20171011 美國電力市場可靠度近況與未來

懂能源團隊
內部讀書會討論用，請勿引用
美國電力市場可靠度近況與未來
李孟穎
2017.10.11
1

懂能源團隊
前言：美國電力結構變動趨勢
• 2016年全國天然氣發電
首度超越燃煤發電，達
34%。
• 2016年全美新增的電網
級發電容量有70%來自
太陽光電與風力。至
2017/03，太陽光電與
風力占全美發電量10%。
• 2015年超過25GW發電
機組除役，創歷史新高。
近年美國各類發電機組淨新增容量
資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the Secretary on Electricity Markets and Reliability
2

懂能源團隊
前言：美國電力可靠度的迫切挑戰
• 美國能源部長Rick Perry要求能源部提出電力市場可靠度
研析報告，以回答下面三個問題：
◦ 造成既有基載機組提前除役之主因？
◦ 電力政策對於電力市場的影響為何？
◦ 現有電力市場機制，是否足以補償確保電力可靠度與彈
性的資源？
3

懂能源團隊
報告大綱
• 美國電力市場現況與挑戰
• 美國電力市場維持可靠度與彈性機制
• 主要電力市場可靠度挑戰與因應作法
• CAISO (加州)
• ERCOT (德州)
• PJM (東北部13州+華盛頓特區)
• 結論與建議
4

懂能源團隊
美國電力市場現況與挑戰
5

懂能源團隊
美國電力多元化與進口依存度趨勢
• 電力來源持續朝多元化邁進
• 能源淨進口量持續下降
能源進出口
趨勢
6
發電占比
趨勢

懂能源團隊
天然氣發電的優勢
• 燃氣發電成長快速
◦ 頁岩氣開發大幅降低天然氣燃料成本
◦ 機組投資成本與污染防治成本相對較低
◦ 建廠所需土地較小、選址較容易
◦ 行政程序上，輸氣管線許可較電網容易取得(土地徵收權)
◦ 燃氣電廠發電效率持續提升(複循環機組占比提升)
煤與天然氣價格
趨勢
機組熱耗率變動情形
7

懂能源團隊
各類燃料容量因數與負載特性變化
• NERC對基載電力定義：
◦ 在經濟調度時最優先被調度
者
◦ 特性：高運轉時數、低燃料
風險
◦ 維持電力可靠度之重要因素
• 燃煤機組基載角色逐漸被燃氣
複循環機組取代
資料來源：EIA (2016), Average utilization for natural gas combined-cycle plants exceeded coal plants in 2015
EIA (2017), Electric Power Monthly
燃煤汽力機與燃氣複循環
容量因數趨勢
各類機組容量因數趨勢
8
中→基載尖載
基載中尖載中尖載尖載

懂能源團隊
電力市場調度順序變化趨勢
• 德州ERCOT電力市場歷史3年的機組調度情形
• 燃氣複循環機組調度排序逐漸提前，燃煤被向後遞延
ERCOT日前市場調度曲線
9

懂能源團隊
負電價(negative pricing)情形開始增加
• 多發生於離峰(周末下午)時段
• 造成負電價之主要原因：
◦ 再生能源憑證(Renewable
Portfolio Standard, RPS))
◦ 再生能源生產稅抵免
(Production Tax Credit, PTC)
與再生能源投資稅抵免
(Investment Tax Credit, ITC)
◦ 汽力機組與核電機組之高起停
成本
• 目前為止對於整體批發電力市
場價格尚無太大影響：2016年負
電價情形低於2%總時數。
• PJM在離峰時期將近14%時數
為負電價
• CAISO在南加州(SP15)區域於
2017/04/09(週日)的日前市場價格
將近6小時為負電價
資料來源：CAISO (2017), Renewables Watch;
https://energyathaas.wordpress.com/2017/04/24/is-
the-duck-sinking/
CAISO日前市場價格與調度
(2017/04/09)
10

懂能源團隊
能源需求逐年趨緩
• 能源密集度自1980-2014
共下降50%，平均每年2%。
• 估計自1989至2013年由電
力公司能源效率計畫而造成
的節電量累積達1600億度，
約占2013年全美用電量的
4.1% (2013年單年措施節
電量約占總用電之0.64%)。
• 2006~2015年全美年平均
用電成長率約0.26%；
2011~2015年僅約0.02%。
~40%
~60%
資料來源：ACEEE (2015), Energy Efficiency in
the US_35 Years and Counting
美國消費趨勢
電力公司能效計畫累積節電量
11

