2026/5/29 ENTSO-E公布了今(2026)年的夏季展望(Summer Outlook )報告,也就是類似我從前在台電電力調度處每年夏季前公布之「台電系統今夏供電檢討報告」。
ENTSO-E在報告公布網頁下方也附上了該展望檢討的「方法(Methodology)」,亦即歐盟「夏季展望」檢討計算的法定依據。它屬於歐盟為達成會員國間所簽署的基礎條約之目的,而聯盟機構採取Regulations (規則)、Directives (指令)、Decisions (決定)、Recommendations(建議)及Opinions(意見)五項規定來落實條約,其中之「Decisions (決定)」一項。也就是歐盟能源管制機構合作署(ACER: European Union Agency for the Cooperation of Energy Regulators) 關於短期及季節性裕度評估 (STSAA: Short-term and Seasonal Adequacy Assessments )方法之決定(Decisions)。
本文件係由歐洲輸電調度中心協會[以下簡稱「ENTSO-E(European Network of Transmission System Operators for Electricity)」依據歐洲議會及理事會關於電力部門風險防範之歐盟規則(EU)2019/941【以下簡稱「RPR(risk-preparedness Regulation)」】第8條制定,內容為「短期及季節性裕度評估方法」【以下簡稱「方法(Methodology: Short-term and Seasonal Adequacy Assessment Methodology)」】,並廢止2005/89/EC指令。
(1) 本「方法」考量了RPR中所訂定的一般原則與目標,以及歐盟法律框架,特別是:
a. 歐洲議會及理事會於2019年6月5日通過關於電力內部市場之「(EU)2019/643歐盟規則」【以下簡稱「電力規則(Electricity Regulation)」】;
b. 歐洲議會及理事會於2019年6月5日通過關於電力內部市場共同規則,並修訂2012/27/EU指令之「(EU)2019/944歐盟指令」【以下簡稱「電力指令(Electricity Directive)」】;
c. 2017年8月2日歐盟規則(EU)2017/1485建立之輸電系統運轉指南【以下簡稱「SO GL(guideline on electricity transmission system operation)」】;
d. 2015年7月24日歐盟規則(EU)2015/1222建立之容量分配與壅塞管理指南【以下簡稱「CACM(capacity allocation and congestion management)」】;
e. 2017年11月24日歐盟規則(EU)2017/2196建立之電力緊急狀態與復電電網法規(network code) 【以下簡稱「緊急與復電電網法規(Network code on emergency and restoration)」】;以及
(8) 應制定日前(day-ahead)時間框架的「方法」,分別針對「電網緊急與復電法規」中之第21條「有效電力協助程序(Assistance for active power procedure)」及第22條「手動停電程序(Manual demand disconnection procedure)」的要求。
a. 「計劃性停電(Planned Outage)」指資產在電力系統中無法使用,但此停電事先規劃,包括維護、封存及其他事先已知的不可用率。
b. 「非計畫性停電(Unplanned Outage)」(亦稱故障)指的是當資產在系統中無法使用且係非計畫性停電的狀態。
c. 「機組解併聯與經濟調度(UCED: Unit Commitment and Economic Dispatch)」指一種數學最佳化模型,用來決定供需機組的解併聯排程及其調度程度,以滿足所建立模型期間中每個時間步驟的系統負載需求。問題的目標函數是在滿足電力系統的運轉限制的同時,最小化系統的總運轉成本。系統整體運轉成本是指所有短期運轉成本(燃料成本、排放成本、運轉變動與維護成本、未供電能成本)的總和:假設未供電能(unserved energy)的單位成本非常高,且使用卸載作為最後手段,以允許最佳化問題之可行性。
d. 「非明確模型系統(Non-explicitly modelled systems)」指的電力系統不提供直接資料以供裕度評估,但與 ENTSO-E 的任何成員或任何其他適用SO GL第81、106及107條的電力系統緊密相連。這些系統對泛歐洲裕度評估的貢獻,應依據其所連接的TSO所提供的假設(例如市場行為)來考慮。
e. 「明確模型系統」指的是歐洲電力系統不可分割的一部分,且適用「SO GL」之第81、106及107條的電力系統。
f. 「市場基制資源(‘Market-based resource)」指系統中符合市場規則及商業協議的任何供需資源。
g. 「非市場方法(Non-market measure)」指任何偏離市場規則或商業協議的供應端或需求端措施,其目的是緩解電力危機。
h. 「檢討區(Study zone)」指電系統中評估裕度最小的地理區域。
i. 「檢討周界(Study perimeter)」指的是模型在裕度評估中之整個電力系統。這表示所有檢討區的集合。
j.「缺電預期時間(LOLE: Loss of Load Expectation)」指在特定區域內,特定期間時間內,資源不足以滿足負載需求所需的期望小時數。
k. 「失載(缺電)機率(LOLP: Loss of Load Probability)」指在特定區域及期間時間內,資源不足以滿足負載需求之機率。
l. 「缺電量(ENS: Energy Not Served)」指在特定區域及期間內,因資源不足以滿足負載需求而未能供應的電能。
m. 「預期缺電量(EENS: Expected Energy Not Served)」指在特定區域及特定期間時間內,因資源不足以滿足需求而預期無法供應的電能。
n. 「裕度機率指標」(APM: Adequacy probability metric)指在特定檢討區域及期間時間內,資源足以滿足負載需求供給的機率。APM 和 LOLP 的總和是 100%。
o. 「正常情況(Normal conditions)」指的運轉情況,如天氣狀況、發電可用率及電網可用率,所導致典型之運轉情況。它通常與導致供電備用機率(supply margin probability)分布中之第五十百分位(50th percentile)的運轉情況條件相關。
p. 「緊澀(嚴重)情況(Stressed (severe) conditions)」指的是一種運轉情況,例如天氣狀況、發電可用率及電網可用率,導致系統嚴重的運轉狀況。它通常與導致供電備用機率(supply margin probability)分布中之第五百分位(5th percentile)的運轉情況相關。
18. 若需量側反應(Demand side response)在相關期間內可用,則應納入評估使用。這涉及負載需求彈性(例如,系統負載需求減少與延遲作為市場訊號的反應)。它定義為最大負載需求減少量及最大負載減少持續時間;及最大負載需求延期,以及最長延期期間。需量側面反應為非市場指標(即可停電力),在基本評估中應予以忽略。提供系統服務的需量側反應也應被忽略。若需量側反應提供平衡備轉容量、若提供頻率控制備轉容量(FCR)或頻率恢復備轉容量(FRR)輔助服務,則都不予考慮;若提供替代備轉容量(RR)服務,則予以考慮。
