漫談電業發電機組容量因數(Capacity Factor)

目錄：

一.前言

二、台灣地區用電特性與發電機組配比簡介(摘錄)

2.1 用電特性變遷

2.2 系統負載尖、中、基載的定義

2.3 發電機組尖、中、基載機組定義與配比

2.3.1基載電源：

2.3.2中載電源：

2.3.3尖載機組：

三、電業發電機容量因數與設備利用率定義

3.1 台電公司：統計年報

3.2 經濟部：電力小知識-容量因數

3.3 美國愛迪生電力研究所(EEI: Edison Electric Institute)：Glossary of

Electric Industry Terms

3.4 美國能源資訊局(IEA: Energy Information Administration)：Glossary

3.5 美國電機電子工程師學會(IEEE)：IEEE 標準 S-100

3.6 美國PJM電力調度中心(PJM ISO)：PJM Manual 35- Definitions and

Acronyms

3.7 美國能源部邦尼維爾電力局 (BPA)：Glossary

3.8 加拿大安大略電力調度中心(IESO)：Chapter 11 Definitions IESO Market Rule

3.9 日本電氣事業連合會 (FEPC)： 電力用語集

四、美國各類發電裝置容量及容量因數實績

4.1化石燃料機組之裝置容量與容量因數

4.2非化石燃料機組之裝置容量與容量因數

4.3電池儲能及抽蓄機組之裝置容量與容量因數

五、台電各類發電廠組容量因數實績

5.1核能發電廠容量因數實績

5.2汽力火力發電廠容量因數實績

5.3燃氣複循環電廠容量因數實績

5.4水力、抽蓄、風力、氣渦輪、離島柴油機組容量因數實績

六、後語

6.1電業即產即用特性容量因數不能完全跟一般產業利用率相比

6.2美國電業與台灣電業容量因數比較

參考資料：

一.前言

2021/12/17台灣公投前看到一篇「給18歲公投首投族的一封信數字不會騙人用數學檢證政府說的話」的文章，一位不是電業專業博士拿一個公司、工廠、生產線都有的「產能利用率」來跟電業發電機的「容量因數(Capacity Factor)」似是而非的比較與大肆批評，看在我老電業人眼裡，真是哭笑不得，忍不住寫些就本人所知的CF，跟大家分享，以免被誤導！

首先，找到將近十年前2012/5/5我PO的「從大潭、通霄電廠是不是「蚊子電廠」談起燃氣發電甘苦經驗」文章，摘錄一章用來解釋電業容量因數的背景資料文章，方便我解釋電業容量因數。

二、台灣地區用電特性與發電機組配比簡介(摘錄)

2.1 用電特性變遷

台灣地區用電習性的變遷從圖1顯示出民國40年~100年60年的變化；1950年代每天用電模式非常單純，以夏天為例，整天變化不大只有傍晚點燈初夜用電較高的尖峰；到了1960年代多了上午11點多的電鍋煮飯尖峰，表示台灣生活水準有點提高；逐漸到1980年代末期，再增加了下午2-3點的冷氣尖峰，顯示台灣工商業與生活水準再提升，以及工業與經濟發展之迅速(詳參本部落格另一篇「電力系統負載曲線」)；之後，隨著人們作息與氣溫、經濟與工商業的蓬勃發達之變動，整天用電激增，下午尖峰用電越來越尖，下班後傍晚尖峰也增高些許，這些就形成為目前一天像三個山峰的台電系統負載特性。

圖1 民國40~100年六十年的台電系統年尖峰日負載曲線(小時值)

2.2 系統負載尖、中、基載的定義

以去(2011)年台電系統最高用電日的負載曲線 (圖2) 【作者增加2020/7/29年尖峰日將原中載機組(燃氣複循環)24小時出力不變之基載部分與變動(中載)部分分離繪製更容易說明尖中基載之圖2-1]為例，當天最高的用電量(13:01-14:00一小時平均值)稱之為「日尖峰負載」，一般電業又把一天起伏變動中的較高用電部分歸類為尖載部份(目前台電通常指夏天早上10-12時，下午13-17時)，用電約佔日尖峰負載的10~15%；24小時連續用電部份則歸類為基載部分，用電約佔日尖峰負載的65~75%之間；尖載部份與基載部份之間則歸為中載部份，其用電約佔日尖峰負載的15~25%左右。這些佔比是隨著人民生活水準、社會經濟與氣溫等因素變遷而逐漸改變。