懂能源團隊
電力批發市場價格創新低
• 各電力市場的電力批發價格趨勢隨天然氣價格變動，而各電
力市場間的價格差異有縮小趨勢。
• 各電力市場價格於2016年幾乎都為下降情形，並大多接近
歷史新低。
• 燃氣發電相較其他電源，其發電成本波動幅度較大，而核能
與再生能源因發電操作成本低，可協助穩定市場價格。
各電力市場價格與
天然氣價格趨勢
各電力市場年平均電能市場價格
12
($/MWh)

懂能源團隊
環境規範對火力與核能機組的衝擊
冷卻水進水規範(煤、氣、核)
跨州空污規則(煤、氣)
汞與有害空污排放標準(煤)
煤燃燒殘餘物規範(煤)
區域霧霾規則(煤)
潔淨電力計畫？
福島核災
(核)
• 環保規範在2014~2018年期間對燃煤機
組影響最顯著；核能自2013年起逐漸出
現提前除役的情形。
資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the
Secretary on Electricity Markets and Reliability
13

懂能源團隊
美國近年電力結構與市場演進趨勢
• 近年電力來源多元化與自主性皆為持續改善之趨勢
• 燃氣占比持續提升，與燃煤產生交叉，且複循環機組逐
漸被調度成為基載電源。
• Rick Perry的問題：造成既有基載機組提前除役之主因？
天然氣價格持
續下降
電力需求趨緩
再生能源推動
環保法規與核
安規範加嚴
市
場
價
格
走
低
燃氣發電成本
下降
結算價格降低
造成負電價
容
量
因
數
下
降
發電成本增加
運
轉
效
益
不
敷
成
本
而
除
役
問題：基載電力對穩定電網的功能，
是否確實反映在市場上？
資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the Secretary
on Electricity Markets and Reliability
VRE與非VRE資源占比之關聯性
14

懂能源團隊
美國電力市場維持可靠度與彈性機制
15

懂能源團隊
各供電區備用容量率變化情形
• 預估未來5年(2018-2022)各區域備用容量率仍可維持在NERC設
定之充裕水準以上
• 備用容量率已不足以作為電力可靠度依據，應由操作面資源充裕
程度探討。
NERC備用容量定義：考量未來機組預
期停機、除役、新增量、契約進口量、
再生能源尖峰供電能力、需量反應與能
源效率計畫
資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the
Secretary on Electricity Markets and Reliability
NERC預估未來5年備用容量率變化
16
• 能源部定義之可靠操作原則：
• 發電容量與電網容量需可滿足
尖峰負載需求
• 電力系統須維持穩定頻率
• 電力系統須維持合理電壓範圍
• 電力系統須具備足夠操作彈性

懂能源團隊維持電力可靠度之關鍵因素
-維持基本可靠度服務(1/2)
• 因應基載機組除役與再生能源高占比，為確保系統彈性與輸電，NERC
建議應維持基本可靠度服務(Essential Reliability Services, ERS)
• 頻率調節能力為維持供電穩定之重要ERS
一次調頻
Primary FC
(自動調頻)
二次調頻
Secondary FC
(自動調節機組)
三次調頻
Tertiary FC
(調度機組)
制動期
Arresting
Period
反彈期
Rebound
Period
復原期
Recovery
Period
ERS主要涵蓋內容：
1. 頻率調節
2. 電壓調節
3. 負載升降調節
(ramp)
資料來源：USDOE (2017), Staff
Report to the Secretary on
Electricity Markets and Reliability
17
a.k.a “Governor
Response”