輸配電原文教科書為「Element of Power System Analysis 作者William D. Stevenson,JR.」及「Electric Transmission and Distrbution 編輯者Bernhardt G. A. Skrotzki 分別由中澤西電燈&電力公司 E.M. Adkens、PG&E公司F.S. Benson、芝加哥康愛迪生電力公司E.L. Michelson贊助提供內容」。
後者偏重實務方面,前者為著重輸電系統計算分析方面,輸配電這門課對於我後來在台電工作至為重要,我任職的台電電力調度處計畫課(電網股)幾乎是在做「Element of Power System Analysis」工作,從線路常數計算開始,到電力系統故障電流計算、電力潮流計算、電力系統穩定度計算等等。我讀的課本是第一版,我記得當時在台北買不到,我們班上還託人在台南才買到。
控制機械(保護電驛)原文課本為「The Art and Science of Protective Relaying ;作者C.Russell Mason」,我1979年台電派我到美國奇異(GE)公司電力系統工程研究班 (PSEC) 研習時也發給我同樣這本真正的原版,原來這本書係GE PSEC保護電驛課程的講義,1956年編輯成為課本。
「德州電力調度中心(ERCOT)節點協定(Nodal Protocols)」第3.16節第(2)款「決定輔助服務數量之標準(Standards for Determining Ancillary Service Quantities)」,要求必須至少每年制定決定ERCOT所需輔助服務數量的方法。協定第 3.16節第(3)款要求 ERCOT 董事會審查該方法並得到德州公用事業委員會(PUCT)的批准。
頻率調整服務(Regulation Service)係由 ERCOT可以部署的資源組成,以反應ERCOT系統頻率之變化,來依照運轉指南維持ERCOT系統頻率在預定範圍目標內。 ERCOT需要每年評估系統頻率調升(Reg-Up)服務及頻率調降(Reg-Down)服務之正常要求。 ERCOT的做法是使用頻率調整服務的歷史使用率來執行評估並決定此服務所需的數量。 部署頻率調整服務是為了將實際頻率校正為預定頻率,並確保滿足北美電力可靠度公司(NERC: North American Electric Reliability Corporation)的要求。
小時內凈負載預測(Intra-hour net load forecast)用於建立安全受限經濟調度(SCED)可調度資源的基底點。ERCOT觀察到,在凈負載突然上升時,小時內凈負載預測誤差較大。透過在計算ECRS容量時納入小時淨負載預測誤差,可以考慮小時淨負載預測(以及小時淨負載上升)的不確定性。具體而言,ECRS小時淨負載預測誤差相關容量的計算,採用的是前兩年同一小時、同一月份小時淨負載不確定性的85%到95%百分位數。
淨負載係定義為 ERCOT負載減去間歇性再生資源(IRR: Intermittent Renewable Resource)估計的未削減總出力,其中包括風力發電資源(WGR)及光伏發電資源(PVGR)。淨負載預測的計算方法是從小時內負載預測(IHLF: Intra-Hour Wind Power Forecast) 中減去小時內風力發電預測 (IHWPF: Intra-Hour Wind Power Forecast) 及小時內光伏發電預測(IHPPF: Intra-Hour Photo Voltaic Power Forecast)。 使用的IHWPF、IHPPF及 IHLF是截至每個安全限制經濟調度(SCED)間隔前 30分鐘的更新值。淨負載不確定性定義為SCED間隔內的平均凈負載與預測的凈負載之間的差值。
ERCOT Methodologies for Determining Minimum Ancillary Service Requirements /ERCOT Board Recommended approval on 2/4/25 / PUCT Approved on 3/13/25/Effective Date of 4/1/25
專家小組將收集及分析有關該事件的所有可用資料,以重建4月28日的事件並確定大停電的原因。對於資料收集任務,專家小組一直在接收來自所有受影響的TSO資訊。此外,為了便於向專家小組提供第三方資料,專家小組發送了兩封信–一封發給西班牙 Red Eléctrica,另一封由 ENTSO-E 發給西班牙當局。這兩封信都可以在此網頁上找到。專家小組確認已收到32個機構的資料。專家小組仍在評估這些機構提供的資料。另有9個機構尚未提供資料。專家組正在直接聯繫這些機構以獲取必要的資料。
8.1.1 資料收集:
在調查的第一階段,專家小組收集並分析所有可用的事件資料,以重建4月28日的事件並確定停電原因。
為了完成資料收集任務,專家小組一直在收集所有受影響之輸電調度中心(TSO)的資訊。此外,為了便於向專家小組提供第三方資料,專家小組發送了兩封信–一封發給西班牙 Red Eléctrica,另一封由 ENTSO-E 發給西班牙當局。這兩封信都可以在此網頁上找到。最終,專家小組於7月15日確認已收到所有接觸方提供的資料。專家小組仍在評估這些方提供的資料的完整性及品質,以及根據此評估結果,已向其中幾家公司發出了補充資料請求。
根據迄今建立的初步事實,專家小組目前認為,一系列發電機組連鎖跳脫及電壓升高「連鎖性電壓升高(cascading voltage increases)」是此次停電的最可能觸發誘因(trigger)。此前,歐洲電力系統的任何部分從未將此類連鎖電壓升高與大停電聯結起來。如果確認發生,此次高壓大停電模式將需要歐洲國家輸電調度中心協會(ENTSO-E)全體電力系統專家進行徹底的分析與調查。
此報告之編撰符合在運轉程序9(OP 9:Operating Procedure 9)所制定的條款,此條款在OP 9第10.6節中聲明:輸電調度中心(TSO)一旦獲得有關此事件的確切資訊,必須準備一份書面報告。該報告將包括為防止事件再次發生、或在未來再次出現類似情況時盡量減少其後果而應採取的措施,並將在事件發生後60個工作天內函送給受影響的系統參與者(agents)、國家市場暨競爭委員會(CNMC:Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia)及能源主管部門(Administración competente en materia de energía)。
根據國家電力調度中心的 廣域量測系統(WAMS) 網路記錄,在兩條線路從下列線路跳脫後:新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線、蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)- 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 220 kV 兩回線及潘德阿蘇卡爾(Pan de Azúcar) -蓬塔科羅拉達(Punta Colorada) 220 kV 兩回線,大北部區的電力島系統上的頻率升達到了 51.6 Hz 的最高值,足以引起極端偶發事故防禦計劃(PDCE) 的 北區發電自動跳脫方式(EDAG-ZN )的步驟 I、II、III 及 IV 以及 EDAG 第 0 階段的步驟 I、II 及 III(仍有機組的步驟)的動作。
