20131108-電力調度機制獨立性探討 - 產業發展研究中心

Report
電力調度機制獨立性探討
許志義
國立中興大學資訊管理學系暨
應用經濟學系合聘教授
2013年11月8日
大綱
1. 前言 --------------------------------------3
2. 電力調度中心與市場架構------------------5
3. 台灣ISO之獨立性探討--------------------20
4. 結論與建議-------------------------------38
5. 附錄--------------------------------------45
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1. 前言
 1980年代前,不論先進國家或台灣電力市場,長久以來絕大多數是
「垂直整合」之綜合電業獨占電力市場。
 1980年代末,英國柴契爾夫人將電力市場自由化與民營化後,全球
電力市場解除管制蔚為風潮,沛然莫之能禦。
 隨著合格系統(Qualified Facilities, QF)、分散式發電(Distributed
Generation, DG)、需量反應(Demand Response, DR)日益普遍,
電力市場必然邁向自由化與公平競爭,多元化的電力市場生態,不
但激勵電力服務創新與應用加值,更能藉由市場獎懲機制,確保
「電力供應穩定」與「消費者用電權益保護」,增進整體社會福祉。
獨 立 電 力 調 度 中 心 (ISO) 是 電 力 樞 紐 設 施 (essential
facility , 指 具 自 然 獨 占 屬 性 之 輸 配 電 網 ) 之 操 作 者
(operator),藉由公平競爭的運動場(level the playing
fields),達到參進公正,也是電力市場自由化成敗的核
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心關鍵,乃本文探討重點。
2. ISO與電力市場架構
2.1 電力長期市場與短期市場
2.2 ISO與三種電力市場
2.3 ISO與雙邊合約市場
2.4 電力市場與價格訊號揭露
2.5 ISO與長期容量價格訊號揭露
2.1 電力長期市場與短期市場
 電能買賣市場包括短期現貨市場與長期期貨市場。
 短期現貨市場:
 24小時之前一日市場(day ahead market)。
 即時電能平衡之一日內市場(intra-day market)。
 長期期貨市場係指期間數週至數年之電能遠期合約
(long-term forward contract)與期貨(futures)市場。
 電能供給者與需求者可進入長期市場購買電力定型化契約(如4
小時供應5MWh電能)。若需要客製化之電力服務,供需雙方
可訂定雙邊合約(Bilateral Contract)。
 不論以何種形式購買之電力,於前一日市場收盤(gate closure)
前,都需將電力買賣相關資訊提報ISO,以利電力調度之排程。
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2.2 ISO與三種電力市場
 不 同 之 市 場 結 構 (structure) 導 致 不 同 之 市 場 行 為
(conduct) , 不同 之市 場 行為 導 致不 同 之市 場 績效
(performance),本節將討論與ISO相關之三種電力
市場。
 ISO操作3種電力市場,包括:
 批發電力市場(Wholesale Electricity Market )
 跨區壅塞管理市場(Inter-Zonal Congestion
Management Market)
 輔助服務市場(Ancillary Services Market)
 不論批發電力、壅塞管理、輔助服務,都可於「短期
現貨市場」與「長期期貨市場」交易。
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2.2.1 批發電力市場
 所有電力市場參與者(供給者與需求者),包括發電公司、配
電公司、需求面資源擁有者(如Demand Response),皆可參與批
發電力市場之買賣。
 前一日市場(day ahead market)之運作流程:
1. ISO 於前一日,在電力交易平台公告其預測之電能需求量。
2. 綜合電業、IPP及合格系統(qualified facilities)在限定時間內,
於交易平台提交可供ISO調度之電能數量及報價。
3. ISO 將各電力市場參與者之報價由低至高排列,根據經濟調度
原則,由最低價格之電能開始調度,直至滿足前一日預測之
電能需求量為止。
4. ISO再於交易平台公告電力調度排程,參與競標者有義務接受
調度。
 未受調度之綜合電業或IPP發電機組(未滿載者),可參與不平衡電
能市場(「即時電能市場」或「一日內市場」)之交易。
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2.2.2 跨區壅塞管理市場(1/3)
 凡符合經濟原則而建置之輸電系統,通常於尖峰
時段均會發生壅塞(congestion) ,呈現輸電容量
之限制(如網路電壓限制、熱容量限制)。
 在輸電容量限制與壅塞之情況下,ISO 必須介入
輸電排程,重新加以調整供給面與需求面之電力
資源配置,以達成電力市場供需平衡。
 ISO應提供公平競爭機制,(獨立調度係手段),使
電力市場供給面與需求面之參與者,在輸電容量
限制下,達成符合整體社會成本最小化之電力輸
送:
 長期之輸電權機制
 短期之跨區壅塞管理
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2.2.2 跨區壅塞管理市場(2/3)
1.
