新冠疫情解封，这阵子的全民运动就是出去玩，溪边玩水、爬山、看日环食好不畅快！日环食那天刚好是周日，大家都不用上班，为了看两百年难得一见的天文奇景，各大观赏景点人潮塞爆，大家都在FB上炫耀拍摄到日环食的照片。
那天不只你休假，太阳能也休假。因为太阳被月亮遮住了，太阳能板没事干。原本还在上工生产约1,730 MW的太阳能，下午短短的一个多小时，生产力一路降到剩42 MW，天哪，发电量掉了98%！
太阳能双手一摊说：「没办法，我是看天吃饭的。」
这对电力系统的冲击量不小（注一），但当天这种出力变化对台电这头大牛来说，扛得住。可是我们之前的文章反覆说，2025年太阳光电装置容量20GW全部上工时，再遇到太阳能发电量瞬间人间蒸发，连台电都只能双手一摊了。
电力辅助服务是神救援，备转容量是板凳球员，两者缺一不可
如果你是一个球队老板，遇到先发球员上场打个几分钟后竟然跑去睡觉，基本上你的解决方案就是：多买些后备球员，救援、板凳两相宜。
在电力系统，李维拉这种等级的神救援，就是电力辅助服务；一般板凳球员，就是备转容量。
电力辅助服务我们已经写了一系列火红的文章，我们今天回头来说说什么是备转容量。
备转容量，就是坐板凳的发电机组，已经完成暖身，有事可快速上场，基本就下面这三种：
1. 大型机组：例如新式燃气机组
2. 中型机组：例如新式燃煤机组、燃气机组
3. 小型机组：例如传统燃煤机组、燃气机组、（抽蓄）水力机组
要准备多少备转容量才够用？《政府要工商业大户强制节电5%，是绝招还是没招？》这篇文章中说，现在的规定是台电要准备10%的备转容量率，备转容量率就是当天发电量和备用量的比例。
10%备转容量率这个规定有无优化的可能？
准备备转容量，就跟准备后备球员一样。你是球队老板，你会想，要如何用最经济、又确保能赢得比赛的情况下，准备后备球员？
同理可证，你也会想，10%备转容量率这个规定有无优化的可能？
用球队老板的逻辑，一个球队25人，准备10%那就是准备个2.5人，如果只准备2人，少准备0.5人，万一需要后援上场的时候就没人了；如果为了要准备这0.5人，则这人只好用兼职的方式，平时让他去开餐厅赚钱，要打球时再上场。但因为他是兼职，所以平时练习不足，上场打球可能会漏接，甚至可能因为他餐厅有重要的客人要接待，时间乔不出来，所以季后赛他缺席了。
这是什么逻辑？我从来没有听说过用这种策略经营还能得冠军的球队！
使用备转容量率(%)来执行电力调度的坏处是，夏天会准备太多，冬天则准备太少
备转容量率是电力供应的马奇诺防线，在夏天，这条防线大概是3,700MW；在冬天特别是春节期间，这条防线大概是2,000 MW，根据过去的经验，在一天内最高损失的出力只要超过1,800MW，这条防线在冬天很有机会轻易被攻破。
我们确实可以让救援投手上场，但现有的电力辅助服务暂时不是李维拉，因此我们先简单理解能守住这条防线的，就是板凳球员，也就是备转容量。
但是我们在《用韩国瑜的养生逻辑搞懂为什么我们对能源的「创新思维」常常行不通》为你解释过电力系统的底层逻辑，每种发电都有需要的唤醒时间，这些「球员」都有它的脾气，球员会生病（燃气）、请假（燃煤）、睡觉（再生能源）、退休（核能），不是随开随用，也不是说关就可以马上关。防线拉这么长，买0.5个球员又不能赢得比赛，你必须让球员每场比赛都坐在板凳上，只要教练觉得有需要，随时换他上场才行。用备转容量率来执行电力调度，逻辑听著合理，实务上却优化不足。
理想的解法是：用备转容量(MW)，不要用备转容量率(%)
台湾电力系统运转调度的准则是「发生最大机组N-1跳机事故不能导致低频卸载，即频率不得低于59.50Hz连续超过50秒」。什么是N-1？其中的「1」是指电力系统会为了控制电网频率而预备的量能，此量能相当于系统中最大的电力供给来源，翻成白话文的意思是要随时准备一个最大的大型机组当备转。
实际运转时，除符合上述规划外，还须维持系统稳定运转与机组故障后之备援需求，因此一般是使用N-2原则。
既然都已经是用「量」的角度在思考，备转容量率(%)何不也改用备转容量(MW)呢？
刚刚说的三种可以出力的机组，依目前台电的系统，其出力大小分别为，
1. 大型机组可以出力1,000MW
2. 中型机组可以出力800MW
3. 小型机组可以出力600MW
混搭之后，要达到充足的备转容量，我们可以准备两台大型机组共2,000MW，安全起见再加上一台中型机组800MW作为系统调整频率使用，总共2,800MW的备转容量，之后再根据再生能源的并网进度动态调整，这样马奇诺防线就不容易攻破。
用备转容量(MW)，不要用备转容量率(%)，就是我们提出的解法。
One more thing，身为球队老板，你不应该限制教练哪些球员可以用，哪些球员不能用，既然花钱买了球员，就要好好用，不用那就不要买！
在能源业，可怕的不是能源高手比你努力，而是高手的全局思维比你正确太多。恭喜你，透过这篇文章，你与能源高手的距离又拉近了一步。
（注一）2020年6月20日当天下午的日环食，使太阳能发电量减少约1,688 MW，以其太阳能发电量最低点时的电力系统总负载29,295 MW计算，此出力损失约占电力系统总负载之5.8 %，几乎等于备转容量率灯号亮橘灯的警戒程度
（封面来源：Caleb Mullins on Unsplash）