在這方面,根據 PDCE 的 EDAG-ZN 主細胞(master cell)的報告、國家電力調度中心的 SCADA 記錄及各協調公司提供的故障報告、參與 PDCE 的 EDAG-ZN 步驟 I 至 IV 及 EDAG 第 0 階段步驟 I 至 III 的電廠的行為,在上一段提到的輸電設施被強制跳脫後,情況如下:
關於這方面,可以看出EDAG-ZN利用了它所擁有的所有可用資源,根據設計的數量及優先順序在每個步驟中分配電廠。然而,由於參與發電廠的缺乏,它無法完成第 III 步驟所需的數額,也無法將發電廠分配給第 IV 步驟。儘管有上述規定,在北部區域形成電力島系統時(下午 3:16),EDAG-ZN 的運轉機組(約 680 MW)加上因其他電廠自身保護措施的運轉而跳脫(約 603 MW),總共跳脫電量約為 1283 MW,與 EDAG-ZN 的總需求量相似(步驟 I+II+III+IV = 1117 MW)。
根據電力調度中心的 WAMS 網路記錄,上述情況允許在下列線路跳脫後:新迭戈·德·阿爾馬格羅-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線、蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)- 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 220 kV 兩回線及潘德阿蘇卡爾(Pan de Azúcar) -蓬塔科羅拉達(Punta Colorada) 220 kV 兩回線,國家電力系統(SEN)大北部區的電力島系統上的頻率達到管制範圍內之值。
(a)新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線、新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) -蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)220 kV 兩回線、潘德阿蘇卡爾(Pan de Azúcar)- 蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)220 kV 兩回線等都跳脫,國家電力系統(SEN) 的北部電力孤島系統形成發電過剩,導致北部電力孤島系統上的頻率達到最高超過 51.6 Hz。
由於低頻自動卸載方式(EDAC-BF)及自動卸載方式極端偶發事件自動卸載方式(EDAC-CE) 在這兩個電力孤島系統的動作,北島的卸載了132.6 MW,南部電力孤島系統的卸載了236.05萬瓩(2,360.5MW),係因為大北區自動卸載方式(EDAC Norte Grande)、中南部自動卸載方式(EDAC Centro Sur)及極端偶發事件自動卸載方式(EDAC-CE)(第2階段及第3階段)計畫的所有步驟的動作條件都達到的結果。下列是根據相對應的EDAC,提供相關各階段設定之遵循的詳細資訊:
另一方面,根據安全及服務品質技術標準之要求,對兩個形成電力孤島系統的低頻自動卸載方式(EDAC BF)的動作分析見本報告的附件8。對於這項分析,考慮了大北區( Norte Grande) 及 中南區(Centro Sur )的目前自動卸載方式 (EDAC),如 2025 年補充服務報告(SSCC)的「附件 E. 偶發事故控制」中所述。
智利不同地區及區域的復電方式(ERS: Esquema de Recuperaci?n de Servicio)及復電計劃 (PRS: Planes de Recuperación de Servicio) 相關的操作執行期間,發生了幾次不成功的保護電驛動作及/或斷路器閉合,主要與復電過程中涉及相關發電機組。
下表列出了目前復電計劃中定義的各個地區及區域的這些動作之摘要(如本報告的第 4 章所示):
7.6.1大北區(Norte Grande Zone) -阿裡卡地區( Arica Area ):
在此區域的復電計畫( PRS )期間沒有自動動作記錄。
7.6.2大北區(Norte Grande Zone) – 伊基克地區(Iquique Area)
在此區域的復電計畫( PRS )期間沒有自動動作記錄。
7.6.3大北區(Norte Grande Zone) – 塔拉帕卡地區(Tarapacá Area)
7.6.4大北區(Norte Grande Zone) – 中部地區(Área Centro)
7.6.5大北區(Norte Grande Zone) – 科迪勒拉地區(Área Cordillera)
7.6.6大北區(Norte Grande Zone) – 奧希金斯地區(Área O´Higgins)
7.6.7大北區(Norte Grande Zone) – 摩羯座地區(Área Capricornio)
在此區域的復電計畫( PRS )期間沒有自動動作記錄。
7.6.8北奇科區(Zona Norte Chico) – 迭戈德阿爾馬格羅地區(Área Diego de Almagro)
7.6.9北奇科區(Zona Norte Chico) – 卡多內斯地區(Área Cardones)
7.6.10北奇科區(Zona Norte Chico) – 潘德阿蘇卡爾地區(Área Pan de Azúcar)
復電過程期間通訊及 熱線(Hot Line)之不可用。這違反了「協調及運轉規則(Reglamento de la Coordinación y la Operación )」第118條、NTSyCS 第4-3(b)條及第4-24 以及「協調及運轉技術標準(Norma Técnica de Coordinación y Operación )」第 1-7 (d) 條的規定。
拉西拉太陽能發電場(PFV La Silla ) E1控制面板保護電驛系統的時間戳(Time stamp)。
導致 陽光田野太陽能(PFV Campos del Sol)、關喬伊太陽能(PFV Guanchoi)、紫丁香陽光太陽能(PFV Sol de Lila )及 太陽谷太陽能(PFV Valle de Sol) 及查納雷斯( Chañares) 等太陽能發電場跳脫的保護電驛的示波記錄包含在 5 天故障報告中,沒有顯示相對應電驛計算頻率以評估其動作門檻值之頻道。
儘管如此,為了決定在事故發生時系統中可用的應變控制資源是否能夠維持新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)變電所 以北及 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所以南的兩個電力孤島系統之穩定狀態,有必要進行正在發展的分析。同樣,必須驗證應變控制資源之有效性及其對兩島全面大停電之前蔓延的影響。
極端偶發事故防禦計劃(PDCE: Plan de Defensa contra Contingencias Extremas)之北區發電自動跳脫方式(EDAG-ZN: Esquema de Desconexión Automática de Generación Zona Norte Grande) 第 1 步驟(escalón N°1)被認為動作正確。
2025年2月25日下午3:15:41,新潘德阿蘇卡爾變電所(S/E Nueva Pan de Azúcar)之開關 52K8、52K9、52K11及 52K12 異常跳脫,也就是對應於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線之 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 端跳脫。
