為達成淨零排放目標並因應電力需求日益增長,電網作為電力傳輸核心基礎設施,扮演著至關重要的角色。根據彭博新能源財經(BNEF) 2024年電網投資展望報告,全球各國政府與企業正加速推動電網現代化,以因應氣候變遷、穩定供電等挑戰。本集我們將探討全球電網投資關鍵驅動因素及未來發展趨勢,揭示如何透過電網升級實現淨零未來。
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隨著全球積極推動能源轉型,一方面再生能源迅速發展,另一方面電氣化趨勢持續推升電力需求。為滿足日益增長的電力需求並確保供電穩定,全球各國掀起了一波電網投資浪潮。根據彭博新能源財經(BNEF)最新報告,2024年全球電網投資將達到3,690億美元,並預計於2026年將突破 4000 億美元大關。這波電網投資的快速擴張,主要受到以下幾項關鍵因素驅動:
(一) 再生能源迅速發展:各國積極推動太陽能、風力等再生能源作為淨零策略核心。然而,這些能源的間歇性與波動性對電網穩定性提出了更高要求。為有效整合這些不穩定的電力來源,電網必須進行升級與擴建,確保持續穩定的電力供應。
(二) 電氣化趨勢:為降低對化石燃料的依賴,各國積極推動電動車、熱泵等電氣化設備的普及,促使電力需求大幅攀升,進而對電網併網容量與穩定性有更高要求,因此,必須升級基礎設施,以因應日益增長的峰值負載。
(三) 極端天氣事件頻傳:氣候變遷加劇極端天氣事件發生頻率,電網基礎設施面臨嚴重威脅。因此,需透過強化電網基礎設施,例如配電線路地下化、輸電塔加固等措施,以抵禦極端氣候對供電穩定性的影響。
而全球電網投資布局各有側重,以美洲地區來說,電網投資主要集中於美國加州與德克薩斯州,以因應極端天氣風險及支持再生能源併網需求。歐洲則致力於實現 2050 年淨零排放目標,大規模投入電網基礎設施升級,加速再生能源發展,推動區域間電網互聯。
儘管全球電網投資持續增長,但與實現淨零排放目標所需的規模相比仍存在明顯差距。彭博新能源財經(BNEF)預估,若要在 2050 年前順利達成淨零排放目標,2024至2050年間全球電網投資平均每年需投入約 7,920 億美元,遠高於目前實際投資數額。
根據美國德克薩斯州電力可靠性委員會(ERCOT)分析指出,至2030年,德克薩斯州的再生能源裝機容量預計將增長120%,系統需求峰值預估可能高達152GW,幾乎是目前電網最大需求的兩倍。為對應此一挑戰,公用事業單位正積極擴大電網投資,但目前電網擴建速度仍難以滿足淨零排放目標。而加州電網投資雖穩步增長,卻因易受到森林野火等自然災害影響,導致電網開發成本高於歐洲及美國其他地區,進一步加大了電網投資需求。
為因應電力需求日益增長,降低電網開發成本,電網轉型需要透過更多新興技術支持。近來國際間特別關注以下相關技術的發展:
(一) 電網數位化技術:利用各項數位化技術收集、處理及分析電網數據,有助於提升電網管理效率及可靠性。如美國南加州愛迪生公司(SCE)應用數位孿生技術監測並預防野火,降低電網受損風險。
(二) 高壓直流輸電(HVDC)技術:此為一種高效的長距離電力傳輸方式,有助於跨區域整合再生能源並降低電力損耗。如德國預計於2025年起展開4項計畫,運用該技術降低能源損耗成本,以確保區域電價穩定。
(三) 虛擬電廠(VPP):將眾多小型、分散式發電與儲能設施整合,動態調整電網供需以維繫電網平衡。如美國PG&E與Sunrun公司於2023年整合太陽能住宅及儲能系統,創建可回饋電網30MW電量的虛擬電廠,有效減少夏季尖峰負載,強化電網穩定性。
綜上所述,為因應氣候變遷挑戰及電力需求日益增長,全球必須加速電網現代化,包含基礎設施升級與新興技術應用,以電網升級推動淨零進程。其次,各國在推動電網投資時,應考量區域特性與極端天氣事件的影響,從而制定出符合當地需求的電網發展策略。此外,國際間需透過技術合作與經驗分享,強化電網運作效率與供電穩定,共同應對全球能源轉型挑戰,確保達成淨零排放目標。
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