2.3 發電機組尖、中、基載機組定義與配比

因為電力無法大量儲存，即產即用的特性，電業都會配合系統負載特性，搭配不同類型的發電機組來供應尖、中、基載部份用電，以符合投資經濟考量；跟負載對應匹配的的發電機組分別稱為「尖載、中載、基載機組』。但實際調度運轉時，有部份中載機組在離峰時段仍須維持最低出力運轉，所以基載機組配比會較系統負載尖、中、基載比例為低。經綜合考量，根據台電最近電源開發方案之理想的電源配比為：尖載電源約佔10~15%，中載電源占15%～30%，基載電源約占55%～65%。但實際上從圖2及圖2-1所顯示，台電目前(2011年)基載機組不到50%，約20%都用中載燃氣機組替代，所以發電成本會增加，尤其離峰期間不再是從前便宜核能、燃煤電源，離峰抽水都用天然氣發電在抽，等於尖離峰發電成本相差不多。

目前(2011年)台電公司考慮機組特性及投資經濟性，於規劃電源時，尖、中、基載電源的各類機組與特性分別為：

2.3.1基載電源：應付系統負載基載24小時連續用電部份，以變動成本(燃料)便宜為優先。

核能機組、燃煤火力機組：24小時運轉、興建成本高、建廠前置與工期長，但燃料較便宜。
風力、川流水力機組等：為再生能源，不發則能量流失無法儲存。

2.3.2中載電源：供給系統負載中載部份，機組特性必須可隨生活、上下班、工商作業作息用電而變動。

燃油、燃氣汽力機組:興建成本亦高、建廠前置與工期長、燃料較貴、離峰仍須維持最低出力運轉(除非是二值制機組設計，離峰可停機、尖峰運轉)、若離峰停機再併聯需時甚久。
複循環機組：興建成本比基載或汽力機組小、建廠工期較短、燃料較貴、氣渦輪部份可快速解併聯、汽輪機部份離峰可停機但白天啟動須長時間。
調整池水力：調整池容量不大，不發則溢流。

2.3.3尖載機組：僅供給短時間電力，必須可短時間解併聯的特性

抽蓄水力、水庫式水力機組：可快速解併聯、水庫容量有限且要配合下游農田灌溉自來水工業用水。
氣渦輪機：投資小，裝置工期最短、但燃料最貴、可快速解併聯應付緊急情況。

圖2 2011台電系統夏季日尖峰負載曲線附尖中基載示意圖(每小時值)

圖2-1 2020台電系統夏季年尖峰日負載曲線(每十分鐘值，附能源配比及尖、中、基載示意圖)

三、電業發電機容量因數與設備利用率定義

各國電業、研究或統計機構有關容量因數之定義或名詞解釋(Glossary)摘錄如下：

3.1 台電公司：統計年報

發電設備容量因數(%)=特定時間內發電廠(或機組)之平均負載(包括廠內用電)與其平均裝置容量之百分比。

= (平均負載/平均裝置容量)×100

3.2 經濟部：電力小知識-容量因數

一樣的裝置容量，為何發電量會不一樣？關鍵就在機組能否穩定出力！核能機組可以24小時穩定供電，扣除歲修時間，平均全年產能利用率（容量因數）可達90%以上；火力發電機組雖然也可24小時發電，但考量燃氣與燃油成本較高，不會長時間連續運轉，因此平均容量因數為65%；至於風力、太陽能，雖是優先發電，但能否發電要看天候而定，無風或無陽光的時候無法發電，故其容量因數分別約為28%及14%。

截至104年10月底，我國風力加太陽能的裝置容量已有1282MW，已超越核一廠1272MW！但風力及太陽能發電量加起來只有約18億度，遠不及核一廠103年發電量97.7億度！為什麼會有這種差距？關鍵就在出力不穩定，致使容量因數無法與傳統電廠相比較。