同時,相對應於上述線路第1路另一端新麥坦西洛變電所(Nueva Maitencillo S/E)的 52K10及 52K11的開關也跳脫。上述,國家電力系統 (SEN)一次設備等級沒有出現故障情況,以及輸電線路開關保護設備(誤)動作跳脫。儘管1.3 秒後上述 第1路的新潘德阿蘇卡爾變電所(Nueva Pan de Azúcar S/E) 端自動復閉(automatic reconnection),但由於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)端之前已跳脫啟斷,因此沒有導致國家電力系統在 500 kV 等級線路重新併聯連接。
由於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線異常跳脫,此兩回500 kV 線路輸送之1800 MW 電力,改流到新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)與新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所之間的平行220 kV系統中,導致發生了大約 1 秒之電力震盪(power oscillations),此電力搖擺振幅很大,被線路測距保護電驛偵測到電力搖擺、或被其遙跳( Teleprotection )加速保護方式動作跳脫220 kV線路。這導致在國家電力系統分裂形成了兩個電力孤島系統:新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所、潘德阿蘇卡爾(Pan de Azúcar)及 公司(Las Compañías) 變電所以北系統的發電過多,以及所述 變電所(SS/EE )以南系統的電源短缺。
隨後,在北部孤島系統,發電機組透過自動跳脫機制(automatisms),達成了一定的穩定度。然而,由於系統高電壓導致發電機組及用電設施連續跳脫,以致北部系統在國家電力系統(SEN)分裂後約 4 分鐘崩潰,而南島在國家電力系統( SEN) 分裂後約 5 秒崩潰,因為中南部地區既有的緊急應變控制資源(contingency control resources) 諸如自動低頻卸載方式(Automatic Low Frequency Load Disconnection Scheme)及工業園區貢獻之可用發電,無法控制電頻率的下降。
根據運轉保護電驛系統之業主智利國際輸電公司( Interchile S.A.)所表示,新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線異常跳脫,起因係由於500 kV輸電線第1路及第2路之第1套保護電驛系統 (主保護)線路差流電驛(87L)的【意外及不可預見的動作(unexpected and unforeseen action)】。
儘管如此,智利國際輸電公司( Interchile S.A.) 表示,【保護系統意外及不可預見的動作(unexpected and unforeseen operation of the protection systems)】的來源仍不確定,該公司表示正在調查這種情況,以便在 2025 年第二季提出結論。
在發生故障之前,國家電力系統係透過 阿爾梅達 (PFV Almeyda)、康內荷(PFV Conejo)、艾爾 羅梅洛(PFV El Romero) 等太陽能發電場,及風之平原(PE Llanos del Viento)、泰格雷山(PE Cerro Tigre)、 北馬列科(PE Malleco Norte)、南馬列科(PE Malleco Sur)、杜克科山(PE Lomas de Duqueco) 等風力發電場,以及公牛(HE El Toro)與柏樹(HE Cipreses) 水力發電廠,執行分散式頻率控制(Control distribuido de frecuencia)[一次頻率控制(CPF: Control Primario de Frecuencia) 及二次頻率控制(CSF: Control Secundario de Frecuencia)]。
2025年2月25日之計劃性維護及故障檢修維護(mantenimientos programados y forzados)工作的詳細資訊詳如附件4(Annex No.4)。
4.6故障前狀態及配置(Estado y configuración previo a la falla)
新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線因保護電驛系統動作而跳脫前片刻,國家電力系統(SEN: Sistema Eléctrico Nacional)在前述輸電線路上以穩定方式運轉,並符合N-1安全準則,北電南送的電力輸送電力為180萬瓩(1,800 MW)。
因此,考慮到智利國際輸電公司(InterChile S.A.)提供的資訊,即有關保護後衛系統已經到位,其所有功能都已全面運作,特別是其線路差流電驛(87L)功能在 新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線的4個終端之每一個都完全運轉,沒有必要對線路的採取轉移載流措施,因為在這種情況下,維持了遵守N-1的運轉準則。
「在15:15:41.363,在嘗試恢復通訊頻道、以及在上述保護之線路差流保護功能重新併用期間,所述保護功能發生了【意外及不可預見(unexpected and unforeseen action)】的動作。因此,造成新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) –新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線跳脫,此時這兩回線通過電力約178萬瓩(1,780 MW)」。
值得一提的是,智利國際輸電公司(InterChile S.A.)沒有通知或請求電力調度中心的調度控制中心(CDC)之授權批准,來執行其在新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回線之通訊與保護系統中的干預,也沒有告知正在執行的工作之任何可能風險。在這種方式下,電力調度中心無法評估及採取措施來減輕此類干預帶來的風險。因此,無法事先採取措施來減輕智利國際輸電公司(InterChile S.A.)執行的干預所帶來之風險。
【對電力調度中心 DE 01305-25 來文之回應 (其中要求 智利國際輸電公司(InterChile S.A.)確定為使新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)500 kV兩回線可用而採取的措施,並提供支持這些措施的訊息,從而保證相關路段之完全可用性。此外,還要求提供保護系統製造廠家的報告,說明是否在其他系統中也觀察到發生類似事件,以及該廠商建議的緩解措施是什麼):
2025年2月25日13點35分,進入第2025000322號限制報告(IL)所通報的運轉限制,其中國家電力調度中心(CEN)調度控制中心(CDC)被告知與第1套主保護 (PL1) 相關的通訊頻道被阻斷(blocked)。這意味著只有所述系統的 87L 功能不可用,以及所述保護的所有其他後衛功能都在正常運轉中並可用。此外,第2個主保護系統(PL2)的功能可以運轉其所有功能,包括差流保護功能。這再次證實了保護系統符合(並且仍然合規)輸電線路保護設計理念時之安全、充分及冗餘標準(standards of safety, sufficiency and redundancy)。
