的電網情況燈號

德州電力調度中心週三晚上進入緊急運轉狀態,因為其備轉容量下降,這是自 2021 年冬季烏里冰風暴(Winter Storm Uri)以來首次採取此類措施。

第二級能源緊急警報(EEA 2: Energy Emergency Alert)在晚上7:30左右發佈。 持續了大約一個小時。此舉是在ERCOT可用的備轉容量不到230萬瓩(2,300MW)時所採取的,ERCOT的備轉容量是發電資源的產物,當需要時可以在短時間內做出反應。根據德州州電力調度中心的資料,在尖峰負載期間,1,000瓩(1MW)的電力可供大約200戶德州家庭用電。

ERCOT在晚上9點后不久發表聲明說,電網狀況已「恢復正常」。

在第二級EEA,不會執行分區輪流停電,如果備轉容量降至100萬瓩(1,000MW)以下,並且預計不會在30分鐘內恢復,ERCOT將只有實施最後的手段。第三級EEA情況將允許德州電力調度中心能夠限制用電以及防止對電網造成長達數周的重大損害。

根據德州電力調度中心的電網儀錶板(grid dashboard),當ERCOT發佈第二級EEA時,分區輪流停電的風險仍然存在,節約用電至關重要。

德州電力調度中心在晚上9:37在X平台(以前稱為Twitter)上PO文寫道:【由於備轉容量以及頻率雙雙下降,ERCOT今晚進入緊急運轉狀態。透過宣布進入EEA 2,ERCOT能夠利用額外的備轉資源來保護電網的可靠度。不需要施行與ERCOT電網相關的限電】。

  • 能源緊急警報(EEA)級別

ERCOT有三級別的能源緊急警報,係依據可用之備轉容量(Operating reserves)的數量。德州電力調度中心週三跳過了第一級EEA,直接從當天早些時候發佈的節約用電請求直接移轉到EEA 2。

ERCOT發言人特魯迪 韋伯斯特(Trudi Webster)表示,德州電力調度中心目前沒有評論,並將在稍後發表聲明。

緊急情況的一個原因可能是德州電網的頻率從晚上7:10左右開始突然下降。

電網頻率需要維持在60赫茲左右,以防止損壞連接到電網的設備。根據美國能源資訊署(eia: Energy Information Administration)的說法,系統頻率低於60赫茲時表示「瞬時用電需求超過電力供應」。 根據ERCOT的初步資料,晚上7:25,電網頻率從通常的60赫茲降到59.77赫茲的低點。五分鐘後發佈了EEA 2。

德州大學奧斯丁分校能源教授邁克爾 韋伯(Michael Webber)說,頻率的迅速下降可能是大型發電廠跳機的結果。

韋伯又說:「一旦我們遠遠超出頻率規範,我們將遭遇更多發電廠的跳機,因為發電機組必須與電網分離來保護機組本身。當你遭遇更多發電廠機組跳機時,你的系統頻率將降得更低,這將惡性循環導致更多的發電廠機組跳脫,這導致你的頻率降至更低」。

這種連鎖反應(cascading cycle)可能會進一步耗盡電網急需的電力供應,從而可能引發電能緊急警報。

緊急警報發出後,躉售電價飆升,激勵發電機並聯加入系統。價格在晚上7:45左右飆升至5,070美元/仟度(每度5.07美元 = 約162元新台幣)。當天早些時候的價格從20美元/仟度(每度約0.64元新台幣)到每千度60美元不等。

在德州電業解制(電業自由化)的能源市場中,零售能源供應商(向用電戶發送電費單的公用事業公司)從批發市場上的能源發電公司購買電力,轉售給用電戶。

價格飆升不會立即影響零售用電戶。然而,零售供應商最終可能會以更高的能源帳單之形式,將增加的成本轉嫁給用電戶

  • 節約用電要求

ERCOT週三下午晚些時候發出請求,要求德州人從下午6點到晚上9點減少用電。這些傍晚時間通常是本月最令人擔憂的時刻,因為隨著人們下班回家,太陽能發電出力下降,用電需求仍然很高。