-維持基本可靠度服務(2/2)
• 可提供ERS之備轉(用)容量種類與定義
備轉容量Operating Reserves 備用容量Planned Reserves
調頻備轉容量
Regulating Reserve 其他線上備轉容量
Other On-Line
Reserve
運轉計畫/機組
排程
Operations
Planning/Unit
Commitment
系統規劃/電源
開發
System
Planning/
Resource
Installation
熱機備轉容量
Spinning Reserve
冷機備轉容量Non-
spinning Reserve (如可
停電力Interruptible
Load、快速啟動機組
Fast-Start Generation)
其他離線備轉容量
Other Off-Line
Reserve(如可卸負載
Curtailable Load、離
線機組Off-Line Units)
<=10 min 10-60 min 數小時~日數週~年
上
線
離
線
• 目前僅少數可做一次調頻
• 2016年11月FERC提案要求所有新設機組皆須具有可提供
一次調頻服務的能力方可併網
(是否要在市場上納入這項服務則由電力市場自行決定)
18

-機組慣性量(Inertia)
• 傳統發電機組與電網交流電頻率同步時，因設備(渦輪機、飛輪)在
發電過程中持續高速運轉，產生強大慣性，可提供類似一次調頻服
務，當頻率驟變時，可緩衝其變化幅度，爭取時間啟動其他備轉容
量。
• 隨著傳統機組除役，再生能源占比增加，此慣性於電網的量亦下降。
• 風力發電亦有質量旋轉，但與電網不同步，可以透過非常規操作方
式模擬傳統機組慣性，稱做「合成慣性」(Synthetic Inertia)
• 慣性量決定頻率驟降
的速度
• 自動調頻量決定頻率
變動幅度
情境頻率模擬
19
資料來源：Tom Overbye (2014), ECE 576 – Power System
Dynamics and Stability. Lecture 15: Governors

懂能源團隊
維持電力可靠度之關鍵因素-儲能技術
空氣壓
縮儲能
抽蓄
水力
飛輪
儲能
鉛酸
電池
鈉硫
電池
鋰電
池
液流
電池
1. 離峰充電尖峰放電 ☉ ☉ ○ ● ● ● ●
2. 間歇性供電削減 ○ ☉ ☉ ● ● ● ●
3. 提供市場輔助服務 ☉ ☉ ☉ ☉ ☉ ☉ ☉
4. 全黑啟動 ☉ ☉ ○ ● ● ● ●
5. 延遲輸電網升級需求 ○ ○ ○ ● ● ● ●
6. 延遲配電網升級需求 ○ ○ ○ ● ● ● ●
7. 移動式設備做輔助電力 ○ ○ ○ ☉ ● ● ●
8. 配電端削峰填谷 ○ ○ ○ ● ● ● ●
9. 配電端間歇性供電平衡 ○ ○ ○ ● ☉ ☉ ☉
10.用電戶時間電價最佳化 ☉ ☉ ○ ☉ ☉ ☉ ☉
11.不斷電系統 ○ ○ ☉ ● ● ● ●
12.微電網建立 ○ ○ ○ ● ● ● ●
• 未來技術成本進展、調度可
靠度與市場價值為儲能設備
應用程度之關鍵
• 至2017Q2，全美上線之儲
能設備達565MW，包含12
個州共45個儲能設備，幾乎
全部是電池儲能。
◦ 其中276.8MW用以提供
調頻服務，其他主要作
為延遲電網布建或升級
需求。
◦ PJM之儲能設備功率規
模共約301MW最高，其
次為CAISO約114MW。
20
資料來源：USDOE (2017), Staff
Report to the Secretary on
Electricity Markets and Reliability
資料來源：USDOE (2016), Deployment of Grid-Scale Batteries
in the United States

-燃料供應保證
• 燃煤與核能具現場(on-site)燃料儲存設施，其燃料輸送問題與氣候影
響相對較小；天然氣一般為即供即用(just-in-time)之燃料，故將遭
受氣源不穩定與傳輸阻礙之風險。各地區風險程度差異大。
• 全美電力部門具現場燃料儲存之發電裝置容量由1996年的97%下降
為2015的64%。
• 「燃料短缺」在2014年為全美發電機組強制停機的第2大原因；
2015年為第4大原因。
21
資料來源：Thomas S. Popik
(2017),Testimony of the
Foundation for Resilient Societies
(remarks presented at 2017
Federal Energy Regulatory
Commission Reliability Technical
Conference, June 22, 2017).