…/…
正如在2025年3月4日提供給您的電力調度中心之智利國際輸電公司(InterChile S.A.)故障報告中所通報那樣,該事件的根本肇因在於通訊模組故障及 FOX 615 多工器的 CESM2 R1F 控制器之重新啟動(restart),來恢復第2025000322號限制報告(IL)所通報之通訊模組不可用。在嘗試恢復頻道及重新併用上述保護的線路差流電驛功能期間,發生了所述保護功能的意外及不可預見之跳脫動作。】。
【在導致新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)500 kV兩回線跳脫的事件發生後,以及執行了事件的分析,作為資產安全加壓(energization)的後續行動,對新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)及新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所之保護系統的跳脫執行了實體阻絕(blocking)(在 ERS 執行期間),鑒於相對應的通訊頻道繼續(以及仍在繼續)未運轉。這保證(以及被保證)所述保護方式(protection scheme)的意外及不可預見的動作不會再次發生。】
應該注意的是,復電方式(ERS: esquema de recuperación de servicio)之應用,旨在讓電力系統為復電做好準備,其範圍是啟斷所有開關及設備,以便讓設施逐漸加壓及加載,而不會在復電期間產生高電壓(sobretensiones)或負面影響。在任何情況下,復電方式(ERS)都不會授權協調公司在沒有向CDC發出相關申請通知以及輸入工作要求書的情況下,進行干預來修復或改正設施中的問題;除非有必須採取強制措施通知CDC需要緊急干預。因此,智利國際輸電公司(InterChile.)在事件發生前所指出的阻斷未及時通報給調度控制中心(CDC),也沒有透過即時運轉期間現行規則中規定的正式方式報告。
4.9故障前電力系統簡圖(Simplified diagram of the installations prior to failure):
下圖顯示了在本檢討分析事件系統分裂前國家電力系統(SEN)地區之示意圖:
5. 事件時間順序表及事件肇因說明(Timeline of events and description of the causes of events)
為了在部分停電或全停電之事件下恢復全國電力系統(SEN)的供電服務,應用了目前「復電計劃」研究(2024年)所建立之復電計畫(PRS : Plan de Recuperación de Servicio),該計劃定義了各個協調公司與電力調度中心的職責,目的是有效執行各個區域及地區恢復系統供電所需的計劃及措施。
此PRS 規定電力調度中心將職掌委託給復電操作中心(COR: Centros de Operación para la Recuperación de Servicio)履行,目的是執行全國電力系統(SEN)之有效力與有效復電工作。這些COR負責逐步按區域及地區組成電力島系統,然後由調度控制中心(CDC)合聯在一起。
在 SEN 的每個區域及地區的復電過程期間,事件、措施、以及這些行動之結果的時間順序如下所述。這些資訊,包括日期、時間及觀察結果,係相關公司從SCADA平台獲得的記錄通報之內容、以及電力調度中心擁有之透過語音通訊記錄的確認而彙編。請務必注意,與這些資訊來源僅屬初步性質的每日運轉報告(Daily Operation Report)之排程或特定資訊可能存在一些差異。
應該注意的是,由於2025年2月25日全黑大停電期間發生之困難的特性,復電無法真正遵循復電計劃(PRS)附件中提供的一些參考替代方案,這在設施可能遭受一些損害之危機情況下是可以預期的,就如地震場景一樣。然而,2月25日的復電意外延遲,其中復電本應遵循有效的電力供應恢復過程及順序,主要是由於復電計劃(PRS)中的一些關鍵協調公司沒有對他們的設施隨時有足夠的監視或遙控,不得不派遣人員到現場執行操作。這延遲了復電過程。同樣,國家電力系統(SEN)的一個重要部分在電力調度中心的 SCADA沒有正確系統可見度,因為一些協調公司無法維持向電力調度中心的即時資訊系統(SITR : Sistema de Información en Tiempo Real)發送信號,或者發送品質差或信號凍結 (frozen signals)。
此外,重要的是要強調,從下述所示之事故及事件順序(sequence of events)之檢討審查、以及從國家電力系統復電過程中的經驗來看,很明顯,-根據最高法令第125號(Supreme Decree 125)【國家電力系統協調與運轉規則(Reglamento de la Coordinación y Operación del Sistema Eléctrico Nacional)】之規定-先進管制要求之正規化的重要性,在復電計劃中,透過保證以及允許透過其控制中心嚴格遵守指派給協調公司之每項職責的工具及機制(instruments and mechanisms)。
自當天下午1點35分起,智利國際輸電公司(Interchile S.A.)輸入的第2025000322 號限制報告(Limitation Report)生效,其中傳達 【已驗證新麥坦西洛(NMAI: Nueva Maitencillo) –新潘德阿蘇卡爾(NPAN:Nueva Pan de Azúcar)500 kV第1及第2回超高壓線路之差流電驛( 87L)功能的主通訊模組(main communications module)故障。 NMAI-NPAN 500 kV兩回線的保護電驛功能之後衛通訊系統完整正常運轉中】。 在這種情況下,新麥坦西洛(NMAI: Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(NPAN:Nueva Pan de Azúcar)500 kV兩回超高壓線路由第 2 套電驛系統(後衛)保護,該系統與 智利國際輸電公司(Interchile S.A.)所通報不能運作的第1套電驛系統(主保護)具有相同的保護功能。
7.0-2事件源頭之說明(Description of the origin of the event):
15:15:41.363 時,當智利國際輸電公司(Interchile S.A.)的負責人試圖透過–初始化程序(procedimiento de inicialización)–來正常化新麥坦西洛(NMAI: Nueva Maitencillo) -新潘德阿蘇卡爾(NPAN:Nueva Pan de Azúcar)500 kV兩回超高壓線路的第 1套保護系統(主保護)的差流電驛(87L)功能之通訊頻道時,在他們試圖重新併用保護後,所述線路差流電驛(87L)功能在上述兩回輸電線路發生不應該之「不可預見的動作(unforeseen action)」。
智利國際輸電公司(Interchile S.A.)負責人對多工器(multiplexer)設備進行了干預,來恢復通訊鏈接(communications lin)以及啟用第1 套保護電驛系統的功能。執行這種干預之前沒有向調度控制中心(CDC)通報,也沒有通過相對應的工作要求書請求授權(批准),因此沒有電力調度中心工作許可。需要注意的是,如果 智利國際輸電公司(Interchile S.A.) 鑒於執行干預,有預見到 新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回超高壓線路都有保護動作的風險,在執行之前通知電力調度中心的調度控制中心(CDC),CDC將指令採取預防措施,從而在所述輸電線路與其220 kV平行廊道之間實施聯合載流轉移控制,進而減少線路載流水準,因此500 kV 兩回線即使異常跳脫,CDC 根據相關申請與要求及授權指令,採取緩解措施,也可以阻止它們擴大到國家電力系統( SEN) 的其他設施。