ERCOT在公告中表示,由於持續的高溫,高用電需求,風力發電出力低及太陽能發電又下降,週三的節約用電呼籲是必要的。

最新的節約用電請求是在下午5點左右發佈的-比德州電力調度中心最近幾周通常要求節約用電的時間晚了幾個小時。

為了節約用電,ERCOT建議用戶將恒溫器提高一兩度,避免使用洗衣機及烘乾機等大型電器,並關閉及拔掉不必要的電燈與電器。商業用戶可以在空間不使用時關閉燈、設備與空調。

ERCOT還要求所有政府機關實施所有計劃,以減少其設施的能源使用。

ERCOT執行長(CEO)巴布羅 維加斯(Pablo Vegas)上星期表示:今年夏天,節約用電請求多次幫助電網避免緊急情況

ERCOT發言人韋伯斯特此前告訴「休斯頓紀事報(Chronicle)」過去的節約用電請求,已經看到電網減少了大約50萬瓩(500MW)的用電需求。根據ERCOT的資料,在尖峰負載期間,1,000瓩(1MW)的電力可供大約200戶德州家庭用電。

週三的節約用電請求是今年夏季的第10次請求,比最後一個請求相距一星期

德州電力調度中心一直在拼命追上今年夏天用電需求的大幅增長,因為酷熱持續,以及更多的居民及企業搬進來德州。今年夏天,電網的總體用電需求成長了7%,在此前二十年來每年預測的每年負載增長1%,自  6月下旬以來,得州電網已經創下了10項用電需求記錄。

ERCOT briefly pushes power grid into level 2 emergency (houstonchronicle.com)

休士頓紀事報網頁

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NERC將「能源政策」視為在不斷變化挑戰中電網可靠度之主要風險

目錄:

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近日看到POWER雜誌網頁的一篇「NERC將能源政策視為在不斷變化挑戰中電網可靠度之主要風險(NERC Identifies Energy Policy as Key Risk to Grid Reliability Amid Evolving Challenges)」文章,作者將NERC網站尚未正式PO出,只在2023/8/17 NERC 董事會會議議程包(Board of Trustees Meeting Agenda Package)中P.75Agenda Item 7a經討論同意「接受(Accepted)」之附件「2023 ERO Reliability Risk Priorities Report」42頁報告的摘要,內容值得台灣電業參考,特別將全文翻譯(加註標題)如下:

北美可靠度公司(NERC: North American Reliability Corporation)首次將「能源政策(energy policy)」納入電網可靠度之五個重大不斷變化且相互依賴的風險之中。

2023/8/17 NERC董事會接受(Accepted) 的最新每兩年期「電力可靠度組織(ERO)可靠度風險優先報告(ERO Reliability Risk Priorities Report)」中,指定為北美電力可靠度組織(ERO)的NERC將「能源政策(energy policy)」指認為與電網轉型(grid transformation)、極端事件恢復能力(韌性)(resilience)、安全風險(security risks)及關鍵基礎設施相互依賴度(critical infrastructure interdependencies)並列為新風險優先等級(risk priority)。 本報告呈現了NERC可靠度議題指導委員會(RISC: Reliability Issues Steering Committee)的策略性努力來指認幹線電力系統(BPS)可靠度風險及確定其優先等級,在2023/7/24 RISC批准本報告後,並於2023/8/17獲得NERC董事會的接受。該報告「讚揚(compliments)」了NERC 之「長期可靠度評估(LTRA: Long Term Reliability Assessment)報告」,NERC表示該報告係:「對未來10年期間潛在未來情景之資料-驅動(data-driven)之評估」。

NERC董事會主席肯 德風特斯(Ken DeFontes)在董事會會議上表示:「這是迄今為止最好的 RISC 報告,」、「RISC委員會提請注意一些關鍵的新風險狀況,包括需要彌合能源政策中的重要管轄範圍、以及我們的電業與其他關鍵基礎設施之間之相互依賴性,諸如天然氣等,同時認知到電網轉型之快速步伐及日益增加的安全威脅。 這份報告對電業很重要,因為我們優先考慮如何最佳化確保北美電網的可靠運轉。」。

