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議題背景：

今年6月21日下午台灣可見日環食奇景，但以太陽能發電而言，下午兩點多日食開始時，正是發電最為豐沛的時刻。因此日食會不會影響太陽能發電？對電網穩定會否有影響？成為民眾關心的問題。對此我們邀請專家提供意見。

專家怎麼說？

2020年6月23日
國立中山大學電機工程學系教授　盧展南

再生能源發電會受到天候影響，造成瞬間供需不平衡，但其造成的擾動往往是短暫且具區域特性，一如日食雖會影響太陽能發電，但日食是可預測且可預做準備的天文現象，同時由於太陽能場址分散，受到影響的僅是局部區域，這也是分散式電源的好處。以此次日環食為例，台電事前即已完成預估，並準備好協助調度的發電機組。

由於1000kW（關於kW請參考：能源名詞解釋1）以下太陽能發電，沒有回報發電量，計入即時發電資訊，所以台電用自建的GEMS系統所取得1000kW以下的即時估計資訊，加上原有統計1000kW以上的時發電資訊推估可能影響。根據台電預期（詳見附件），在日環食開始的初虧，至月球與太陽重疊面積最大的食甚，全台太陽能發電量會在從14:49至16:14的85分鐘內，從發電量1770MW（關於MW請參考：能源名詞解釋1）下降至64MW，平均降載率為每分鐘20.07MW。而後逐漸上升，至17:25恢復原有發電量。

電力系統中的所有機組發電總量須與淨負載（實際用電量扣除再生能源發電），隨時保持動態平衡，以確保好的電力頻率（60Hz）。根據日環食當天的實際發電數據，可見台電的預估足以因應實際發電落差。6/21當天初虧時太陽能的實際發電量為1730MW，日環食期間最低估計發電量為42MW，平均降載率為每分鐘17.4MW。因此在有預做準備的情況下，提高彈性發電資源，陸續併聯民營電廠的天然氣機組、以及台電擁有的水力機組發電，並提升原有已經上線的機組發電量，因應太陽能發電降載的影響，維持系統負載（關於系統負載請參考：能源名詞解釋５）的需求及穩定。

再生能源機組發電瞬間達高佔比情況在世界各地比比皆是，而因應可能變動的方式，不外乎要有好的預測及調度，準備具有彈性升降載調節能力的發電機組容量，另加上好的併聯技術規範和輔助服務市場，相信台電絕對有能力因應能源轉型下的各種淨負載變動，維持好的供電可靠度及品質。

2020年07月03日
國立中央大學工學院能源科技研究中心主任暨機械工程學系特聘教授　曾重仁

日食為月球運行至太陽與地球之間時，月球遮蔽太陽部分或全部光線的天文現象。而太陽能發電之能量來源為太陽輻射（包含可見光與不可見光），所以若是被月球遮擋後，即會降低到達地球之輻射能，導致太陽能發電量下降。在不同種類日食中，日全食與日偏食皆會影響太陽能發電量，其差異在於遮光程度的高低，若是遮光率高，則太陽輻射能量到達地表越少，太陽能發電量即越低。

圖一　2020年06月21日中央大學白色能源屋太陽能發電功率圖

本研究團隊於中央大學內所建置之白色能源屋恰好設有微型氣象站、太陽能發電、儲能系統及能源管理系統等，可用此場域之資料進行相關探討。在6月21日14:49日食剛開始時，本系統太陽能發電功率為4.5 kW（關於kW：請參考能源名詞解釋1），16:14遮光率最高的食甚時掉至0.1 kW，17:24復圓時回升至0.8 kW，之後再緩慢下降。太陽能發電功率在84分鐘內由4.5 kW降至0.1 kW，變化確實很大。但事實上，平常日16:14之太陽輻射量本來就比14:49之輻射量低，正常日在16:14 之發電功率約為2.5 kW，故若要理解日食對太陽能影響所減少之發電功率，應為2.4 kW，而非4.4 kW。即便如此日食對於太陽能發電影響確實很大。

所幸日食發生的時間，可以準確預測，故能妥善因應。目前太陽能發電量約占全台所有發電之5%，在太陽下山、日食時所引起的大幅變動尚不難處理，可藉由調度抽蓄水力機組與燃氣機組等因應。但在5年內太陽能、風力發電等再生能源發電占比將持續攀升至20%，之後甚至可能繼續往30%攀升，再生能源發電所伴隨的間歇性問題將更為嚴重。對此，歐美日大多積極發展分散式發電與各種儲能技術，可藉以削峰填谷、平滑供給，大幅增加電網的強韌性。此外，還可透過輔助服務（關於輔助服務：請參考能源名詞解釋6）與需量反應負載管理（關於需量反應：請參考能源名詞解釋7）等措施來增加電網的穩定。國內外也有很多單位正積極發展AI技術結合氣象資訊以預測未來24小時之太陽光電、風力發電之發電量，提供電力公司調度規劃之重要參考。