3.3 美國愛迪生電力研究所(EEI: Edison Electric Institute)：Glossary of Electric Industry Terms

容量因數：發電機組在一段時間期間內的平均運轉負載與該期間額定容量之比。[Capacity Factor: The ratio of the average operating load of an electric power generating unit for a period of time to the capacity rating of the unit during that period. (EEI Glossary of Electric Industry Terms APRIL 2005)]

3.4 美國能源資訊局(IEA: Energy Information Administration)：Glossary

容量因數：發電機組在考量時間期間內的發電量與同期間可能連續滿載運轉發電量之比。【Capacity factor: The ratio of the electrical energy produced by a generating unit for the period of time considered to the electrical energy that could have been produced at continuous full power operation during the same period. 】

3.5 美國電機電子工程師學會(IEEE)：IEEE 標準 S-100

容量因數：機器或設備在考量時間期間內的平均負載與機器或設備容量之比。【capacity factor The ratio of the average load on a machine or equipment for the period of time considered to the capacity of the machine or equipment.】

3.6 美國PJM電力調度中心(PJM ISO)：PJM Manual 35- Definitions and Acronyms

容量因數： 發電機組在特定時間內的總發電量與在同一特定期間內最大額定容量運轉時可能最大發電量之比，以百分比表示。【Capacity Factor The ratio of the total energy generated by a generating unit for a specified period to the maximum possible energy it could have generated if operated at the maximum capacity rating for the same specified period, expressed as a percent. 】

3.7 美國能源部邦尼維爾電力局 (BPA)：Glossary

容量因數：在特定時間期間內發電資源的平均負載與其額定容量之比率，以百分比(%)表示之。【Capacity factor：The ratio of the average load on a generating resource to its capacity rating during a specified period of time, expressed in percent.】

3.8 加拿大安大略電力調度中心(IESO)：Chapter 11 Definitions IESO Market Rule

容量因數：發電廠之機組受限下輸出之電能，與同一時間期間內如果發電廠以最大連續額定運轉輸出的電能之比。【capability factor means the ratio of the energy which could have been delivered by a generating station with generation unit limitations in effect, to the energy, over the same period of time, that could have been delivered if the generating station had operated at its maximum continuous rating; 】

3.9 日本電氣事業連合會 (FEPC)： 電力用語集

容量因數(設備利用率)：特定期間發電廠實際發電量與假設該期間發電廠無休止滿載運轉所發電量(額定出力乘以該期間時間)的百分比。

年容量因數(%)=【實際年發電量（kWh）÷[額定出力（kW）× 365(天) ×24(小時)]】×100

【設備利用率せつびりようりつ

発電所が、ある期間において実際に作り出した電力量と、その期間休まずフルパワーで運転したと仮定したときに得られる電力量（定格電気出力とその期間の時間との掛け算）との百分率比。

年間の設備利用率（％）＝〔実際の年間の発電電力量（kWh）÷（定格出力（kＷ）×365日×24時間）〕×100】

比較前述美國、加拿大、日本的容量因數之定義或名詞解釋(Glossary)跟台灣電業都是大同小異一致的，只是像日本沒有用「容量因數」的名詞而用「設備利用率(漢字)」，更為易懂。

四、美國各類發電裝置容量及容量因數實績

根據美國能源部能源資訊局(eia: U.S. Energy Information Administration)之電力月報(Electric Power Monthly)公布之美國公用事業級(Utility Scale)發電機組裝置容量及容量因數統計，分類如下：

4.1化石燃料機組之裝置容量與容量因數

有關燃化石燃料機組分別按2011~2020年及2021年1~10月繪製裝置容量及容量因數曲線如下：

圖3 2011-2020年美國化石燃料發電機組裝置容量及容量因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

圖4 2020年1-10月美國化石燃料發電機組裝置容量及容量因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