實體輸電權(Physical Transmission Rights):
 提供使用者特定的輸電容量使用權,以輸電區間距離(上網點、
下網點)或輸電容量來計量。
 實體輸電權通常藉拍賣(bidding)完成交易,方符合調度公平
性。購買實體輸電權後,也可在市場上轉賣。
 保障實體輸電權擁有者於特定網路區域之電能注入與轉供權
利。當發生輸電限制時,由ISO指示未擁有實體輸電權的參與
者降載。
2. 財務輸電權(Financial Transmission Rights, FTRs):
 FTRs為一種選擇權(options),當輸電限制發生時,擁有FTRs
者可獲得一筆租金所得(rental income),沖銷其因壅塞而支
付之費用(即不平衡電力費用),做為財務補償。
 財務補償之計算方式:兩節點之電價差異(即輸電壅塞與輸電
損失之邊際成本和)乘以擁有之財務輸電權MW容量。
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2.2.2 跨區壅塞管理市場(3/3)
 電能平衡市場(Electricity Balancing Market):讓
市場參與者購買或是出售電能,以平衡其契約數
量(事前)與實際電表量測數量(事後)之兩者差異,
平衡電能市場係於「事後」結算市場參與者須支
付之費用。
 壅塞管理之價格計算方式有二:
(1) 由市場決定價格:根據兩節點(node)之邊際價
格差異計算壅塞成本,或根據區域邊際價格
(Locational Marginal Pricing, LMP)計算壅塞成
本。
(2)由ISO訂定價格:ISO以市場結清價格(market
clearing price)計算壅塞成本。
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2.2.3 輔助服務市場(1/3)
 根據FERC,輔助服務之定義為:those services necessary
to support the transmission of electric power from seller
to purchaser given the obligations of control areas and
transmitting utilities within those control areas to
maintain reliable operations of the interconnected
transmission system.
 FERC將輔助服務分為六大類別:
1. 電力排程與調度 (scheduling and dispatch)
2. 電能損失補償 (loss compensation)
3. 負載追隨 (load following)
4. 系統保護 (system protection)
5. 電能不平衡(energy imbalance)
6. 無 效 電 力 與 電 壓 控 制 (reactive power and voltage
control)
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2.2.3 輔助服務市場(2/3)
常見且屬短期交易之輔助服務:
 調整備轉容量(Regulation Reserve):Regulation energy is used
to control system frequency that can vary as generators access
the system and must be maintained very narrowly around 60
hertz. Units and system resources providing regulation are
certified by the ISO and must respond to “automatic
generation control(AGC)” signals to increase or decrease their
operating levels depending upon the service being provided,
regulation up or regulation down.
 熱 機 備 轉 容 量 (Spinning Reserve) : Spinning reserve is the
portion of unloaded capacity from units already connected or
synchronized to the grid and that can deliver their energy in 10
minutes.
 冷機備轉容量(Non-Spinning Reserve):Non-spinning reserve is
capacity that can be synchronized and ramping to a specified
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load within 10 minutes.
2.2.3 輔助服務市場(3/3)
 常見且屬事前交易之輔助服務:
 Voltage Support/Reactive 與全黑啟動(Black Start)此
二種輔助服務,具有公共財性質,無法透過前一日或即
時市場投標,而必須事前由ISO與供給者簽訂商業契約,
並按合約價格與獎懲條款交易。
 1999年,台灣729及921兩次大停電,數部全黑啟動機
