台中用電最多、台南成長最猛 盤點全台區域用電發電,「南北都不夠用」的電力危機將出現

北區供電極需大潭電廠興建中的7、8、9號機組完工補上。(資料照,顏麟宇攝)

「南電北送」的爭議不休,《新新聞》爬梳全台用電及發電分布發現,用電不斷攀升,不只北部用電有大缺口,南部也已無餘電可支應,甚至未來用電將比北部更吃緊,全台用電第一的台中市,台中電廠火力全開也無法自給自足,未來恐成「「南北都不夠用」,為何會如此?如何解決?

位於基隆的協和電廠,台電擬改為天然氣發電,並以填海造陸蓋第四天然氣接收站,今年(2022)7月台電再度闖關,環評前大動作開記者會指四接不蓋,恐釀「北東(北市東區、新北板橋以東、基宜兩縣)大停電」;年底縣市長選舉將屆,能源及空污議題勢必也成為選戰焦點,但「南電北送」、「台中電廠火力全開是犧牲台中人的肺為北部發電」等一般人認知的觀點,深入分析這些年用電成長,會發現已大不相同。

台中連5年居全台用電王,中火去年發電量不夠供應

根據台電統計,2021年全台售電總計達到2353.4億度,比2020年增加105.3億度,其中以台中市用電量達到347.4億度,占全台用電量14.8%最高,已是連5年居全台用電王,且逐年用電不斷攀升,去年較2020年增加16.7億度,被指為是中部空污禍首之一的台中火力電廠,去年總發電量是315億度電,已經不足以支應台中市全年的用電量。

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全年用電量的2至6名都是六都囊括,分別為高雄市、台南市、桃園市、新北市及台北市,2至4名的全年用電也都超過300億度,第7名為六都外人口最多的彰化縣,第8及第9名則是竹科園區所在的的新竹市、新竹縣,用電量也都超過100億度,第10名為苗栗縣。全台各縣市去年僅台北市跟嘉義市用電量是減少,台北市減少用電1.3億度,嘉義市則是微幅減少200萬度。

20220801-SMG0034-N01-洪敏隆_01_2021年台灣用電縣市排行
 

用電大幅成長是區域電力供需轉變的主因,去年用電成長4.5%,桃園、台南及台中為前3名,尤其是台南市是六都用電成長最猛的都市,近4年每年用電增加都超過10億度,成長幅度均超過6%,今年1至4月台南用電已達97.4億度,跟去年同期比成長高達7.5%,是用電成長並列第二的台中、桃園(2.5%)的3倍;今年1至4月台南工業用電多達75.1億度,比去年同期增加6.4億度,用電成長高達9.3%。台南市經發局能源科表示,台南用電量暴增因是工業用電大幅增加,與台積電南科5奈米量產及相關半導體相關產業聚集,以及Google資料中心落腳台南等因素有關。

北部發電不足,用電量仍有12.4個百分點的缺口

台南用電的急速成長,也使得區域電力供需產生變化,過去被人詬病的「南電北送」,已轉變成南部只能勉強滿足自己的用電需求。北部的用電量與發電量相比的缺口約10個百分點,主要是仰賴中部有較多餘裕供電可支應,但是燃煤的台中電廠不僅無法滿足台中市的全年用電,由於北部地區台電及民營的燃氣複循環機組裝置容量占比較高,尤其大潭電廠幾乎是24小時滿載運轉,所以在清晨2到7時及台中電廠因應降空污必須執行友善降載減少碳排時,會出現「北電南送」。

台中火力發電廠驚險逃過停機。(台中市政府提供)
台中火力發電廠去年總發電量315億度電,已經不足以支應台中市全年的用電量。(資料照,台中市政府提供)

以台灣各區域用電來看,2021年北部用電量達到932.3億度,占全台用電量最高達到將近4成,其次是占3成1的南部724.1億度,中部27.5%的637.9億度,東部及離島不到60億度約占2%。

若以裝置容量來看供電分布,包含台電、民營電廠及再生能源,北部裝置容量的發電占比是27.2%,且是將民營的花蓮和平電廠納入北區發電量(約占全台發電量3.4%),與整體用電占比的39.6%仍有12.4個百分點的缺口。南部的發電占比是約31.1%,與用電比率的30.9%所差無幾,且在空污季因為燃煤機組降載或光電不理想時,也得透過中電南送。中部的發電比例則將近4成,遠高於用電量占比27.5%,相當於補足北部的供電缺口。