上兩圖顯示，過去十年全美燃燒化石燃料(煤炭、重油、輕油、天然氣等)發電機組的容量因數(CF%)；從前傳統基載機組的燃煤機組CF由62.8%(2011年)逐漸遞降至40.2%(2020年)、早期作為中載機組的燃氣複循環機組CF則從44.3% (2011年)上升到57%(2020年)，兩者角色互換，燃氣複循環逐漸由中載轉變成基載機組的趨勢，這當然拜近年來電業自由化電力市場競價、頁岩油氣開採天然氣價下降、氣候變遷與環境保護，變動性再生能源蓬勃發展、需搭配出力升降快速機組等錯綜複雜因素所造成。

至於成本較高的燃油汽力及效率較差的燃氣汽力機組CF大約維持在12~14%之間作為尖中載或輔助服務用途；至於燃氣氣渦輪(Gas Turbine)及燃氣內燃機(Internal Combustion)則從8%左右(2011年)分別緩緩提升至12%及15%左右，可能配合再生能源占比增加，需要增設成本低又可快速啟動升降載作為尖載或輔助服務之用而CF提高。另外，燃輕油的傳統尖載機組或備轉容量用之氣渦輪(GT)或內燃機(IC)，因為燃料成本高，CF只維持載1~2%之間；倒是在2021年2月的GT的CF升高至5%、燃煤也突增約10%，應該跟2021年2月德州、SPP與MISO南部因極端冷凍大量燃氣機組跳脫無法運轉的大限電有關。

4.2非化石燃料機組之裝置容量與容量因數

有關非化石(地熱、水力、核能、生質能、其他氣體、太陽能PV、太陽熱能、風力、木材等)燃料或資源機組，亦分別按2011~2020年及2021年1~10月繪製裝置容量及容量因數曲線如下：

圖5 2011-2020年美國非化石燃料發電機組裝置容量及容量因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

圖6 2020年1-10月美國非化石燃料發電機組裝置容量及容量因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

參考上兩圖可知：非化石燃料發電的傳統基載核能機組CF仍維持86~93%之間；CF次高的地熱發電約在68~76%之間；接著，生質能、其他氣體、及燃木材發電則在50~67%之間；下一群組為再生能源依序為水力CF在35~45%之間、風力CF為31~35%左右、太陽能PV則在19~25%之間、CF最低的太陽熱能在17~24左右。

4.3電池儲能及抽蓄機組之裝置容量與容量因數

有關電池儲能及抽蓄機組也分別按2011~2020年及2021年1~10月繪製裝置容量及容量因數曲線如下：

圖7 2013-2021年美國電池儲能及抽蓄機組裝置容量及容量(使用)因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

圖8 2021年1-10月美國電池儲能及抽蓄機組裝置容量及容量(使用)因數曲線[資料來源：電力月報(Electric Power Monthly)U.S. Energy Information Administration)]

至於過去十年(2011-2020年)及2021年1-10月全美國儲能的抽蓄發電及電池儲能之裝置容量及CF，可從上兩圖得知：抽蓄發電年CF約在10~11%之間，2021年1-10月的月CF則約在7~16%左右，十年來裝置容量都維持在2,300萬瓩邊緣；電池儲能年CF從2013年的0.7%逐漸升至2017年的6.8%，然後下降至目前的5%左右，儲能裝置容量從2013年的126.7MW到2020年增至1210.3MW。2021年1-10月儲能月CF為3.2~5.6%之間，但儲能裝置容量增加迅速到10月底高達3270MW(327萬瓩)。

五、台電各類發電廠容量因數實績

根據台電公司民國109年統計年報公布之2009-2020年台電核能、汽力火力(燃煤、燃油、燃氣)、複循環、水力、風力、氣渦輪、離島柴油機等發電廠的容量因數，詳如下圖：

5.1核能機組容量因數實績

圖9 2009-2020年台電核能電廠各機組容量因數曲線[資料來源：民國109年統計年報台電公司)]