組均未能上線,對台灣「電力穩定供應」及「消費者用
電權益保護」之影響,因欠缺市場賠償機制,造成難以
估算與彌補之社會成本。
 顯然,ISO對於揭露輔助服務(包括全黑啟動)之價格訊
號,對電力穩定供應與消費者權益,具關鍵功能。
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2.3 ISO與雙邊合約市場(1/2)
 電力市場之雙邊合約係由電能供給者與電能需求者自
由簽訂,亦即由具購電選擇權之零售電業或電力用戶
與發電業者(包括:綜合電業、IPP、DG、需求面資源
擁有者等)組成,自由協商決定長期供電與購電承諾。
 ISO不介入雙邊合約之協商、計價或合約中商業條款。
而簽訂雙邊合約之供電者或需求者,必須對該合約自
行負責,並依ISO所定之調度排程與相關規則,提供
必要資訊。
 不平衡電能(或輔助服務)市場之雙邊合約,係由電力
市場參與者(綜合電業、IPP、DG、零售電業、DR等)
與ISO簽訂。ISO須事先公告其所需之平衡電能與輔助
服務數量,並由電力市場參與者競標,由出價低者得
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標提供。
2.3 ISO與雙邊合約市場(2/2)
 雙邊合約交易的商品以電能為主,ISO之調度程序要求雙
邊合約必須向電力調度中心陳報平衡排程清單,說明與電
力調度之關鍵資訊,包括:交易之對象、擬送電的數量、
時間、地點及由輸電系統注入點與提出點,以確保輸電網
可靠調度、公平且正確估算整體輸電系統之使用費率、電
網壅塞管理費率、及輔助服務費率。
 ISO需依調度程序准駁雙邊合約,例如:若因區域平衡之
電力系統安全考量,可能導致預估或實際電網容量受限,
ISO可不予核准該筆交易。ISO亦可事前要求雙方更改合
約內容,或者事後由雙方支付不平衡電力之費率。
 不論雙邊合約或在集中市場競標者,均需嚴格遵守壅塞管
理、輔助服務與不平衡電力之付費機制,以維持市場之公
平競爭。
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2.3.1 雙邊合約之公平性
 開放電力選擇權後,(特)高壓電力大用戶可向
IPP直接購電,低壓或住宅用戶亦可向非在地配
電業或各零售電業自由簽訂雙邊合約,購買較
便宜或交易條件較佳之電能。在此情況下,輸
電業(針對電力大用戶)或在地配電業,將不再
承擔供電義務,權責公平對等。
 發電業通常會挑肥揀瘦(Cherry picking),選擇
大電力用戶或相對交易條件最有利之電力用戶,
簽訂長期雙邊合約。並按ISO調度規則支付
「代輸(wheeling)」、「不平衡電力」、「輔
助服務」之費率。
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2.4 電力市場與價格資訊揭露
 雙邊合約:
 優點:根據契約內容買賣,降低電能之供需不確定性。
 缺點:合約價格不公開,使市場價格訊號不透明。
 配套措施:ISO應建置「自願型電力交易所」。由於實際之
電力輸配量與雙邊合約之保證量不相等,電力市場參與者(包
括供給者與需求者),均可進入該市場購買或賣出多餘之電能
,在此交易所中公開揭露電能市場價格訊號。
 一般情況下,即使簽訂雙邊合約,IPP仍會進入自願型電力交
易所,於一日內市場購買輔助服務與壅塞管理不平衡電能。
 少數情況下,雙邊合約之發電業者亦可選擇不進入自願型電
力交易所,此時,若實際雙邊合約交易造成壅塞管理或輔助
服務之不平衡電能增加時,必須按該市場結清價格或ISO訂
定之價格,支付再調度(re-dispatch)費率,方屬公允。
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2.5 ISO與長期容量價格訊號揭露
 當電力市場充滿雙邊合約,主要依賴不平衡電能市場提供
價格訊號時,長期可能導致容量之投資不足或投資過度,
僅著重於短期投資。
 電力市場效率之達成需在短期運作程序(靜態效率)及長期
投資程序(動態效率)兩方面,均符合技術效率
(MPPL/PL=MPPK/PK)與配置效率(MC=MR; IRR極大化,
總社會成本最小化)。
 ISO應提供輸電容量之長期規劃,預測未來電力需求成長,
並同時考量政策目標(如二氧化碳減排),以及分散型發電、
再生能源、儲能系統併網最適容量等相關資訊。
理論基礎與邏輯:電力市場內能夠以最低整體社會成本提
供上述關鍵資訊者,應由該行為主體負責提供。ISO因掌
控電力市場樞紐設施(essential facility),最貼近上述關鍵
資訊之供給面與需求面訊號,故應由ISO負責。
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3.台灣ISO之獨立性探討
3.1 台電現階段之電力調度系統架構
3.2 經濟部規劃分兩階段成立ISO
3.3 電力自由化與民營化並行
3.4 ISO與電業管制機制
3.5 ISO獨立性之績效評估
3.6 電力調度市場之配套措施
3.1 台電現階段之電力調度系統架構
 台電電力調度控制系統包括1個中央調度中心、6個區域調度中心
與21配電調度中心,形成三階層電力調度控制系統。調度中心彼
此透過「高速資料頻道」聯繫。

中央調度中心:管轄主要發電廠(161kV以上)、超高壓(345kV)變
電所及輸電系統。採用自動發電控制(Automatic Generation
Control, AGC)計算系統,降低調度操作者可能的人為疏失。

區 域 調 度中 心 : 操作 中 小 型發 電 廠 (69kV 以 下 ) 、一 次 變 電所