本報告的公布係特別相關日益增加擔憂整個幹線電力系統有關維持可靠度,特別在極端天氣事件期間。雖然NERC表示BPS 總體上維持了高度的可靠度及韌性,但它指出,NERC自從於2013年開始收集「發電可用率資料系統(GADS: Generating Availability Data System)」資料以來,2022年傳統發電的整體不可用率達到最高水準(8.5%),這與更高之啟動及維護停機的次數有關聯。 在此同時,隨著變流器為基礎的資源(IBR: inverter-based resource)容量之增加,它們的變動性增加了對傳統發電的運轉需求。 NERC指出,去年(2022 年)也是極端高溫連續第二年帶來巨大的可靠度挑戰,引發了多次第3級能源緊急警報(EEA: Energy Emergency Alerts)。

這些問題尚未解決,導致夏季及冬季一系列黯淡的展望。 雖然對去年聖誕節冬季風暴埃利奧特( Winter Storm Elliot)所暴露的明顯缺陷已經進行調查,但NERC於5月份警告稱,在今年夏季電力需求極高期間(從6月到9月),北美三分之二的地區可能面臨能源短缺之風險。 為了應付備用容量下降及尖峰負載激增的問題,西南電力池(SPP: Southwest Power Pool)今年夏天迄今為止已發布了幾次「節約用電(conservative operations)」的建議,理由是「由於持續高溫、潛在容量裕度的不確定性增加、[變動性資源]預測、及高負載。」。

在德州,德州電力調度中心(ERCOT)也發布了幾次「自願節約用電(voluntary conservation)」通知,試圖抑制當太陽能發電量開始減少時下午傍晚及晚上的尖載需求。 值得注意的是,ERCOT於2023年8月10日創下了非官方新的歷史尖峰負載記錄,達到8,543.5萬瓩 (85,435MW)。[該地區的官方尖峰負載記錄於2022年7月20日創下8,014.8萬瓩 (80,148MW)。]

德州公用事業委員會(PUCT: Public Utility Commission of Texas)一再加強確保民眾對這些呼籲的能見度,週四再次敦促民眾注意自願節約用電。 PUCT 強調,除了極端高溫、破紀錄的用電需求、預測較低的風力發電、以及傍晚太陽能發電量下降之外,ERCOT不能依賴「可切換(switchable)」的發電資源容量-與其他控制區域雙重連接的發電機。 ERCOT表示:「其他州的獨立電力調度中心(ISO)也正在經歷類似的極端高溫條件,並要求恢復可切換發電資源容量來幫助他們的地區。 這些可切換發電資源處於其他獨立電力調度中心的主要控制範圍內」。

由於電網負載及溫度高於預期,加州ISO也多次宣布啟動「能源緊急警報小心觀察(energy emergency alert watch)」,這是其電網緊急協議的第一步。 本月兩次發布了限制維護操作(RMO: Restricted Maintenance Operation),該措施警告電力公司及輸電公司避免電網資產停電執行日常例行維護工作,以確保所有資源可用。

8月21日,中陸電力調度中心 (MISO: Midcontinent ISO) 與多家輸電公司疲於崩命「挑戰運轉條件」,提出警告稱,席捲美國中部的一場持久的重大熱浪可能會在本週造成「系統緊繃的情況」。 MISO 電力調度執行總監傑西卡·盧卡斯 (Jessica Lucas) 週一表示:「我們預計整個星期的運轉條件都將面臨挑戰,並且在某個時候我們將需要一切可用資源。」 「我們根據天氣預報發布了幾次警報及建議。 可能需要更多的緊急程序來維持電力暢通。 對於這樣的天氣事件來說,這是典型的情況」。

雖然今(2023)年夏天的挫折通常屬於與極端高溫相關的挑戰之預期範圍,但NERC 的「新可靠度風險優先等級報告(new Reliability Risk Priority Report)」建議看法,電業對幹線電力系統(BPS)可靠度及穩定度(stability)最嚴重風險的看法,在過去兩年中發生了重大變化(圖1)。 與2021年(圖2)相比,資源裕度(resource adequacy)及性能(performance)、以及幹線電力系統規劃的排名大幅上升。 報告指出,這些資訊是在2023年1月結束的一項普查中收集的,應該「有助於整個電業來確定優先順序,以及投入資源及預算」。