上圖顯示台電三座核能電廠六部機組12年來的年容量因數。其中核一廠一號機因2014年12月10日停機進行年度大修，12月28日執行核燃料挪移填換作業時，發現其中1束燃料組件有把手鬆脫情形，之後政府即不再同意該廠啟動，直到2018年12月5日運轉執照到期後除役；2009-2014年核一一號機容量因數在83~97%之間；核一二號機原定於2017年6月10日停機大修，但6月2日發生核一廠引出線345kV輸電鐵塔倒塌，電力無法送出，引起二號機跳脫停機，直到2019年7月15日運轉執照到期也沒再併聯運轉，直接除役，2009-2017年核一二號機容量因數在40%(2017/6/2鐵塔倒蹋停機)~100%之間。

至於核二廠2009-2020年一號機容量因數為56.5%(2017年)~102.4%之間、二號機則0%(2017年因2016/5/16避雷器事故停機至2018/3/27並聯又跳機，再至2018/6/8並聯運轉)~101.8%之間。

核三廠2009-2020年一號機容量因數在87.3%(2012年)~102.3%(2020年)之間、二號機則在82.1%~100.2%之間。

核能機組在台電系統屬於基載機組，年CF除了受到當年的定期大修或者事故檢修等因素影響，都在80~100%範圍。

5.2汽力火力發電廠容量因數實績

汽力火力機組(Steam Turbine)一直都是台電系統的基載機組，但近年來燃煤燃油化石燃料發電因環保因素，為了減少空汙，發電逐漸受限，尤其效率較差又老舊機組，詳見下圖各電廠容量因數所示：

圖10 2009-2020年台電燃油、燃煤、燃氣汽力電廠容量因數曲線[資料來源：民國109年統計年報台電公司)]

台電汽力火力電廠共有五座，由北到南分別為：

協和燃油電廠：為民國60年代興建的四部500MW燃油汽力機組，其中協一、二機已於108.12.31除役，規劃更新改建為燃氣電廠，設置2部裝置容量約100~130萬瓩級燃氣複循環機組。2009年~2020年的年廠容量因數為21~56%之間，近年來因環保因素限制運轉時數及燃油成本較高且機組效率較差，大部分作備轉容量之用。

林口燃煤電廠：於民國57年起陸續設立2部300MW雙燃料機組(燃油/煤)，於103年9月正式除役，民國105、106、108年先後更新為三部先進環保設備超超臨界800MW機組商轉。11年來林口電廠年廠容量因數民國98~10年就機組為56.3%~78.3%左右，民國106~109年新機組CF為77.5~89.4%之間。
台中燃煤電廠：係民國70年代開始興建，於民國80年至95年陸續完成十部550MW燃煤汽力機組，為台電系統最大基載電廠，民國98~109年該廠年廠容量因數為61.1%(民國109年)~93.4%之間。台中燃煤機組近年來屢遭環保政治因素要求減煤減排，從最近的年廠CF 61.1%、63.9%(108年)顯示出來。目前台電正在進行興建2組130萬瓩燃氣複循環機組、液化天然氣(LNG)接收碼頭及5座液化天然氣 (LNG)儲槽，以逐漸取代燃煤機組，但工程進行還經常遭到地方政府刁難。
興達燃煤電廠：也是台電系統於民國60年代南部興建了二部500MW及兩部550MW燃氣汽力機組，另建有五組燃氣複循環機組。民國98~109年燃煤電廠之年廠容量因數為61.6%(民國109年)~94%之間。該廠燃煤基載機組也跟台中燃煤電廠一樣受到環保減排減煤影響，近兩三年廠CF逐漸遞減到60%左右。

大林(燃煤、油、氣)電廠：大林電廠係民國50年代繼林口電廠之後在南部高雄興建之基載電廠，先後興建兩部燃煤300MW機組、兩部375MW燃油機組、一部500MW及一部550MW燃氣汽力基組。兩部燃煤機組於民國101年8月底除役，並更新改建為2部80萬瓩高效率超超臨界發電機組分別於民國107、108年商轉。另兩部燃重油機組亦於106.11.3除役。民國98~109年該廠(燃煤、油、氣汽力)年廠容量因數為18%(102年)~71%(108年)左右。