懂能源團隊
主要電力市場可靠度挑戰與因應作法
22

懂能源團隊
CAISO電力配比趨勢
• CASIO掌管加州約80%電力及少部分內華達州，用戶約3000萬人
• 加州RPS制度設定2030年再生能源達50%；至2016年已有約29%
電力來自再生能源
• 2017/05/13加州再生能源發電占比達80.7%(含水力)，創歷史新高
47%
9%
12%
7%
10%
10%
53%
15%
11%
3%
10%
4%7%
天然氣
核能
水力
風力
太陽光電
其他
煤
44%
17%
13%
2%
10%
13%
• 天然氣持續為主要電源，
近年因南加儲氣槽事件而
用量下滑
• 太陽光電發展快速，2016
年裝置量達11.2GW
23資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the Secretary on Electricity Markets and Reliability

懂能源團隊
CAISO鴨子曲線情形加速
• 加州太陽光電發展快速，使鴨子曲線(duck curve)的淨負載(實際
需求負載扣除變動性再生能源負載)變動情形比預測要來的加速
• 鴨子曲線之影響：
◦ 需要更多可快速升降載的電源容量
◦ 電力過剩與負電價
◦ 電網整體調頻能力下降
2016 (actual)
2017 (actual)
24
資料來源：CAISO (2016), What the
duck curve tells us about managing
a green grid

懂能源團隊
南加Aliso Canyon天然氣儲氣設施洩漏事件
• 2015/11~2016/02 南加州Aliso Canyon天然氣地下儲氣設施發生洩
漏，其儲存之天然氣由86 Bcf降至15 Bcf，且尚無法接收天然氣。
• 該區域共17座燃氣機組，合計9,800MW發電容量仰賴Aliso Canyon
的儲氣確保燃料供應不間斷。
• CAISO為此加速推動一連串措施，以
降低南加州供電衝擊
◦ 強化電力公司與天然氣公司之間
即時操作情形溝通協調
◦ 加快該區域儲能設施的採購與併
網
◦ 加強需求端管理措施，包括自願
節能、緊急用量削減、智慧感溫
器與抑低尖峰補助等
• 燃料供應受限的情況下，電力市場即
時反應並建立彈性運作機制
25
Aliso Canyon供氣管線分布
資料來源：CPUC, CEC, CAISO, LADWP (2017), Aliso Canyon
Action Plan to Preserve Gas and Electric Reliability
for the Los Angeles Basin Prepared

懂能源團隊
CAISO因應做法-儲能設施推動
• CPUC於2013年底依據加州眾議院第2514號法案，提出加州三大民營電力
公司與其他公營公司至2020-2021年共須達到共1,505MW儲能採購量之
強制目標(為2016年尖峰負載46,232MW的3.3%)
• 近期Aliso Canyon儲氣槽洩漏事件，影響南加州燃氣電力供應，CPUC要
求SCE與SDG&E於2016年底前緊急採購100MW之儲能並成功上線
• CPUC的自營發電獎勵計畫(Self-Generation Incentive Program, SGIP)，
提供分散式發電戶獎勵補助，2017~2019年共2億7千萬美元經費有75%
分配給用戶端儲能系統補助。
• 2014年加州發布儲能技術發展路徑圖
項目因應儲能發展的主要行動權責單位
規劃
提出配電電網操作需求與併網之電力資源特性需求 CPUC
協助電力公司釐清儲能系統併網的操作面限制
釐清儲能資源可延後或替換電網升級需求的機會
採購
協助建立公開的方法論以計算儲能資源效益價值，作為CPUC建立LTPP的依據 CPUC, CEC
釐清儲能資源在RA框架下的條件評估要求 CPUC
考量彈性容量資源可解除接受RA框架之評估
費率制定
釐清儲能資源在電力批發市場的費率制定，並確保其費率制定方式與涵蓋費用資訊透明 ISO
釐清在淨計量電價規範中，當儲能與再生能源設備搭配使用時的費率計算方式 CPUC
併網
釐清目前輸電與配電電網聯網規範，建立整合式流程圖與表單 CPUC, ISO
評估配電端資源併網與否之既有規範的整合，並探討兩種規範間的變動彈性
評估當配電端資源符合特定條件時，簡化其併網流程的可行性
市場參與
釐清現行ISO對於儲能資源進入批發市場的相關規範與產品定義 ISO
探討儲能資源所能提供的服務與現行ISO市場規範間的差異與應檢討之處
擴大ISO現有規範以鼓勵分散式電力資源的整合
26