20220801-SMG0034-N01-洪敏隆_02_2021年台灣區域用電及發電比例
 

盤點各區域裝置容量,北部基載電力機組是以台電的燃煤林口、燃氣大潭、燃油協和及核能二廠,加上民營的燃煤和平、燃氣的國光、長生、新桃電廠為主,合計約1380萬瓩;中部基載機組裝置容量最高,包括台電的燃煤台中電廠、燃氣通霄、抽蓄水力的明潭、大觀及民營燃煤麥寮、燃氣星元、星能電廠,合計約1650萬瓩;南部基載機組裝置容量比北部還少,包括台電燃煤興達、大林、南部及核能三廠、民營的燃氣森霸、嘉惠等電廠,合計約1240萬瓩。

跨區長途輸送電力的損耗,一年超過90億度

若加上汽電共生裝置容量,中部占比仍是3個區域最高,占全台將近一半比率(49.36%)約320萬瓩,南部次之有203萬瓩(31.21%),北部只有約119.7萬瓩(18.36%)。售電給台電的民營火力電廠及汽電共生在能源配比相當重要,常備發電量已占整體發電比約2成,在各區域用電都扮演不可或缺角色。

去年全國發電仍以燃煤、燃氣發電全國占比居一、二名,分別為44.3%及37.2%,核能發電占11.2%,再生能源合計發電則是占全國6%,尤其是太陽光電全年發電量約79億度占2.7%最多──其中,在南部增加的36億度電,也成了南部全年用電及供電可維持平衡的「重要關鍵」。中部用電充裕的原因之一也與再生能源發展有關,除了光電增加29億度,全台去年風力發電22億度中,也以風場最佳的中部貢獻最多,超過18億度,也是再生能源發電最多區域原因,北部因光電發展並不發達,再生能源裝置容量只有約115萬瓩,約中部的3分之1。

20220331-台南科學園區,南科大樓屋頂太陽能發電站。(顏麟宇攝)
在南部增加的36億度太陽能光電,成了南部全年用電及供電可維持平衡的「重要關鍵」。圖為南科大樓屋頂太陽能發電站。(資料照,顏麟宇攝)

由於台灣的電力系統是單一獨立電網,台電全國統一調度,根據機組狀況和電力供需進行調度融通,令各地區發電互相支援,北部現況的確區域供電不足,需要中部電力北送,但電力長途輸送會造成不可避免的損耗,一年統計光是跨區長途輸送電力的損耗就有超過90億度的電量,電都還沒送到就已經消耗一部分了,且輸電線輸送的電量也是有極限的,所以最好就是要維持供需平衡。

今年303大停電後,出現建置區域電網分散風險的聲浪,但是文化大學經濟系教授柏雲昌直言,現行北部的尖峰電力供給不應求,才導致長期仰賴跨區輸送電力支援,貿然實施區域型電網,停電問題會更嚴重,問題癥結還是在如何提高各區域的備轉備用容量。

傳統火力及核電機組陸續除役,北部減少270萬瓩供電

在環保意識抬頭及政府非核家園目標下,今年起至2027年傳統火力及核電機組陸續除役,北部包括今年早已停機的核二1號機(98.5萬瓩),明年(2023)核二2號機(98.5萬瓩)、2024年協和3、4號(共100萬瓩)除役,中部是2024年的麥寮1、2號機(共120萬瓩)、通霄4、5號(共77.2萬瓩)、2026年台中1、2號機(共110萬瓩)除役,南部明年有興達1、2號(共100萬瓩)、2024年核三1號機(98.5萬瓩)、2025年核三2號機((98.5萬瓩))、興達3號機(55萬瓩)、2026年興達4號機(55萬)除役。

未來幾年新增及除役機組的情況。(取自能源局報告)
未來幾年新增及除役機組的情況。(取自能源局報告)

以各區域來看,北部這幾年減少的270萬瓩,雖然規畫今、明年各新增大潭8號機(112萬瓩)、大潭9號機(112萬瓩)、2024年大潭7號機(91.3萬瓩)及2027年的協和2部機組(共260萬瓩)約是倍增容量,有助改善北部供需失衡狀況,但協和2部機組能否如期興建完成有變數,也是台電放話「協和不蓋,北東會大停電」的原因。

