資料來源: 瑞典風電協會(Swedish Wind Energy)
為利安全供電,瑞典電力系統主要考量3個因素:
1. 電力充足性(Power adequacy):意味電力系統可於任何情況下,滿足電力需求,且剩餘電力更提供巨大出口商機。從歷史角度看,電價一直由市場需求而定,如冬季用電量高,價格必定高於夏季。當風電於電力系統中占比越來越高,風力條件也影響電價,如2020年2月10日和2020年11月,因風力強勁,瑞典首次出現負電價。
為了補強再生電力,瑞典以水力、進口電力、汽電共生(CHP)和天然氣等靈活能源提供約28GW電力。為因應未來電力需求急劇增加,應發展風電與太陽能之新技術,並解決電網輸送瓶頸的問題,預期北歐地區北部或南部將是主要風電發展地區。
2. 電頻穩定性(Frequency stability):維持電網系統正常運作,除了足夠電源,更必須能處理電量產量和用電量之間的偏差。如果產量超過用電量,頻率會上升,反之亦然。而頻率若超出許可間隔,會產生停電之風險。目前,核能因具備儲存動能,可維持發電機旋轉一定時間,即提供電網慣性作用(inertia),減少因產量突然下降的風險。
風力渦輪機雖缺乏該種特性,但運用連接風電場到電網之功率逆變器,即可協助風力渦輪機的旋轉能量穩定,降低停電風險,該狀況通稱為合成慣性(synthetic inertia)。目前,瑞典並未提供風電企業相關此類之補助,而加拿大和愛爾蘭則早已協助風電企業運用合成慣性之功能。電網亦可透過直流聯網取得他國之合成慣性電流或電池,維持電頻穩定性。
3. 電壓穩定性(Voltage stability):電壓穩定性涉及電網系統穩定電壓,以及在受干擾後快速恢復平衡之能力,必須滿足電網中各個獨立部分無功功率(reactive power)之需求,以避免發生電壓失衡,導致部分或全面系統停電。目前,風電企業因聯網合約要求提供無功功率,但該運作導致每年約5%產能流失,且如可採用額外設備,風電可在渦輪機停止運轉時仍可提供無功功率,確保電壓之穩定性。因此,風電產業期待政府可提供相關之補助。