懂能源團隊
CAISO因應做法-再生能源併網規範
• 太陽光電等分散式電力需要由轉換器(Inverter)將輸出直流電轉換
為交流電，才能與市電聯網。
• 因應變動性再生能源與分散式電力與電網之整合，CAISO持續更
新其發電設備併網標準(Rule 21)，其中包括智慧型轉換器(Smart
Inverter)的併網與通訊標準、強制安裝法規訂定等。
• Smart Inverter可提供的服務：
◦ 頻率、電壓調控：可提供輔助服務
◦ 異常電壓穿越(Ride Through)：維持電網穩定
◦ 通訊與遙控功能：可遙控調整出力，降低天候對電網衝擊
• 自2016年起加州要求所有PV均須加裝smart inverter才能併網。
• Inverter之操作設定仍需持續改善與更新：
◦ 2016.08南加州森林大火通過輸電線路，造成約1,200MW電
廠級PV停機，主因為Inverter收到瞬時異常但不正確的低頻率
訊號而自動切離(Trip)，透過設定調整可減少此類錯誤訊號的
影響。
27

懂能源團隊
CAISO因應做法-EIM市場
• 電力不平衡市場(Energy Imbalance
Market, EIM)於2014/10由CAISO與
PacificCorp電力公司供電區域建立，建立
跨電力平衡區域(Balancing Authority Area,
BAA)之電力平衡機制，目前其規模已占西
部聯網之55%售電量。
• 為即時(real-time)電力市場，特點為每5分
鐘調度1次，每排程以15分鐘為單位，提高
調度彈性。
• 跨區整合不同發電資源，以因應再生能源間
歇性問題。
• 市場效益分析(根據2017Q2報告)：
◦ 降低發電成本約達4億美金
◦ 減少再生能源削減約達67GWh
◦ 減少彈性升降載之輔助服務需求共約
930MW~1,000MW
28
EIM市場區域分布
資料來源：
https://www.westerneim.com/
Pages/About/default.aspx

懂能源團隊
ERCOT電力配比趨勢
• ERCOT掌管德州約90%電力，用戶約2,400萬人
• 德州透過再生能源發電要求，設定2025年再生能源裝置量10GW
的目標，目前已達標(2016年風力即達18.8GW，為全美電力市場
最大者。
49%
11%
14%
(1%
49%
13%
5%
25%32%
天然氣
核能
風力
其他)
煤
53%
11%
1%
33%
• 風力發電滲透快速，
2017/03/23瞬時發電占
比達總發電量的50%
• 天然氣為主要電力來源
29資料來源：USDOE (2017), Staff Report to the Secretary on Electricity Markets and Reliability

懂能源團隊
ERCOT設置CREZ區域鼓勵風電發展
• 風力發電資源(西部)與負載中心(東部)分布於不同地區，若無傳輸
系統會限制風電發展。
• ERCOT設置競爭再生能源地區(CREZ)將風能好的地區分為5大地
區，規劃345kV高壓傳輸線將這五大地區的風場傳輸至東部負載
中心，佈建期為2008~2013年。
• CREZ輸電網路建設有效降低棄風率，提升風電之電力配比。
30
資料來源：https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=16831#tabs_SpotPriceSlider-1
Yasuda et. al. (2015) International Comparison of Wind and Solar Curtailment Ratio

懂能源團隊
ERCOT輔助服務市場調整
• 因應風力占比提高，ERCOT輔助服務需求持續增加，以確保系統
頻率穩定。且ERCOT區域與外界幾無互聯，需仰賴本身完善的輔
助服務市場確保供電穩定。
• 因應未來服務需求的變化與服務資源特性，ERCOT重新規劃輔助
服務架構。
調節(Regulation)
反應(Response)
冷機備轉容量
(Non-Spin)
調節(Regulation)
快速調頻(Fast FR)
一次調頻(Primary FR)
偶發備轉容量
(Contingency Reserve)
冷機備轉容量
(Supplemental Reserve)
同步慣性力反應
(Synchronous Inertial
Response)
現有架構規劃架構
• 400-600 MW
• 2800 MW
• Max 1500 MW
部分需量反應資源可於
0.5秒內反應，可幫助
一次調頻服務爭取時間
以往對機組提供轉動慣
量並未有市場補償機制
風電可透過調整轉速提
供一次調頻
31
UPDATE: 目前根據ERCOT電力
市場參與者的表決，認為現階段
架構仍可滿足近期需求，故重整
架構為pending狀態

