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2017年9月15日 星期五

【加州陽光】觀察日誌二： 百年「日全蝕」考驗！美國太陽能電廠過關

"當再生能源愈來愈普及，其間歇發電的特性如何不影響整體電網運定度？將是電廠必備的危機管理知識與必要應變措施！"
跨越近百年重現的全美日全蝕奇景，成為近來的熱門新聞。（圖片來源：法新社）
文／王一方

 　對許多美國人而言，8月21日星期一，是個比7月4日國慶日更重要的日子。因為這天有暌違將近百年（上次發生於1918年）、可視範圍橫跨14州的「日全蝕」（Solar eclipse）天文奇觀，不少人特地請了假、戴上太陽眼鏡，千里迢迢地跑到可以看見日全蝕的地方。

 　可是，對太陽能與電力相關業者來說，日全蝕就沒那麼浪漫了，甚至是戒慎恐懼的成分遠多過歡欣雀躍。因這次日全蝕雖然不到兩分鐘，覆蓋過程卻超過兩小時，對這一行的人來說，其影響程度卻可比電腦業的「千禧蟲」（Y2K）危機，瞬間波動的發電量曲線，猶如老天爺給太陽能產業的壓力測試考題。

加州、北卡都過關，日全蝕幸未斷電

 　相關單位事前預估，這次日全蝕將影響近2,000座，機組容量合計超過9,000MW（百萬瓦）的太陽能電廠。而綜觀全美50州，加州無疑是最具指標意義的檢視對象，因當地建置的太陽能機組容量占全國近四成。

 　當天上午9點開始，管理該州8成電網的「加州獨立系統營運商」（California Independent System Operator，簡稱CAISO）控制室充滿緊張氣氛，所有工程師都緊盯著螢幕，跟外頭興奮迎接日全蝕奇景的群眾歡樂畫面形成強烈對比。幸好最後供電沒有發生麻煩，「系統沒出現問題，連小狀況都沒有，」CAISO營運副總Eric Schmitt鬆了一口氣地說。為迎接日全蝕挑戰，CAISO已經花了好幾個月準備。當地太陽能電廠早就跟水力、天然氣、及7家西岸電廠簽妥協議，委託後者支援日全蝕期間減損的4,300 MW發電量，等同於超過300萬戶的用電需求。

 　太陽能發電量第二多的北卡州，這次則在日全蝕期間減少了1,700MW，幾占該州太陽能產量（2,500MW）的7成，透過天然氣發電的協助，讓他們得以全身而退。「系統如預期計畫的順利運作，讓我們迅速滿足客戶需求，」經營多座太陽能電廠的「杜克能源」（Duke Energy）營運主管Sammy Roberts表示。

 天然氣救援成功，電網穩定度成話題

 　這次日全蝕未釀成危機，除了電廠這端做足準備，其實老天爺也幫了點忙，因當天氣溫不算高，加上許多人都為了追日全蝕舉家外出，使電力需求顯著下降。供應範圍從密西根到北卡跨越13州的電力大廠PJM Interconnection即表示，日全蝕可視區域的電力需求並未增加，反而還下降了5,000MW。
日全蝕的意義除了觀光熱潮，更是對電力系統運作的大挑戰。（source: Richard Vogel/AP）
　《華盛頓郵報》則分析指出，從這次事件可看出天然氣與太陽能之間的互補作用，天然氣發電廠可在陽光不足的陰天迅速開啟，立即補上供電缺口。喬治梅森大學（George Mason University）科技政策中心主任David M. Hart直說：「這證明了系統營運商已經有辦法，把再生能源的電力整合到現有電網，而且不犧牲供電網的穩定度！」

 　總的來說，儘管此刻太陽能占美國整體發電的比率還不高（2016年不到1％），最倚賴太陽能的加州，太陽能發電比重也只有10％左右（不計民間的屋頂型太陽光電系統）。不過，當再生能源愈來愈普及，其間歇發電的特性如何不影響整體電網穩定度？將是電廠必備的危機管理知識與必要應變措施。事實上，除了自然現象，包括恐怖攻擊跟網路駭客等突如其來的災變，都可能衝擊電力系統運作，這也是為何這次日全蝕如此受到矚目的原因了。

 【參考資料】

 【作者簡介】王一方
十餘年主流媒體經驗，採訪足跡遍及亞洲、歐美、甚至中東，近來舉家落腳黃石公園旁，每天帶孩子親近大自然，現為低碳生活部落格撰寫美國題材。

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