5.3燃氣複循環機組電廠因數實績

燃氣機組因進口LNG天然氣價格昂貴，台電系統原規畫為中載機組，採用高效率起停快速的燃氣複循環機，但因近年台電系統基載機組短缺，燃氣複循環機組也逐漸補充基載的基組，從下圖各廠容量因數可資證明：

圖11 2009-2020年台電燃氣複循環電廠容量因數曲線[資料來源：民國109年統計年報台電公司)]

台電系統燃氣複循環電廠共有四座，由北到南分別為：

大潭電廠：大潭電廠位於桃園市觀音區大潭濱海特定工業區，於民國95年~98年先後完成兩組742.7MW及四組724.7MW高效率複循環機組商轉，民國106年夏季恐面臨缺電挑戰，提前啟動「增建第7號燃氣複循環機組第一階段燃氣單循環機組」新建工程(60萬瓩)，於107年3月28日完成商轉。該廠民國98~109年年廠容量因數在32%(98年)~71%左右，上圖顯示民國98年商轉時CF為中載30多%，逐漸增高至50、60以至70幾%，成為基載機組運轉。
通霄電廠：為台電最早的燃氣電廠，於民國50年初，運用中油公司於通霄鐵鉆山礦場鑽獲豐富油氣資源而興建，裝置四部奇異公司氣渦輪機，於民國54年商轉，另於民國57年增設四部飛雅特氣渦輪機。

民國67年開始興建三部約26萬瓩高效率、起動及負載變化快速之燃氣(進口LNG)複循環機組，並於72年正式商業運轉，係台灣第一座複循環發電廠；70~74年#1~#3機組完成改燃重油運轉，為全世界首次氣渦輪機燃燒重油機組；106年10月31日#1~#3機除役。

民國79年再增設兩部33.5萬瓩#4、#5號複循環機組，並於81年商轉。民國86年又在電廠西南角增設#6號機30.5瓩機組，於89商轉，可燃用天然氣與柴油複循環機組。

民國89年~91年為改善空氣品質，#1~#5機燃重油機組完成改燃天然氣運轉，目前通霄電廠以天然氣為主要燃料。

民國104年開始擴建三部89.26萬瓩高效率複循環機組，一號機於107年2月27日商轉，二號機於108年5月30日商轉，三號機於109年5月26日商轉。初期通霄對外345kV聯絡線未完成時出力會受限制。

民國98年至109年通霄電廠年廠發電容量因數在43%~71%之間

興達(燃氣複循環)電廠：興達電廠燃氣複循環機組係於民國87年~88年陸續完成五組445.19MW機組，年廠發電容量因數在44%~77%左右，由上圖顯示興達CCGT也逐漸從中載變為基載運轉中。
南部電廠：為台電現存最老電廠，於民國44年10月30日成立，興建有3部燃煤機組與3部氣渦輪機，總裝置容量30萬瓩，分別於82年及72年除役。並於民國81年至92年在原廠區更新興建四部高效率燃氣複循環機組，總裝置容量為111.78萬瓩。係台電唯一在大都市區的火力電廠。

民國98~109年南部燃氣複循環電廠年廠容量因數在45%~85%左右，由上圖顯示南部CCGT也逐漸從中載變為基載運轉中。

5.4水力、抽蓄、風力、氣渦輪、離島柴油機組容量因數實績

台電系統尖載機組有水庫水力、抽蓄水力、氣渦輪等，再生能源有風力、太陽能，川流小水力等，這些機組容量因數較低，詳如下圖(太陽能除外)所示：

圖12 2009-2020年台電氣渦輪、離島柴油機、傳統水力、承攬水力(翡翠、石門-義興、曾文)、抽蓄發電、風力、購電風力等機組容量因數曲線[資料來源：民國109年統計年報台電公司)]