另一方面,智利國際輸電公司(Interchile S.A.)在回應電力調度中心的詢問時表,在事件發生之前,它沒有進行任何需要電力調度中心授權的干預,並重申,正如其IC-OM-00-C324號信函所示, 【採取的措施是:分析、與製造廠家協商以及重新啟動 FOX 615型多工器(multiplexer)的 CESM2 R1F 控制器,非操作性及例行措施,旨在診斷此類型設備以及確定相同的干預是否合適。此外,應該記住該頻道已經停止運作。】
由於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回超高壓線路的雙重偶發事件(兩條線路跳脫),由於載流轉移量異常的增加,其影響蔓延到平行的220 kV輸電系統,導致與 500 kV 系統平行運轉的 220 kV 線路的保護電驛動作跳脫。這樣,國家電力系統(SEN )被分裂成兩個電力子系統。一個發電量過剩的北部子系統,位於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) 及 蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)變電所 之間的阿裡卡(Arica)及 帕里納科塔(Parinacota)地區;以及一個電源不足的南部子系統,位於 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)及蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)變電所到 奇洛埃(Chiloé )島之間。
在新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV兩回超高壓線路跳脫後,由於初始擾動而產生的220 kV及500 kV其他開關之保護電驛動作也出現了跳脫。無論如何,即使沒有跳脫啟斷這些開關,國家電力系統(SEN) 也會分裂為兩個子系統。
7.1.1新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所52K11 及 52K12 開關 之自動跳脫啟斷
新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的 K11/K12 控制面板對應於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第2路,係由裝置兩套西門子 7SL87 電驛之雙重保護方式(double protection scheme)來保護。每套保護方式具有下列功能:除了遙跳保護方式(teleprotection schemes)外,有線路差流電驛(87L)及測距電驛(21/21N)。下列是第1套保護系統之紀錄,由於第2套保護系統沒有通過其保護動作,它只命令了自動復閉週期,但沒有成功。
在示波器記錄中觀察到振幅約為 1.40 KA(0.99 KA RMS)的穩定相電流。電壓也很穩定,振幅約為 422 KV 相對中性點(517 KV RMS 相-相,該值對應於透過 COMTRADE 可視化軟體獲得的最大電壓之一)。在電流中斷前一刻,沒有觀察到電流相位或幅度變化,也沒有觀察到電壓的變化,因此新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的52K11 及 52K12開關跳脫(打開)時沒有發生輸電系統故障。
由於 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的開關52K11 及 52K12一旦 跳脫啟斷,新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第2路就從其新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)端加壓,以及也考慮到同一回線的 1 路及平行運轉的 220 kV 線路隨後跳脫打開,測得過電壓在線路的 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)端產生,在其第二步(事件 18)過壓功能動作,這在邏輯中考慮,如果本地開關跳脫打開以及各相的過壓功能之第 2 步開始,則以 150 毫秒的延遲向遠端發出直接跳脫命令(事件 28 及 29)。
7.1.2新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所52K8 及 52K9開關 之自動跳脫啟斷
新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的 K8/K9 控制面板對應於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第1路,係由裝置兩套西門子 7SL87 電驛之雙重保護方式(double protection scheme)來保護。每套保護方式具有下列功能:除了遙跳保護方式(teleprotection schemes)外,有線路差流電驛(87L)及測距電驛(21/21N)。下列是第1套保護系統之紀錄,由於第2套保護系統沒有動作,它只命令了成功的自動復閉週期。
在示波器記錄中觀察到振幅約為 1.40 KA(0.99 KA RMS)的初始穩定相電流。電壓最初也很穩定,振幅約為 422 KV相對中性點(517 KV RMS 相-相,該值對應於透過 COMTRADE 可視化軟體獲得的最大電壓之一)。在電流中斷前一週波,觀察到其幅度增加的趨勢,這將新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的52K11 及 52K12開關跳脫(打開),相對應跳脫新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第2路。
在新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所的開關 52K8 及 52K9 打開之前的周波中未觀察到電壓的相關變化,因此,這些開關發生在輸電系統中沒有故障的情況下自動跳脫(打開),並且只在新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)端的平行線路跳脫(打開)後幾毫秒內發生。
下列是自動復閉週期期間第2套保護電驛系統的記錄,該週期發生在帶電的母線及不帶電線路的條件下,這是由於之前在新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)跳脫該線路。自動復閉的條件與那些指出新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所開關K11/K12的資料相同。
在記錄 121 及 134中, 分別顯示到新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的開關 52K8 及 52K9 之投入指令問題。另一方面,在記錄 181 及 189 中觀察到上述開關之投入宣告。