圖1: 2023年度風險排名(資料來源:2023 new Reliability Risk Priority Report NERC )

圖2: 2021年度風險排名(資料來源:2023 new Reliability Risk Priority Report NERC )

NERC可靠度議題指導委員會(RISC)在其2023年ERO可靠度風險優先等級報告中闡述了電業如何對面臨幹線電力系統的風險之關鍵性(criticality)進行排名。 在NERC普查中,受訪者被問及2021年 RISC 報告中指認的11項風險是否仍然相關,並按 1-11 的等級對它們進行排名。 每個風險都被確定為仍然相關,並且反應被分類為低(1-4)、中(5-8) 及高(9-11),以提供每個風險之整體觀。

圖3: 風險分類(資料來源:2023 new Reliability Risk Priority Report  NERC )  (附註: 2019年風險報告中,電磁脈衝並未作為「管理(Manage)」與「監視(Monitor)」普查項目)

圖 3 說明了各個已被指認為風險之「管理」或「監視」分類。 這些被指認為「管理」的風險係新興的、迫在眉睫,構成重大威脅,需要全面的策略規劃及業界合作來緩解。 被指認為「監視」的風險是對 BPS 可靠度至關重要的風險,但被認為可以透過已建立業界實務進行良好管理,以減輕及減少對 BPS 可靠度的潛在影響。

報告指出,電業界強調之眾多風險中最重要的係「資源配比(resource mix)」正在迅速從「大型燃煤及核能發電轉向燃氣、再生及分佈式能源」。 「不斷變化的資源配比,導致大量依賴天氣的再生變動性能源、分散式能源、微電網及智慧型電網以及需量反應技術,以及日益依賴及時輸送的天然氣,為新的發電容量提供燃料。」

它補充說,這種轉變「導致了輸電線路的不同用途,並改變了系統的動態」。 然而,與此同時,它指出:「隨著先進技術的採用加劇了對數位控制及通訊系統的依賴,資通網絡及實體攻擊的可能性有所增加,」。 報告又稱,即將到來的電氣化推動可能會增加交通及其他業界的電力需求,可能會帶來新的「重大變化」,並且需要有效的管理。

直到今年夏天,NERC已經將風險狀況分為四個一般類別,儘管它強調所有風險都是相互依存的。 電網轉型包括「從傳統的同步集中發電廠發電機轉向新的資源配比,包括燃氣發電; 前所未有的非同步資源比例,包括再生能源及儲能; 需量反應; 智慧型電網及微電網; 以及其他新興技術將更加依賴於通訊及先進的協調控制。」。 報告又指出,電網轉型風險可能會增加潛在的安全風險,包括資通網絡及實體安全。

RISC 報告解釋說:「總體來說,新資源配比(resource mix)可能更容易受到長期、廣泛之極端事件的影響,例如極端高溫或風力/太陽能的持續喪失,這可能會影響提供足夠能源之能力,因為燃料供應不太確定。」、 「此外,關鍵基礎設施的相互依賴性也隨之增加。 例如,對於燃氣發電來說,從天然氣業燃料供應的相互依賴性日益加大,而天然氣業也依賴電力來支援其提取及運輸天然氣的能力。」

然而,所有這些挑戰之首要問題是「能源政策(Energy Policy)」的可靠度影響,NERC表示「能源政策」是一種新的風險狀況,「由於它催化變化並有可能放大其影響,因此對風險狀況產生廣泛影響」。 報告又指出,「能源政策」可以驅動幹線電力系統(BPS)規劃及運轉之變化。 因此,「能源政策可能會影響BPS可靠度及韌性,並可能對BPS可靠運轉帶來風險。」。