懂能源團隊
PJM電力配比趨勢
• 為全美最大區域電網營運組織，供電範圍包括美國東北部13州與
華盛頓哥倫比亞特區，用電人口約6千1百萬
• 以燃煤與核能為主力，近年燃氣逐漸增加，再生能源發展相對較
慢。
32
26%
34%
2%
9%
33%
1%
33%
32%
天然氣
核能
風力
煤
5%
31%
0%
61%
0% 油0%1%

懂能源團隊
PJM極地氣旋(2014/1/6~8)期間可靠度衝擊
• 尖峰負載創歷史新高：整體一月間尖峰負
載較過去高出25%，最高尖峰負載高出約
34%。
• 機組強制停機率(因低溫、超時運轉、天然
氣與燃料油供給中斷等)高達22% (40,200
MW)，遠高於歷史平均值(7%)。
• 負載轉移現象造成升載幅度變大，備轉電
力啟動失敗率達45%。
• 6:30AM起備轉容量率即低於標準值。
34%
24%
23%
15%
4%
Gas outage: 35%
Coal outage: 19%
Nuclear outage: 4%
• 3am~8pm需增加近
50,000MW容量
• 45%啟動失敗率
33
參考資料：PJM (2014), Analysis of Operational Events and Market Impacts During the January 2014 Cold Weather
Events

懂能源團隊
PJM於極地氣旋期間之緊急程序操作
Max Emergency: 所有發
電資源調度：二級備用提
升至一級備用、延遲所有
排定之檢修工作
Shortage Pricing: 於下列
情況下自動啟動：
1. 一級或同步備轉容量低
於要求
2. 電壓調降或手動卸載行
動執行
Emergency Energy: 向鄰
近電網區購買緊急電力
自願性需求端負載管理
• PJM透過緊急程序啟動，最終成功度過極地氣旋時期，電網維持
穩定，期間僅進行1次電壓調降。
• 共計3次緊急型DR調度(非DR強制期間，全
為自願型)，完成率達76%~101%，降載最
高達2,379MW，約佔PJM總DR資源的25%
• 顯示DR資源於全年皆具有降載能力與可靠性
價值
34
參考資料：PJM (2014), Analysis of Operational Events and
Market Impacts During the January 2014 Cold Weather Events

懂能源團隊
PJM市場因應電力短缺之價格訊號
• 電能市場價格：1/7之即時市場LMP超過$1,800(需量反應資源報價上限)，超
過日前市場LMP之3倍→LMP價格來自於緊急型DR
• 輔助市場價格：
◦ 備用容量市場：同步備用與非同步備用市場皆達到價格上限($800, $400)
◦ 調頻市場：因部分作為調頻之尖載機組調度作為發電使用，導致調頻市場
價格上升達$3,296
• 因應2014年1月極端氣候期間，PJM系統總浮動成本達$597百萬美元
◦ 天然氣短缺，價格攀升至$120/MMBtu(2013-2014年平均價格約
$4/MMBtu)
◦ 天然氣與電力市場時程無法協調，且受限於較長的購買合約(1~3天)，致使
燃氣電廠需於高成本下持續發電
即時市場中每5分鐘計算一次
LMP，一天共288次，在1/7
時DR成為邊際價格共63次，
顯示發電機組高停機率
35

懂能源團隊
PJM市場未來操作與市場機制改善方向
• PJM檢討冬季極端氣候下之操作改善方向
◦ 改善電廠在極端氣候狀況下的操作狀況
◦ 在冬季開始前進行電廠供電能力驗證與測試
◦ 持續與產業界及電力調度單位探討電力與天然氣市場互相協調
的機制
◦ 增進發電機組的可用性與使用彈性，包括確保燃料來源與機組
雙燃料使用
◦ 探討最小化浮動成本的方式，以及其分攤方式
• 另因需量反應資源在本次極端氣候之供電穩定扮演重要角色，
PJM亦調整其DR服務之設定，增加全年皆可受調度的DR產品。
不過目前市場參與率欠佳。
36