(161/69kV)、配電變電所(161/22kV)及二次變電所(69/11kV)之
輸變電系統。

配調調度中心:操作與控制二次變電所 (69/11kV)及配電饋線
(22/11kV)。
「電業法修正草案」第八條明定電力調
度中心應調度69kV以上輸電系統。
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3.1.1 台電階層調度控制系統圖
中央調度控制中心
資料
資料
161 kV
系統調
度指令
資料及出力調整
核能
電廠
火力及
大型水
力電廠
變電所
161 kV
資料
超高壓
變電所
區域調度控制中心
資料及控制
資料及控制
資料及控制
資料及控制
69/161
kV
P/S
電廠161
kV資料
161/22
kV
D/S
11~22
kV 饋
線控制
指令
11~22
kV 資料
&
69 kV
調度指令
配電調度控制中心
發電及69/11 kV資料
饋線資料
小水力
電廠主
遙控站
饋線轉
供指令
161/11
kV
P/S
69/11
kV
D/S
線路
開關
饋線控
制中心
小水力
電廠
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3.1.2 現行電力市場架構
台電公司
•現有電廠
(3,220萬瓩)
•興建中電廠
•已核准籌建之電廠
(營業區域為台
、澎、金、馬
地區)
躉售
民營電廠
•火力9家,771萬瓩
•再生能源
自用
發電設備
(汽電共生、再
生能源及其它
自用)
輸電網路
配電網路
供電義務
營業區域內
一般用戶
專
供
自
用
自用用戶
(電價管制)
-22-
3.1.3 10/11之前原規劃中之電力市場自由化架構
綜合電業
躉售
(公用事業)
發電業
發電
燃煤、燃油、燃氣
、水力、核能電廠
• 第1、2階段民營電廠
• 現階段民營電廠
• 民營電廠新增機組
• 新民營電廠
(公用事業)
(非公用事業)
電力
調度中心
輸電
發電業
自用
發電設備
(汽電共生、再生
能源及其它自用)
雙邊合約
(代輸)
配電
供電義務
營業區域內一般用戶
(電價受管制,有供電義務)
合 約 用 戶
(電價不設限)
自用用戶
3.2 經濟部規劃分兩階段成立 ISO
 按經濟部2013年10月11日「電業自由化規劃會
議」結論,目前擬分兩階段成立電力調度中心:
 第一階段:廠網獨立。發電公司、輸配電公司、ISO均為獨立法人,
並允許以「控股公司」同時經營。且此三間公司於第一階段皆為國
營公司。
 第二階段:廠網分離(ISO獨立於電業之外 )。發電公司、輸配
電公司及電力調度公司不得為同一公司擁有,亦不能交叉持股投資。
未來可朝向自由化邁進,包括將國營公司民營化。
在此高度肯定經濟部此一電力自由化市場結構最新規
劃原則。按SCP(Structure-Conduct-Performance)產
業組織學理,相對於過去垂直綜合電業發輸配電會計
獨立之電力自由化市場結構,預期可降低管制體系之
交易成本,顯著提升市場績效(performance)。
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3.2.1 第一階段電力市場架構圖
Integrated Management Module
3.2.2 第一階段成立發電、輸配電、ISO獨立法人
 台電公司以控股公司方式同時成立:
1. 發電子公司:台電火力發電廠(深澳、協和、林口、大潭、
通霄、台中、興達、南部、大林、尖山、塔山發電廠)、
核能發電廠、水力發電廠(東部、卓蘭、桂山、大甲溪、
萬大、明潭、大觀、翡翠、石門、曾文、高屏、蘭陽發
電廠)可各自成立子公司。IPP除原簽訂25年固定購電合
約(Power Purchase Agreement,PPA)供電量外,若仍
有增額發電量,也可參與發電市場競標或進行雙邊合約
交易。
2. 輸配電子公司:負責輸配變電系統之資產擁有、維修及
擴建。
3. 電力調度公司:以安全、公平、公開、經濟及能源政策
原則為之。
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3.2.3 九家IPP對電力調度獨立性之疑慮
1. ISO調度規則應明確規範電力批發市場與輔助服務市場之區
隔,前者屬私有財交易,後者涉及公共財交易;避免產生無
效率或不公平之調度事件,如強迫基中載之IPP電廠,按PPA
購電合約電價提供輔助服務等。例如:2012年至2013年間,
台電公司曾強迫IPP中載發電機組,做為輔助服務電力調度之
用,導致IPP發電熱機備轉容量(spinning reserve)與待機時
間增加,平均發電成本上升,此係調度的不獨立與不公平。
2. 若按經濟部規畫之第一階段電力自由化市場架構,台電控股
母公司仍能實質影響電力調度子公司之人事與調度操作人員,
在此情況下,IPP 對於電力調度之「獨立性」與「公平性」,
必將有所疑慮。
公平解決爭議之方式:原本簽訂批發電能之合約雙方均應
履約。若 ISO因故需要IPP提供輔助服務,應向IPP按當時
輔助服務電能之市價購買。畢竟,輔助服務電能屬性與電
力批發屬性,兩者為異質商品( Heterogeneous Goods)。
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3.2.4 第一階段之爭議調處機制
 按上述經濟部之規劃原則,第一階段暫不設立電業管制機構,電
業之間若發生爭端,需有調處機制。
 需於「電業法修正草案」中規增加相關條文如下:
中央主管機關為調處電力調度之爭議,應成立獨立公正之電力調
解暨仲裁委員會,其組織運作與其他應遵行事項,由中央主管機
關定之。
 電力係屬重要民生資源,具公用性質,其相關爭議應由獨立公正
之委員會予以調處,調處不成時,可交付仲裁。對仲裁結果不服
者,可另循司法體系救濟。
 為求公平與獨立性,電力調解暨仲裁委員會之委員應由15位代
表組成,包含政府相關單位代表與產學研專家。由各委員推舉一
位主任委員,每次調處由主任委員召集至少半數以上委員舉辦聽
證會,委員會對爭議做出之判決必須公正、獨立。判決結果需作
成記錄保存,俾使爭議調處能維持前後一致性。電力調度規則或
電力調度中心之運作手冊,均應載明電力調度爭議的解決方式。
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3.2.5 第二階段電力市場架構圖
電業管制準司法獨立機關
Integrated Management Module
(享供電選擇權)
(享供電義務)
3.3 電業自由化與民營化並行
 台電公司民營化應該與電業自由化同時考量及規劃。
 第二階段之目標為促進國營公司民營化,故於第一階段規劃國營公司時,必
須考量台電部分發電機組是否適宜民營化,例如:核能機組、水力機組。
 核能機組極為複雜,且牽涉特殊之核能災變與巨額保險費用問題。例如:福
島核電廠為東京電力公司營運之民營核電廠,東京電力公司為顧及股東權益,
對於幅射汙水處理之鉅額支出,踟躕不前,後由安倍晉三首相以政府預算概
括承受。足見核能電廠民營化議題不同於其他電廠。
 台灣之水庫涉及多目標用途,包括:發電、農業灌溉、給水(包含工業用水)、
防洪及觀光五大功能,其民營化涉及諸多外溢效果(spill-over effects)。例如:
調度水力機組時,水力發電之出力型態係根據灌溉水準設定,必須同時兼顧
發電與農業灌溉之需要。此外,水庫管理涵括跨部會單位,包括:經濟部水
利署、台灣自來水公司、台灣電力公司、水庫管理局、農田水利會等,故台
灣之水力發電較不易民營化。
建議方案:第一階段, 可規劃多家國營發電公司,例如:
核電發電公司、水力發電公司、火力發電公司等。第二階段,
核能發電公司、水力發電公司仍可保留為國營公司,其餘火
力發電公司經專業評估後,可促其民營化。
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3.4 ISO與電業管制機制(1/4)
 按經濟部2013/10/11規劃,第一階段「廠網獨立」修法暫
不設立電業管制機構、不建立保障電業投資成本與套牢成
本回收機制。
 電力市場自由化,雖解除原先電力「價格」與「數量」管制,但必須
對公平競爭與調度獨立性進行「再管制(reregulation)」。雖再管制之
業務範圍更為廣泛,但此種強調電力服務價值與電力系統優化之再管
制,對於電力市場之科技進步與服務創新,相較傳統價量管制(針對難
以測知的電力成本做「公說公有理、婆說婆有理」各自表述的爭辯),
有顯著之正向效用。
 政府管制架構需明確定義規範調度中心、市場參與者及主管機關間之
權責。亦即,電力調度中心之目的事業主管機關(即管制機關)、目的事
業主管機關之執掌,及電力調度中心之權利與義務,均需載明於法令
條文中。
 目的事業主管機關或管制機關對於所有市場參與者,必須擁有監督管制之實
質權力(如Market Monitoring Unit),包括可執行調查之權力、執行法規之權
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力(懲戒)、解釋法規之權力等,以避免市場參與者濫用其市場力。
3.4 ISO與電業管制機制(2/4)
 以美國電力管制機構為例:
 美國能源部(Department of Energy, DOE)與能源委員會(Energy
Commission, EC)分別掌管中央與地方之能源政策與規劃。
 聯 邦 能 源 管 制 委 員 會 (Federal Energy Regulatory Commission,
FERC)為獨立於DOE之外的監管機構,負責監督全美跨洲之電能、油
品、天然氣市場。
 FERC 與 加 拿 大 政 府 機 關 共 同 管 制 北 美 電 力 可 靠 度 公 司 (North
American Electric Reliability Corporation, NERC),NERC負責制定
電力可靠度相關法規,並監管Bulk-Power System之可靠度。
 美國各州則由州政府之公用事業委員會(Public Utility Commission,
PUC)負責監督公用事業之價格與服務品質等,監管範圍包括水電油
氣、鐵路、電信等公用事業。
 FERC係具有市場管制實權之機構,如:Office of Electric Reliability
規範輸配電公司必須符合NERC所制定之電力可靠度標準。Office of
Enforcement負責審核與調查能源市場中潛在之違法行為,經調查若
違法行為屬實,則可對違法之企業進行懲處。
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3.4 ISO與電業管制機制(3/4)
 由於美國管制電力發輸配電市場之中央與地方行政與法治機
關分工合作相當健全,DOE與EC有行政權,FERC與PUC屬
準司法機關,可發布管制法令(如:FERC Order 888 與
Order 889),結構(structure)相當完整,因此,電業市場行
為(conduct)均有所依循,故其績效(performance)頗佳。