RISC建議納入新的風險狀況,是由於政策驅動的轉型中存在重大差距,而這些差距並未考慮到能源裕度(energy sufficiency)。 然而,報告指出,能源裕度-當資源滿足容量要求係能夠產生足夠的能源來滿足任何特定時間的電力需求時-「變得越來越重要」。報告也表示:「既有的資源裕度要求及基礎研究係根據脫碳前範例(pre-decarbonization paradigm),傳統上專注於尖峰容量要求,以及假設會因而產生能源裕度傳統的資源裕度規劃係以容量為重點,」、 「隨著變動性及再生燃料資源比例的不斷提高,資源裕度的這一方面必須得到更具體之評估。」。

RISC的報告也敦促進行更多「前期規劃(upfront planning)」,以減輕天然氣及電力相互依賴的影響,以及可靠地聚合分散式資源。報告也指出: 「各州、省及電業等級正在實施更新的互聯標準,例如 IEEE 1547-2018。 繼續及時部署更新的互聯標準非常重要。 以及更佳的暸解及規劃聚合分散式資源(DER)的影響」。

最終,為了減輕能源政策風險,RISC 建議「聯邦、省及州政策制定者、監管機構、業主及 幹線電力系統(BPS)運轉者之間以及與關鍵相互依賴部門之間需要加強協調與合作(coordination and collaboration)。」。 這可能需要對政策制定者及監管者進行教育,「迫切需要提高對政策決策可靠度影響的意識警覺。」 此外,還需要對電業進行教育,「作為可靠度標準的製定者」,來幫助其「更好地了解政策決策的過程及影響」。 目前,NERC 打算採取的一步是繼續與各州委員會及全國公用事業監管委員會協會(NARUC: National Association of Regulatory Utility Commissioners) 建立聯繫及合作。

 就 NARUC 而言,它的成員一直在為迎接與轉型相關的變革之衝擊做好準備。 它說可靠度一直是焦點。 在該組織於7月16日至19日在德州奧斯汀舉行的政策峰會期間,NARUC的公用事業社群(由州及聯邦監管機構、電業、消費者權益倡導者及其他人士組成)通過紀念2003年東北大停電(2003 Northeast Blackout)法案成立20 週年,拉開了此次活動的序幕。該機構表示,小組成員呼籲更好地評估全黑啟動能力,了解資通網絡風險,以及製定及強制執行與風險同步之標準。

NARUC補充說:「其他主要舞台主題包括環境保護署(Environmental Protection Agency)最近針對全氟烷基及多氟烷基物質的法規; 勞動力多樣性及公用事業監管機構之角色; 隨著許多州積極推動的清潔能源目標,火力發電除役對可靠度的影響,」。 峰會還探討了「清潔能源目標-特別是相關成本-可能如何影響消費者。」

NARUC 總裁(康涅狄格州公用事業監管局長),邁可 卡隆(Michael A. Caron )說:「(在峰會期間)我們從小組討論中聽到的大部分內容都強調了利益相關者之間加強溝通之重要性、與監管機構接觸的方式以及了解並為我們面臨的挑戰做好準備的必要性,」。 「我們感謝公用事業領域許多不同角落的意見,NARUC 會議讓我們能夠從不同的角度促進平衡的討論。」

NERC Identifies Energy Policy as Key Risk to Grid Reliability Amid Evolving Challenges (powermag.com)

2023 ERO Reliability Risk Priorities Report  NERC

August 21 Announcement 2023 ERO Reliability Risk Priorities Report.pdf (nerc.com)

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南非為了解決嚴重限電沉痾成立了電力部

南非為了解決嚴重限電沉痾成立了電力部

內容:

一.前言

二. 斐電2023年一月以來的輪流停電新聞稿

三.東非人網站南非為了解決嚴重限電沉痾成立了電力部」報導全文

參考資料:

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一.前言

1997年2月11日我到南非電力公司(斐電、ESKOM) 參加台電與斐電「第10屆技術合作會議」,那時斐電系統已經有765kV超超高壓及553kV HVDC高壓直流輸電線,系統裝置容量、尖峰負載、總發購電量都比台電高,備用容量率高達31%,就已經引進英國1990年電業自由化電力池機制,發、輸、售電部門各自成立三個事業部,進行實驗階段的電業自由化,遠比台電進步多多。當年斐電還是白人當家,1998年1月南非與台灣斷交後幾年,台電-斐電還有繼續交流,所以我對南非的斐電還一直關注著。