值得一提的是,正如本報告後面所討論的,由於 87L 功能的錯誤動作,新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)變電所的開關 52K10 及 52K11,對應於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第1路,幾乎與 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所的開關 52K8 及 52K9同時跳脫打開(對應於同一線路)。
新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)變電所的 K10/K11 控制面板對應於新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第1路線路,係由裝置兩套西門子 7SL87 電驛之雙重保護方式(double protection scheme)來保護。每套保護方式具有下列功能:除了遙跳保護方式(teleprotection schemes)外,有線路差流電驛(87L)及測距電驛(21/21N)。下列是第1套保護系統之紀錄,由於第2套保護系統沒有透過其保護動作。
在示波器記錄中,觀察到電流振幅約為 1.40 KA(0.99 KA RMS)的初始穩定相電流。電壓最初也很穩定,振幅約為 422 KV相對中性點(517 KV RMS 相-相,該值對應於透過 COMTRADE 可視化軟體獲得的最大電壓之一)。在電流中斷前的週波中,觀察到其幅度增加的趨勢,這將新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 變電所的52K11 及 52K12開關跳脫(打開),相對應跳脫新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線第2路。
在 新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)變電所的 開關52K10 及 52K11跳脫打開之前的周波期間中未觀察到電壓的相關變化,因此,這些開關發生在輸電系統中沒有故障的情況下自動跳脫(打開),並且只在新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)端的平行線路跳脫(打開)後幾毫秒內發生。
接下來,一旦新麥坦西洛(Nueva Maitencillo)-新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 500 kV輸電線兩回線的 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)端跳脫,以及前述線路第1路的新麥坦西洛(Nueva Maitencillo) 端跳脫之保護系統動作分析如下。
潘德阿蘇卡爾( Pan de Azúcar)變電所的 J2 控制面板,對應於蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)- 潘德阿蘇卡爾( Pan de Azúcar) 220 kV第1路,由西門子 7SA612 電驛及 SEL 421 電驛配置的雙重保護電驛方式保護。除其他外,每個電驛都啟用了下列功能:測距電驛(21/21N) 以及遙跳及零序方向性過流電驛(67N)之保護方式。下列是第2套保護系統的紀錄,因為第1套保護系統未動作。
7.2.3新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所220kV開關52J8及52J9之 自動跳脫
新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所的 J8/ J9 控制面板,對應於蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)- 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 220 kV第1路,由兩套 ABB RED670電驛配置的雙重保護電驛方式保護。每一套電驛都啟用了下列功能,其中包括:線路差流電驛(87L)、測距電驛(21/21N) 以及遙跳及零序方向性過流電驛(67N)之保護方式。下列是第1套保護系統的紀錄,因為第2套保護表現出相同的行為。
在上面的紀錄中,左側新增了一列,用來詳列保護電驛動作所產生之事件順序編號。事件 59 及 64 解釋了新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所的開關 52J8 及 52J9 之跳脫打開,它們的動作時間估計分別為 33 毫秒及 48 毫秒。
7.2.4新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所開關52J11及52J12之 自動跳脫
新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar)變電所的 J11/J12 控制面板對應於蓬塔科羅拉達(Punta Colorada)- 新潘德阿蘇卡爾(Nueva Pan de Azúcar) 220 kV第1路,由兩套 ABB RED670電驛配置的雙重保護電驛方式保護。每一套電驛都啟用了下列功能,其中包括:線路差流電驛(87L)、測距電驛(21/21N) 以及遙跳及零序方向性過流電驛(67N)之保護方式。下列是第1套保護系統的紀錄,因為第2套保護表現出相同的行為。
2.5.1電網成本(Network costs): 8 2.5.2 環境和社會責任成本(Environmental and social obligation costs): 9 2.5.3 剩下的就是增值稅(VAT): 9
第3章 NESO如何平衡電網?(How do we balance the grid?) 9
3.1 什麼是電網形成?(What is Grid Forming?) 10
3.1.1 什麼是電網形成? 10 3.1.2 電網形成是如何工作的?(How does Grid Forming Work?) 11 3.1.3電網形成有什麼好處?(What are the benefits of Grid Forming?) 11
3.2 儲能如何幫助NESO平衡電網?(How does storage help us balance the grid?) 11
3.2.1 NESO如何儲存能量?(How do we store energy?) 12 3.2.2 儲能及凈零排放(Storage and net zero) 12 3.2.3 儲能及電動汽車(Storage and electric vehicles) 13 3.2.4 未來儲能將如何變化?(How will storage change in the future?) 14