 台灣電力市場向以國營事業之市場「結構(structure)」,且
垂直獨占或發電寡占(包括9家IPP市占率約23%),同時ISO
尚未成立,係以行政權為主導,欠缺如美國FERC或PUC專
責能源管制之準司法機關,且目前「政府再造」已定案後,
現階段亦不易再成立新的準司法機關。在此情況下,電業
「行為(conduct)」若有因濫用市場力而導致爭議(如台電與
IPP購電合約案),其解決途徑除準司法單位之公平交易委員
會之外,僅能在行政權內訴願或循司法途徑解決,因此,電
力市場之「績效(performance)」不易確保。
3.4 ISO與電業管制機制(4/4)
建議方案:
 應仿照先進國家針對解除管制後之「再管制(reregulation)」,
成立電業管制準司法機關。
 至於ISO之法人型態,有以下兩種替代方案:
 替代方案(一):在欠缺相對完善之行政權、立法權、準司法權,法
治分工合作、法條規範明確之市場結構下,ISO以「行政法人」成
立,似較「公司法人」更能落實獨立性,因行政法人較能同時兼顧
市場與公眾利益。但政治上,須能突破目前政府再造已定案之框架。
 替代方案(二):公司法人可同時適用於經濟部規劃電力自由化之第
一階段與第二階段作法,亦即ISO先獨立成法人公司,之後可再與
輸配電公司合併成為一家公司,此亦可遷就現行政府再造已定案之
框架。
34
3.5 ISO獨立性之績效評估(1/3)
 評估ISO「績效(performance)」之指標
為公平競爭與公正調度。
 lSO績效評估應該考慮「能源政策落實程
度」,例如:盡可能優先納入(1) 數量最
多、自產且較為環保之再生能源;(2) 減
少輸電系統壅塞之分散型發電系統;以及
(3) 需量反應。
35
3.5 ISO獨立性之績效評估(2/3)
 ISO與不具交易關係者之公平調度


ISO對於被調度者(綜合電業、IPP、分散型電業、需求面資
源),其調度原則是公平、不具歧視(non-discriminatory)。
美 國 聯 邦 能 源 管 制 委 員 會 (Federal Energy Regulatory
Commission, FERC) 隨時監管 輸電之公 平性 , 2013 年 9 月
FERC 解 釋 Powerex Corporation 以 “ 後 進 先 出 (Last-in,
First-out)” 方式降低輸電負載之案例,屬於具有歧視性之輸
電方式。通常為保障電力網路之安全性,當發生壅塞時,ISO
可根據簽訂之契約,而有電力調度之優先順序。例如:根據
北美能源標準委員會(North American Energy Standards
Board) 之規定,將輸電服務之優先順序分為8個等級(priority
0~priority 7),當輸電系統需要降低負載,從最低優先(即
priority 0)開始降低負載。FERC要求ISO以等比例原則(prorata basis)降低同等級電業之輸電負載,而非後進先出法。
36
3.5 ISO獨立性之績效評估(3/3)
•
ISO與具交易關係者之公平調度

由於ISO必須負責提供「全黑啟動(公共財)」,即使
透過事前競標,ISO仍有傾向「簽多不簽少」之可能
(如英國NGC1990年代之案例),故需定期檢視與評估。
例如:每3年評鑑1次,且評鑑項目與內涵須明確訂定,
包括具體之評鑑指標(3~5年內全黑啟動使用之數量與
簽約量之比值),以確保其調度之公平與獨立性。
• 短期、長期成效評估
 短期應考量當前電力市場所有參與者之公平競爭。長
期應考量電力市場對於需量反應(demand response)、
再 生 能 源 (renewable energy) 、 儲 能 電 池 (storage
battery)等市場參與者是否公平對待,亦即必須兼顧
潛在競爭(contestable competition)。
37
3.6 電力調度市場之配套措施
1. 若國營發電公司以全民資金與IPP進行不公平競爭,如以低價搶標售
電,根據經濟調度原則,ISO將優先調度出價較低之電廠,造成IPP
與國營發電公司不公平競爭。國營發電公司即便發生虧損,也係由
全體納稅人負擔。在此情況下,可能造成「不公平競爭」之情況。
故配套措施為國營發電公司不可以低於邊際成本之標單競價。
2. 單一發電公司之市場占有率不能過高:發電市場中,需有足夠數量
之競爭者,且各單一生產者之市占率不可過高,宜有上限門檻,否
則將有操縱市場力之潛在問題。
3. 外部成本內部化:不同燃料或原料之發電方式有不同之外部成本,
除非將外部成本均內部化至電價中,否則不同發電方式之IPP,將無
法公平競爭。
4. 應建置「自願性電力交易所」集中市場,作為配套機制。由於實際
之電力輸配量與雙邊合約之保證量不相等,電力市場參與者(包括供
給者與需求者),均可進入該市場購買或賣出多餘之電能,在此公開
市場中揭露電能市場短期電能與長期容量之價格訊號。
5. 電力自由化後,應成立電業管制準司法機構。
38
4. 結論與建議(1/5)
 台灣電力市場一向缺乏各種價格訊號,包括:「需求面資
源」、「電力輔助服務」及「輸配電系統壅塞管理」,
ISO獨立調度機制的核心價值,即在於揭露價格訊號,並
按商業契約訂立獎懲條款,公平對等。
 隨資訊科技發展與時代演替,電力自由化已由「發電端」
進展至電表端「讀表自由化(metering liberalization)」。
 當前電業需聚焦於「同步整合」行銷服務與資訊流(跨平
台包括無線有線)、物流(電流)、金流之創新綠能科技
(innovative green technology)。
 台灣ISO,不論採用「雙邊合約」或「電力池集中市場」