斐電後來也換非白人主政,系統情況逐漸走下坡,近十幾年來,時常有耳聞輪流停電發生。2019年3月5日我寫了「簡介2019/2/11-14南非電力公司分區輪流停電事故」PO文,有詳細介紹斐電分區輪流停電。前幾天我在肯亞的「東非人網站(The EastAfrican)」看到一篇「南非為了解決嚴重限電沉痾成立了電力部(South Africa creates electricity ministry amid deep power cuts)」報導,我覺得這種逆向操作滿有趣的,特別去瀏覽「斐電官網」公布的新聞稿,發現斐電在今(2023)年當地夏季尖峰季節的一月至今幾乎天天限電的報導。2023/2/9南非總統西里爾·拉馬福薩(Cyril Ramaphosa)在開普敦發表國情咨文時,宣布全國進入「能源危機災難狀態」,並成立電力部來解決限電沉痾。這作法值得我們追蹤成效。

二. 斐電2023年一月以來的輪流停電新聞稿

  • 2023/2/12斐電(ESKOM)發布限電新聞稿:

每天16:00-05:00執行第四級(限電4,000MW)分區輪流停電,每天05:00-16:00執行第三級(限電3,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

目前斐電機組故障容量高達16,920MW,停機檢修機組容量為5,759MW,總共停機容量22,679MW,幾乎佔斐電裝置容量之半。

  • 2023/2/5新聞稿公布限電表:

表1 2023/2/5斐電官網公布之2月5日-8日之限電表(資料來源:Media Statements – Eskom)

  • 2023/2/2新聞稿公布限電表

表2 2023/2/2斐電官網公布之2月2日-5日之限電表(資料來源:Media Statements – Eskom)

  • 2023/1/31新聞稿公布限電表

表3 2023/1/31斐電官網公布之1月31日-2月5日之限電表(資料來源:Media Statements – Eskom)

  • 2023/1/27新聞稿公布限電表:

表4 2023/1/27斐電官網公布之1月27日-30日之限電表(資料來源:Media Statements – Eskom)

  • 2023/1/25新聞稿公布限電表:

表5 2023/1/25斐電官網公布之1月25日-29日之限電表(資料來源:Media Statements – Eskom)

  • 2023/1/23斐電(ESKOM)新聞稿

每天16:00-05:00執行第四級(限電4,000MW)分區輪流停電,每天05:00-16:00執行第三級(限電3,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

  • 2023/1/22斐電(ESKOM)新聞稿

每天16:00-05:00執行第三級(限電3,000MW)分區輪流停電,每天05:00-16:00執行第二級(限電2,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

  • 2023/1/16斐電(ESKOM)新聞稿

每天16:00-05:00執行第五級(限電5,000MW)分區輪流停電,每天05:00-16:00執行第四級(限電4,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

  • 2023/1/11斐電(ESKOM)新聞稿:

從16:00起執行第六級(限電6,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

  • 2023/1/5斐電(ESKOM)新聞稿:

每天16:00-05:00執行第四級(限電4,000MW)分區輪流停電,每天05:00-16:00執行第三級(限電3,000MW)分區輪流停電,直到系統情況改善進一步通知為止。

三.東非人網站南非為了解決嚴重限電沉痾成立了電力部」報導全文

南非總統西里爾·拉馬福薩(Cyril Ramaphosa)為尋求解決南非陷入困境的持續停電問題,成立了電力部(ministry of electricity)。2023/2/9(星期四)他還宣布南非全國進入能源危機(energy crisis)災難狀態(national state of disaster),立即生效。

拉馬福薩承認,南非缺乏足夠的電力已成為一個巨大的議題,該國每天都陷入黑暗日子。根據南非領導人的說法,災難狀態將確保政府將提出 「務實措施」 來協助企業擁有不間斷的電力供應。