懂能源團隊
電力政策推動趨勢對電力市場之影響
• Rick Perry的問題：
◦ 電力政策對於電力市場的影響為何？
- 包括對市場價格影響、負載型態的變化、系統對輔助
服務的需求等
◦ 現有電力市場機制，是否足以補償確保電力可靠度與彈
性的資源？
- 相對而言，確保電力供應可靠度的資源較被重視且研
究，並納入電力市場未來規劃中(如輔助服務市場規則、
再生能源併網規則等)
- 電力彈性的需求與研究相對較少，包括因應燃料供應
挑戰、極端氣候等低發生率、高風險事件。
37

懂能源團隊
結論與建議
• 可靠度報告釋出後，Rick Perry於10月初對FERC提出確保
電網穩定的建議規則(proposed rule)，建立市場規則來確
保提供電網可靠度與彈性的資源(可靠容量、發電彈性、調
頻與電壓穩定、現場燃料儲存)能有合理費率補償，要求
FERC於60天內完成方案訂定。
• 我國因應2025年電力配比達再生能源20%、天然氣50%、
燃煤30%之政策目標，亦將面臨高再生能源占比、天然氣供
應穩定等問題，可借鏡之經驗包括：
◦ 因應未來電力配比下的各類輔助服務需求量與資源規劃
◦ 再生能源併網規則與降低電網衝擊之操作措施
◦ 天然氣供應短缺情況下的因應策略
◦ 極端氣候下維持電網穩定之緊急操作程序
38

懂能源團隊
報告完畢
敬請指教
39

懂能源團隊
參考資料
• USDOE (2017), Staff Report to the Secretary on Electricity Markets and Reliability
• EIA (2016), Average utilization for natural gas combined-cycle plants exceeded coal plants in 2015
• PJM (2014), Analysis of Operational Events and Market Impacts During the January 2014 Cold Weather Events
• EIA (2017), Electric Power Monthly
• CAISO (2017), Renewables Watch
• Catherine Wolfram (2017), Is the duck sinking? Energy Institute at Haas
https://energyathaas.wordpress.com/2017/04/24/is-the-duck-sinking/
• ACEEE (2015), Energy Efficiency in the US_35 Years and Counting
• Overbye (2014), ECE 576 – Power System Dynamics and Stability. Lecture 15: Governors
• USDOE (2016), Deployment of Grid-Scale Batteries in the United States
• Thomas S. Popik (2017),Testimony of the Foundation for Resilient Societies (remarks presented at 2017 Federal
Energy Regulatory Commission Reliability Technical Conference, June 22, 2017).
https://www.ferc.gov/CalendarFiles/20170717080647-Popik,%20Resilient%20Societies.pdf.
• CPUC, CEC, CAISO, LADWP (2017), Aliso Canyon Action Plan to Preserve Gas and Electric Reliability for the Los
Angeles Basin Prepared
• 2017 SGIP: What You Need To Know
https://www.civicsolar.com/support/installer/articles/2017-sgip-what-you-need-know
• California ISO (2014), Energy Storage Roadmap
• CPUC (2017), Aliso Canyon Demand-Side Management Impact Summary
• Califonia ISO (2017), Western EIM Benefits Report Second Quarter 2017
• Yasuda et. al. (2015) International Comparison of Wind and Solar Curtailment Ratio
• PJM (2014), Analysis of Operational Events and Market Impacts During the January 2014 Cold Weather Events
• PJM’s Transition to Capacity Performance is Changing the Approach to Procuring DERs
https://www.greentechmedia.com/articles/read/effects-of-pjms-first-capacity-performance-auction-on-
distributed-resources#gs.KdhYjV8
• DOE (2017), Secretary Rick Perry's Letter to the Federal Energy Regulatory Commission
40

20171011 美國電力市場可靠度近況與未來

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 20171011 美國電力市場可靠度近況與未來

Similar to 20171011 美國電力市場可靠度近況與未來 (20)

More from 懂能源團隊

More from 懂能源團隊 (20)

20171011 美國電力市場可靠度近況與未來