皆屬可行方案。值得注意的,ISO應建立「自願型電力交
易所」,提供長期容量與短期能量投資之價格訊號,以利
經濟調度和市場避險。先進國家已有豐富經驗,可資參考。
39
4. 結論與建議(2/5)
 按2013年10月11日經濟部「電力自由化規劃會議」結
論,政府擬以兩階段成立電力調度中心。第一階段為
「廠網獨立」,第二階段為「廠網分離」。顯然較過去
規劃版本更符合SCP學理,值得高度肯定。
 從 SCP(structure-conduct-performance) 產 業 組 織 學
理觀之,「廠網分離」之市場結構優於「廠網會計獨立」
之綜合電業結構。「廠」為競爭市場,「網」為自然獨
占,屬性不同。
 若採廠網會計獨立(但不分離)之市場結構,有當事人與
代理人(principal-agent)資訊不對稱產生道德風險之問
題,交易成本較高,管制成本增加,績效
(performance)受影響。
40
4. 結論與建議(3/5)
 電力調度機制之獨立性,應符合:
1. 公平性:ISO應無歧視之公平調度,例如:以 pro-rata之方式調度
(參照本文列舉之FERC案例)。
2. 中立性:ISO(包括董事及內部人員)不得投資任何發電業者或售電業
者。
3. 透明性:ISO必須資訊公開,例如:FERC之Order 889 要求建置
「公開聯網即時資訊系統(Open Access Same-Time Information
System, OASIS) 」。
4. 即時性:ISO應即時揭露電網相關資訊,例如:即時電能價格、電
能成交數量等。
5. 區隔性:ISO會計項目應區隔明確,參考先進國家範例。
6. 同步性:ISO透過同步 (synchronized) 負載預 測及網路量 測工具
(supercomputer and phasor measurement unit (PMU) ,可克服
再生能源間歇性發電,提升電力供給穩定度。
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4. 結論與建議(4/5)
 ISO除肩負電能調度、壅塞管理、輔助服務責任,亦應提供輸電容量
預測與輸配電線路之規劃。
 長期而言,ISO應考量能源資通訊技術(Energy Information and
Communication Technologies, EICT)與致能科技(Enabling
Technology, ET)之快速發展,將需量反應(Demand Response, DR)、
再生能源、儲能系統(Battery Energy Storage System, BESS)納入調
度範圍,規劃輸配電系統之健全發展。
 電力係所有產業與科技發展不可或缺的要素,雖電力調度機制是不
可進口的「非貿易財」,卻是關乎台灣整體產業與科技發展在國際
競爭的「軟實力」。而電力市場自由化與網路化,已是不可抵擋之
世界潮流。
 2013年由 Dr. Jeremy Rifkin 《第三次工業革命》一書,主張再生能
源或綠色能源,加上各種網路建設,將為整體社會與環境帶來革命
性的轉變。藉由新科技及具市場誘因的政策措施,以及創新商業模
式,能夠為世界經濟找到一條活路,增加能源供給安全與穩定,且
42
能降低整體能源供給成本。
4. 結論與建議(5/5)
 President Obama said 2013/9/6 about his policy on
Syria and chemical weapons :“…That would
change my calculus. That would change my
equation.”
 同樣地,電力自由化之決策思維或決策方程式(所謂的
“calculus”),必須調整,重點在於成立確保消費者福
祉的 shepherd or watch dog,電力管制準司法機
關,針對解除價量管制後之再管制(reregulation),聚
焦於公平競爭、電力品質、消費者權益、多樣化服務與
創新、爭議調處等,有助於電業永續發展與消費者賦權
(empowerment)之法制架構。
43
附
錄
44
附錄A-1 國際電業自由化經驗
廠網分離
成立獨立調度中心 (獨立於電業之外)
英國
是(電業原屬國營)
否(由國家電網公司負責)
澳洲
是(電業原屬國營)
北歐
是(電業原屬國營)
美國加州
否(電業原屬民營)
是
日本
否(電業原屬民營)
尚未確定
韓國
是(電業原屬國營)
是(附屬於電力交易所中)
資料來源:台灣經濟研究院
註:日本最新動向,成立ISO的法
案,已於今(2013)年送國會審議;
2016年實施零售部門及發電部門全
面自由化;2018~2020年法律性
切割輸配電部門,以及電力零售費
率全面自由化。
是(附屬於電力交易所中)
一般而言,採廠網分離者,電力調度
權歸屬於電網公司 (如英國),惟
澳洲、北歐例外,亦即成立了調度中
心,係因區域內有多家輸電業;維持
綜合電業者,為確保公正,多成立獨
立調度中心,並賦予其調度權力。
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附錄A-2 歐洲電力調度中心組織架構
 歐盟為達成20-20-20計畫目標(於2020年提升20%能源
效率、減少20%二氧化碳排放量、再生能源占比20%),
於 2009 年 7 月 , 成 立 「 歐 洲 電 力 傳 輸 系 統 網 絡
(European Network of Transmission System
Operators for Electricity, ENTSO-E)」,以提高再生能
源併網規模、強化跨國電網之互聯性。