拉馬福薩在開普敦發表國情咨文時說:「特殊情況需要採取非常措施」。南非合作治理及傳統事務部(Cogta: Department of  Cooperative Governance and Traditional Affair)部長祖馬(Nkosazana Clarice Dlamini Zuma)已經發布公報宣布災難狀態開始立即生效。

「它將提供我們需要採取的務實措施,以支持企業提供不間斷的電力供應。並讓政府能夠加速能源過程及限制管制要求」。

南非總統補充表示:「審計長(AG: auditor-general)將引入確保連續監控支出,以防止任何濫用國家財務的行為」。他接著又說:相信南非將以更有效擺脫電力系統危機。

他還宣布任命一名電力部長跟南非電力公司(斐電-ESKOM)合作並確保電力危機得到處置。電力部長的主要職責是監督能源行動計畫(Energy Action Plan)的實施。

「電力部長將全職專注於斐電董事會與管理階層的工作,以終結限制負載及確保能源計畫之實施,不得延遲。電力危機已經發展到南非社會各階層。」

「我們必須採取行動,減輕對農民、小型企業、水利基礎設施、運輸網路及其他支持人民生活的其他領域及設施的影響。能源危機係對南非的經濟及社會結構的生存威脅。」

我們必須不遺餘力,必須毫不拖延地執行這些措施。

圖1 南非電力公司系統2017/4/1-2020/10/1發電機組故障停機、檢修停機及總停機容量曲線(資料來源:Medium-Term-System-Adequacy-Outlook-2023-2027 ESKOM)

參考資料:

https://www.theeastafrican.co.ke/tea/business/ramaphosa-creates-electricity-ministry-4118520

Media Statements – Eskom

簡介2019/2/11-14南非電力公司分區輪流停電事故

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英國NGESO解釋為什麼創紀錄的風力發電改寫原冬季供電吃緊情境計畫

英國NGESO解釋為什麼創紀錄的風力發電改寫原冬季供電吃緊情境計畫

一.前言

昨(1/14)天瀏覽到英國每日快報(Express.co.uk)2023/1/13報導有關英國大不列顛島上的國家電網電力調度中心(NGESO: National Grid Electricity System Operator)轄區系統2023/1/10 18:00風力發電2,162萬瓩破紀錄的新聞,改寫了NGESO原來預計今年冬季供電吃緊的情境。值得跟大家分享!

二.英國每日快報新聞報導全文

國家電網電力調度中心(NGESO)對英國每日快報記者更新其未來兩個月內有組織的停電緊急「最壞情境(worst-case scenario)」計劃時,解釋了為什麼英國的風力發電場一直在打破發電記錄。最近的天氣情況導致來自英國離岸及離岸風力發電場出現驚人的發電量,在擔心歐洲可能削減對英國的能源(電力)輸出的情況下,有助於英國最近幾星期之燈光繼續明亮。

國家電網ESO告訴每日快報記者,雖然英國目前還不清楚,但其「基本方案 (base case)」仍然顯示,在其餘冬季的時間裡,每星期都有足夠的備轉容量。週二(1/10),國家電網ESO證實,陸上及離岸風力發電場總共向電網輸送了21.6GW的電力,創下了風力發電的新紀錄。

圖1 2023/1/9~1/14英國國家電網電力調度中心(NGESO)轄區系統每30分鐘各類發電(MW)曲線(資料來源: Historic Generation Mix & Carbon Intensity NGESO)

圖2 2023/1/9~1/14英國國家電網電力調度中心(NGESO)轄區系統每30分鐘發電(能源別)曲線(資料來源: Historic Generation Mix & Carbon Intensity NGESO)

過去三周,風力發電量也高於燃氣發電量。例如,昨天(1/12),風力發電量為1,944萬瓩(19.44GW),占英國總發電量的55.9%。在過去的一週內,它佔了54%。

圖3 2023/1/9~1/14英國國家電網電力調度中心(NGESO)轄區系統每30分鐘各類發電佔比(%)曲線(資料來源: Historic Generation Mix & Carbon Intensity NGESO)

