電力輔助服務

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電力供給主要工作為發電與輸配電,最重要的兩大考慮因素就是穩定與安全,而電力輔助服務就是為了維持電網的穩定與安全而提供的多樣性功能服務。傳統的電力輔助服務由發電機提供,但近年間歇性能源(Intermittent energy)在電網占比漸增,加上各國積極發展智慧電網(smart grid),促成了輔助服務技術與設備的演進。

電力輔助服務的定義各方說法不同,一般來說會包括,

1. 快速反應備轉服務(Fast Response Reserve Service),因應偶發事故系統頻率快速降低,為避免觸及低頻電驛設定值所需準備之快速反應備轉容量;此備轉容量須於數秒內反應,且須持續3~15分鐘。例如2017年12月14日南澳Loy Yang煤電機組故障,特斯拉(Tesla)的Powerpack在短時間內採用快速頻率響應救援,立刻緩解頻率下墜情況,化解電網崩潰的危機。臺灣2020年台電預計採購的FRR電力輔助服務,即為此目的

2. 調頻服務(Regulation Service),因應用電負載量之即時變化性,供電與用電必須隨時保持動態平衡;此備轉容量須於3分鐘內反應,且須持續15分鐘以上。提供調頻備轉容量之設備需具備自動發電控制AGC(Automatic Generation Control)或自動頻率控制AFC(Automatic Frequency Control)能力,臺灣2020年台電所採購的AFC電力輔助服務,即為此目的

3. 即時備轉服務(Spinning Reserve Service),因應機組偶發事故後,造成系統電能之暫時性短缺,準備其容量可於短時間內補充系統短缺之電能。即時備轉容量需持續至少1小時。例如2008年2月26日,德州電力可靠度委員會為因應負載及風力發電預測失準,負載增加超乎預期及正好碰上機組跳機導致系統頻率下降,立即啟動緊急電力削減計劃(Emergency Electric Curtailment Plan, EECP),歷時約3小時讓系統恢復正常供電

4. 補充備轉服務(Supplement Reserve Service),因應系統偶發事故後補充電能短缺,其容量可使電力調度單位重新調整各項備轉容量佈署,恢復系統正常供電能力,以因應系統下次之偶發事故。補充備轉容量須持續至少2~4小時

(圖一)各種電力輔助服務進場的時間

資料來源:原DOE/EPRI Electricity Storage Handbook in Collaboration with NRECA經本篇詞典的責任編輯徐琨瑋翻譯並重製


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