3.4.1 什麼是備轉容量?(What is operating margin?) 16 3.4.2 為什麼備轉容量如此重要?(Why are margins so important) 17 3.4.3 什麼原因導致備轉容量緊澀?(What causes tight margins?) 17 3.4.4 為什麼電源可能不可用?(Why might power sources be unavailable?) 18 3.4.5 英國是否變得過於依賴風力?(Is Britain becoming too reliant on wind?) 18 3.4.6 備轉容量降低是否意味著更有可能停電?(Do reduced margins mean power cuts are more likely?) 18 3.4.7 NESO如何處理備轉容量緊澀?(How do you deal with tight margins?) 19 3.4.8 如何恢復備轉容量?(How do margins get restored?) 20 3.4.9 什麼是容量市場?(What is the capacity market?) 20 3.4.10 備轉容量問題與英國脫歐有關嗎?(Are margins issues related to Britain’s EU exit?) 21 3.4.11 電網越來越難平衡了嗎?(Is the grid getting harder to balance?) 21
3.5 什麼是系統通知?(What are system notices?) 21
3.5.1 NESO可能會發佈那些主要通知,為什麼?(What are the main notices we might issue, and why?) 22 3.5.2 EMN 及 CMN 有什麼區別?(What’s the difference between an EMN and a CMN) 23 3.5.3 其他系統通知(Other system notices) 24 3.5.4 如果NESO的電力過多怎麼辦?(What if we have too much power?) 24
3.6 什麼是頻率?(What is frequency?) 25
3.7 什麼是慣性?(What is inertia?) 27
3.7.1 慣性是如何產生的?(How is inertia produced?) 27 3.7.2 一種新的慣性方法?(A new approach to inertia?) 27
3.8 什麼是復電?(What is restoration?) 28
3.8.1 NESO如何重新啟動系統?(How do we restart the system?) 28 3.8.2 NESO能多快重啟電網?(How quickly are we able to restart the grid?) 28 3.8.3 誰是自己啟動發電機?(Who are self-starting generators?) 29 3.8.4 零碳電力的復電將如何變化?(How will restoration change with zero carbon electricity?) 29
3.9 什麼是電壓?(What is voltage?) 30
3.9.1 NESO 如何管理電壓?(How does NESO manage voltage?) 30
參考資料: 31
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I.前言
全球電業自由化成功始祖的英國,在2020年脫歐(Brexit)後,為了協助加速英國的能源轉型,推出2023年能源法(2023 Energy Act),將原來歐盟各國附屬於輸電公司的輸電調度中心(TSO)組織,依法於去(2024)年10月1日成立國營獨立的國家能源調度中心(NESO: National Energy System Operator),職責橫跨天然氣、電力及其他形式能源之獨立系統規畫及電力調度中心(independent system planner and operator)。
最近趁春節假期瀏覽了NESO的網站,閱讀了NESO對一般民眾Q&A 「能源101(Energy 101 )之電氣解釋(Electricity – Explained)」中,有關 電業自由化下電價的訂定(Electricity Priced),及如何平衡電力(Balancing the Grid)之電力調度的許多電業新術語新知識白話文說明,值得跟大家分享,特摘譯如後:
英國目前採用的是全國性訂價模式。此模式只有一個單一的市場區域,買家和賣家可以按照私下商定的價格直接簽訂合約買賣電。然而,這種訂價體系並沒有考慮到網路壅塞限制(constraints),即電力不能自由地從發電地流向用電消耗地。透過輸電網路系統使用費(Transmission Network Use of System charges)來反映了一些限制,但這些限制收費與躉售市場是分開的。
電費帳單上列有 MWh(仟度)及 kWh(度)費用,供您了解。您可能還需要支付某些售電公司使用的固定費用(standing charge)或月費(monthly charge)。然後您需要確定浮動費率(variable)還是固定費率(fixed rate)最適合您。再加上夜間與白天的電價(night and day rates),難怪能源帳單(energy bills)被評為七種不同類型的家庭帳單中最難解讀的*。
每一天,像您這樣的人都相信英國國家能源調度中心(NESO: National Energy System Operator)能夠始終維持能源在英國大不列顛各地流動無阻,無論是家庭、企業商家、學校還是醫院。透過「平衡 (balancing)」電網,NESO每分每秒都能維持穩定的能源供應。NESO將協助您瞭解此過程之基本知識。
抽蓄水力可以產生百萬瓩(GW)級的電力以及非常快速地輸送-為了讓您瞭解有多少電力,1GW 大約是120台離岸風機的滿載出力。像東安吉莉亞第一風場( East Anglia One)這樣的大型離岸風電場幾乎有0.5 GW。因此,當NESO看到用電需求尖峰時,例如 2020 年歐洲杯決賽期間的半場尖峰用電,NESO可以利用這些儲存的能量快速提供電力。
NESO的彌合間隙(Bridging the Gap)團隊目前正在研究如何克服這一挑戰,以及NESO如何利用儲能來穩定NESO的電力供應,不僅是未來的幾小時及幾天,而且可能是未來的幾週及幾個月。有了正確的技術及基礎設施,儲能將成為NESO發電配比(generation mix)的重要組成部分,幫助NESO在實現凈零排放的道路上平衡電網。
作為英國能源調度中心(Britain’s energy system operator),NESO的職責是管理電網內的電力潮流,以便人們在需要時能夠使用電力,這意味著確保電力供應安全。 電力供需必須即時匹配。這就是NESO所說的「平衡(balancing)」電力系統,這一切都由NESO的國家控制室管理。
這就是NESO的備轉容量,能源管制機構英國天然氣與電力市場辦公室(Ofgem: Office of Gas and Electricity Markets )要求NESO持有它。
3.4.1 什麼是備轉容量?(What is operating margin?)
它是電力系統上備用容量(spare capacity)之緩衝(cushion)。
為了安全地運轉系統,NESO需要多種電源的組合。有發電排程(generation scheduled)來運轉,這樣NESO能夠平衡電力供需,然後NESO保留的電源以應付系統突然變化,例如,如果發電機組突然跳脫或雷擊損壞輸電基礎設施。記住這一點之方法係「滿足用電需求、保持備轉容量(demand to meet; reserve to keep)」。
NESO可能會發佈所謂的「負有效電力裕度(負備轉容量)(NRAPM: Negative Reserve Active Power Margin )」通知。這是一種告訴發電廠NESO可能需要他們調低出力以維持NESO的安全裕度之方法,NESO希望他們做出反應。NRAPM通知非常少見 – 曾公佈了少數當地性NRAPM,而且沒有公佈供全國層面NRAPM。