與此同時,由於俄羅斯在烏克蘭的戰爭,天然氣價格在過去一年中飆升,燃氣發電只有394萬瓩(3.94GW)僅佔11.9%。

來自國家電網ESO的麥可 馬克勞芬( Michael McLaughlin)解釋說:「有合適的環境條件來支持風力發電。這在每年的這個時候相當普遍,例如,去年二月,風力發電的電力幾乎是燃氣發電量的兩倍。」

「冬季剩餘時間的備轉容量仍與我們在10月初發佈的【冬季展望報告】大致一致。我們的【基本方案 (base case)】仍然顯示,在其餘的冬季剩餘時間裡,每星期都有足夠的備轉容量,即使我們考慮到需求、風力及停電之預期自然變化。我們仍然預計,可能有一天我們需要使用我們的運轉工具。」

能源及氣候情報部門分析主管西蒙·克蘭-麥格里欣(Simon Cran-McGreehin)博士解釋說:「那幾星期的風力發電量很高有兩個原因:首先,天氣顯然是多風的,其次是因為英國繼續建造風機,來更多地利用英國巨大的風力資源。」

「我們的風機比去年冬天多,因此在任何給定的天氣條件下,我們都能獲得更多的風力發電-總體而言,2022年的風力發電量創下了紀錄(佔總發電量的 26.8%)。我們建造的每一台風機都提升了我們的能源獨立性。」

然而,這位能源專家警告說,鑒於風力是間歇性的,我們在停電顧慮方面【還沒有走出困境(not out of the woods)】,這意味著一旦強風下降,發電量可能會直線下降。再加上天然氣供應不足,這可能會迫使國家電網ESO推出輪流停電(blackouts)來平衡電網。

在談到英國的能源安全時,克蘭-麥格里欣博士解釋說:「今年冬天的問題是,鑒於天然氣價格高昂及對供應的擔憂,天然氣已成為我們能源系統中的【薄弱環節(weak link)】,因此我們一直擔心它可能無法達成其作用,包括平衡風力發電的自然變化。」

「數星期的高風力發電量,加上歐洲暖冬天氣,意味著我們都需要比預期更少的天然氣-因此我們具有更大的能源獨立性,並且不太容易受到天然氣供應問題的影響。」

「我們還沒有走出困境,可能仍然會有一個更難滿足需求的寒冷期間-但迄今為止暖冬天氣意味著歐洲大陸的天然氣儲存量水準更高,因此我們可能能夠進口我們需要的東西。」

最終,來自英國風力發電場的創紀錄的電力量甚至可能有助於降低在俄羅斯烏克蘭戰爭之後,已飆升至歷史水準之能源費用。這是因為,雖然風力正在打破記錄,但2,400萬戶家庭(佔總數的85%)依靠燃氣鍋爐供暖,而我們42%的電力通常來自天然氣。

電力市場的運作方式意味著電價與天然氣成本掛鉤。但為了減少對天然氣的依賴,專家們認為,強大的可再生能源艦隊可以打破英國對不穩定的化石燃料市場的依賴,這與市場改革一起,可以降低能源費用。

克蘭-麥格里欣博士解釋說:「風力降低了成本,因為當我們需要更少的天然氣發電時,我們就不需要使用設定最高價格的低效率天然氣發電廠。這些成本節約將為消費者帶來更便宜的價格,但不會立即實現。」

「能源價格上限(平均住宅用電的最高年度費率)會有【滯後(lag)】現象,因此住宅用電不會一下子面臨巨大的成本,但另一方面,我們的零售價格不會像批發價格那樣迅速下降。」

「當然,我們所有人都受到政府基金支持之價格凍漲的保護,免受一些高成本的影響-因此電力成本的首先降低將有助於降低納稅人的費用。」

「有計劃重組能源市場,以便客戶更容易地從風力及其他再生能源的低成本中受益,減少波動的天然氣價格的干擾。綜合所有這些因素,透過市場改革及更多的風機,英國可以降低成本並提高能源獨立性-同時朝著凈零排放邁進,以減少氣候變化的影響。

參考資料:

National Grid explains why wind is generating record amounts of energy in blackout update | Science | News | Express.co.uk

Welcome to National Grid ESO | National Grid ESO

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