台電日前召開記者會指供應協和電廠新燃氣機組的第四天然氣接收站未蓋,將造成北東大停電。(台電提供)
協和電廠2部新機組若能在2027年順利上線,約可供電260萬瓩。(台電提供)

台灣蠻野心足生態協會專職律師蔡雅瀅質疑,政府一方面在全國電力資源供需報告說台灣未來供電無虞,2027年、2028年備用容量率各有18.5%及22.8%,若扣除協和新機組的裝置容量,換算備用量率仍有15.4%及16.7%,高於目標值的15%,另一方面又預告不蓋四接就會缺電,如何讓人信服?環團沒有反對協和轉型,但天然氣因國際形勢風險太高,第一志願應是再生能源,並可分散風險,核四再公投確定不運轉下,卻未積極轉型其它電力開發,才是北部電力缺口最大問題。

台積電高雄廠首期2023年馬上要38萬瓩,得靠其他區域支援

中部區域未來幾年將減少307.2萬瓩,雖然2025及2026年台中新燃氣機組會各增加130萬瓩,但仍無補足流失的裝置容量約47.2萬瓩,也可看出台電堅持不讓最老舊的台中1、2號機燃煤機組先除役的原因,在台中用電持續飆高下,希望保留「調度彈性」。

南部區域未來幾年減少400.2萬瓩,雖然2023至2025年各新增興達燃氣機組1部(合計390萬瓩),2024年民營的森霸也會新增一部燃氣機組(110萬瓩),但是南部的最大變數是除了南科用電持續大幅成長外,台積電也將在高雄煉油廠舊址(五輕)興建7奈米晶圓廠,預計分三期設6個廠,到2028年全部完成預計需要126萬瓩電力,且首期2023年就馬上要38萬瓩,現況供電只能夠勉強支應自己用電的南部地區,未來勢必要仰賴其他區域更多的供電支應。

各區域用電不斷成長,未來南部用電恐更加吃緊。(台電提供)
各區域用電不斷成長,未來南部用電恐更加吃緊。(台電提供)

台電發言人吳進忠坦言,因為中南部高科技廠不斷增產或新設,用電量不斷增加,在機組陸續除役卻沒有新增電源,而產業持續用電不斷成長下,南部電力會有不夠的情況發生,即使南部積極開發太陽光電,但夜間用電仍舊可能無法滿足,需仰賴其他區域的電廠發電支援。

夜間用電也成為另一個未來供電的嚴峻挑戰。目前台灣的太陽能光電的總發電量在日間發電高峰期,能夠超過520萬瓩規模以上,發電量占比達14.5%,但日落後太陽光電減少的發電量,將對電力系統帶來挑戰,能源局的〈110(2021)年全國電力資源供需報告〉就指夜間電力系統供電較為吃緊,尤其是明、後兩年,未來電力供需規畫也應著重於因應太陽光電夜間不發電對系統的影響。

夜間接力補光電不足,水力發電成為尖峰用電調度關鍵

吳進忠說,現在做法是將水力約260萬瓩的抽蓄機組,早上微量發電後,中午在將下池的水抽回,保留到下午4點,太陽光電減少的時候,就用抽蓄機組陸續增加發電,預計可發電4.8小時電撐到晚上9點,彌補太陽光電減少部分,確保夜間的供電穩定。另外,去年10月台電試辦的時間帶調整的電價(日、夜)自由選擇方案,目前參加的1.4萬戶工業用電大戶,約可抑低50萬瓩的夜間尖峰用電,台電預計9月向電價審議委員會報告希望該機制常態化,預期未來會有更多用戶參與,有助於抑低夜間尖峰用電需求。

台電希望時間電價調整方案可以常態化,圖為所需的智慧電表設備。(能源局提供)
全台總用電量不斷成長,台電力推時間電價調整方案常態化,圖為所需的智慧電表設備。(能源局提供)

全台總用電量不斷成長下,加上各縣市因為空污及安全顧慮都不要燃煤電廠、核能電廠,台灣已經從過去區域用電的「南電北送」爭議,到現在是各區域用電都很困窘的局面,在兼顧經濟成長與環境衝擊,以及因應再生能源特性,必須有更積極前瞻的電源開發規畫、調度及節電措施,檢討電力加速成長的原因是什麼,台灣能否繼續承受?

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