 ENTSO-E 整 合 歐 洲 五 大 區 域 電 網 (Regional Group,
RG),包括:歐洲大陸電網(RG continental Europe)、
北 歐 區 域 電 網 (RG Nordic) 、 波 羅 的 海 區 域 電 網 (RG
Baltic)、英國區域電網(RG UK)及愛爾蘭區域電網(RG
Ireland) , 共 涵 蓋 歐 洲 34 國 , 共 41 個 輸 電 操 作 者
(Transmission System Operator, TSO)。
46
附錄A-3 先進國家經驗: 英國與北歐
 英國最早自由化之初,NGC(National Grid Company)將
MO、TO、SO三部門合而為一。2001 年成立 NETA
(New Electricity Trading Arrangements),已將MO獨
立。
 北歐四國(挪威、丹麥、芬蘭、瑞典) 將 SO 與 MO 合一
,四個國家共有四個 SO 與 TO,並另有 MO 加以協調。
 北歐區域組織包含丹麥Energinet.dk、芬蘭Fingrid、挪
威 Stanett及瑞典Svenska Kraftnat 共4個TSO。以挪威
為例,Stanett 為國有企業,共有1個國家控制中心以及3
個區域控制中心負責監督電力調配。
47
附錄A-4 先進國家經驗:美國(1/3)
 1992年美國通過能源法(Energy Policy Act),所有發電業
者都可透過電力公司之輸電線路,代輸電能與售電。
 1996年美國FERC建議成立獨立電力調度中心,將電力調
度操作權交給獨立之ISO運作。
 2000 年 FERC 發 佈 Order 2000 , 促 進 區 域 輸 電 組 織
(Regional Transmission Organizations, RTO)成立,電
業可跨區域、跨州進行電力交易。
 RTO在北美與歐洲被認為是解除管制與增加電力市場競爭,
及供給多元化的重要平台。通常是非營利組織,但卻是整
體電力市場績效(performance)提升的關鍵核心。
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附錄A-4 先進國家經驗:美國(2/3)
 美國共有 6 個 ISO 與 4 個RTO:
(1)ISO: CAISO(California ISO), NYISO(New
York ISO), ERCOT(Electric Reliability
Council of Texas), AESO(Alberta Electric
System Operator), OIESO, NBSO
(2)RTO: PJM、MISO(Midwest Independent
Transmission System Operator)、
SPP(Southwest Power Pool)、ISONE(ISO
New England).
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附錄A-4 先進國家經驗:美國(3/3)
 有鑑於英國NGC將MO、SO、TO三者合一之結構不
夠完美,其市場力太大,有超額利潤,曾被英國政府
課暴利稅(wind-fall tax),且事前簽訂過多輔助服務,
全部計入成本加成(cost-plus),因此加州改採三者分
立之市場架構:
 MO: Power Exchange(PX)
 SO: California ISO (CAISO)
 TO: SCE, SDG&E, PG&E (IOUs)
 加州電力自由化失敗後,於 2001 年 SO 與 MO再度
合併為同一組織內,這也是本文所建議的政策方向。
50
附錄B 誘因共容機制之國外經驗:美國
 1996年起,美國加州之三大公用事業(SCE、
PG&E、SDG&E)徵收「公共財費用(Public
Good Charge)」。
 公共財費用係用來建立基金,以資助與公用事
業服務相關的公共利益計畫,例如:進行電力
政策研究、開發和示範,或從事提升能源效率
之措施,同時資助低收入補貼方案。
 同時也作為節約能源資金來源及推動能源效率
計畫。
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附錄C 儲能系統
 儲 能 系 統 併 入 電 網 系 統 , 需 要 ISO 透 過 最 佳 化 演 算 法
(swarm optimization algorithm)規劃最佳電力調度排程。
例如:許多電動車同時充電會造成輸配電系統壅塞。
 儲能系統要安裝適當的容量在適當的地理位置。
 美國FERC於2013年7月頒布 Order 784,該法令之目標
在於增進輔助服務市場之競爭性與透明性,並大幅增加儲
能系統之應用靈活度。Order 784 取消原本 Order 755 對
於儲能市場之僵固價格補償機制,第三方(third party)可
以市場基礎價格提供輔助服務予輸電者。開放儲能系統之
應用,使輔助服務可更快速、精確之提供電能。
 Order 784 之 頒 布 , 可 加 速 儲 能 系 統 (Battery Energy
Storage System, BESS)產業之蓬勃發展,包括:電池
(batteries) 、 壓 縮 空 氣 (compressed air) 與 飛 輪 儲 能
(Flywheels Energy Storage, FES)。
52
簡報完畢,敬請指教!

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