從上圖顯示民國98~109年尖載及再生能源年容量因數分別如下：

氣渦輪：為尖載機組容量因數在0.08%(民國98年)~4%左右，CF越高表示當年比較缺電，氣渦輪發電增加。
離島柴油機：離島的蘭嶼、綠島、澎湖、金門、馬祖都裝設燃輕油柴油內燃機供電，綜合容量因數在32%~37%左右。
台電傳統水力：包括水庫、調整池及川流水力發電，容量因數在15%(109年)~39%(104年)左右。CF低表示為枯水年，高則為豐水年。
承攬水力：包括台電承攬的翡翠、石門、曾文水庫水力發電廠，主要是配合下游自來水及灌溉水而副產品發電。其容量因數在23%~39%左右。
台電自有風力：台電自有風力發電容量因數在23%~30%之間。
購電風力：購電風力年CF在25%~36%左右。
抽蓄發電：台電目前有大觀二廠(1,000MW)及明潭抽蓄發電廠(1,600MW)，其年容量因數在12%~14%左右。受限於當初設計下池只有尖載六小時滿載容量，CF無法提高(除非電源緊澀下池放水發電)。

六、後語

6.1電業即產即用特性容量因數不能完全跟一般產業利用率相比

綜前所述，因為電力無法大量儲存(成本太貴負擔不起)，需即產即用的特性，電力公司都會配合用戶用電習性(系統負載特性)，也就是例如大型工業用戶每天三班制24小時連續用電(基載)、夏天白天上班工作時間的10時~12時及13時-17時大量使用冷氣造成用電高峰(尖載)、及夾在尖載與基載間之用電(中載)，興建不同類型的尖(起停及出力變動快速、興建成本低、燃料費用高)、中、基載(興建成本高、無法快速起停及升降載)發電機組來供應電力，以符合投資經濟考量，降低用戶電價。近年來出現大量太陽能發電供應白天用電，傳統發電機組供電尖峰逐漸移轉至傍晚太陽下山的夜間尖峰時段。

一般產業產品可以大量儲存，只需要一種24小時運轉設備就可以，不用像電業那麼大費周章設置尖、中、基載不同設備，所以不能拿一般產業的產能利用率跟電業尖、中載發電機組的容量因數來相比說嘴，可以跟24小時運轉的基載機組容量因數比高下。

6.2美國電業與台灣電業容量因數比較

根據第四、五章過去十年來美國與台電各類發電容量因數實績值相對照：

同是基載的美國核能機組CF約在86~93%之間；台電核三廠一號機容量因數在87.3%~102.3%之間、二號機則在82.1% ~100.2%之間，核一及核二扣除外界介入年份也都在86%~96%左右。雙方CF差異不大。

另一基載的燃煤機組，美國燃煤CF在電業自由化及頁岩氣燃氣複循環競爭下，從62%逐漸降至2020年的40%，掉到中載機的CF範圍了。

台電台中燃煤電廠前十年還維持在81~93%左右，最近兩年才掉到60幾%，未來有可能步上美國燃煤機組後塵；至於新超超臨界高效率高環保標準燃煤機組大概維持在74%~94%左右，未來還可能維持基載運轉。

至於從前的中載燃氣複循機組方面，美國燃氣CCGT的CF從10年前的44%逐漸增至2020年的57%，跟燃煤互換成為基載機組的趨勢。根據EIA的2021年能源展望(AEO:Annual Energy Outlook 2021)的2021參考案例(AEO2021 Reference case)預測至2050年的化石燃料別容量因數(圖13)及2026年上線商轉機組均化成本(LCOE: levelized cost of electricity)與避免成本(LACE :levelized avoided cost of electricity)(表1)顯示，2026年上線商轉先進CCGT機組均化成本遠低於燃煤及核能機組，均化避免成本也低於燃煤機組，未來先進複循環機組容量因數在70幾%~80幾%均高於燃煤機組成為基載機組。

圖13美國2021年年度能源展望(Annual Energy Outlook)基本案例(Reference Case)預測至2050年容量因數曲線[資料來源：Annual Energy Outlook 2021 U.S. Energy Information Administration]

表1 美國2021年年度能源展望(Annual Energy Outlook)基本案例(Reference Case)估計全美25區中之四個代表區2026年上線商轉機組均化成本(LCOE) 與避免成本(LACE)表 [資料來源：Annual Energy Outlook 2021 U.S. Energy Information Administration]