2017/12/27
｜撰文：鄭金龍（前台電電力調度處處長、Gordoncheng's Blog部落客）
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圖片來源／Flickr @Lenny K Photography(CC BY 2.0) https://www.flickr.com/photos/lennykphotography/17233292050/
能源皆仰賴進口的新加坡，近年來努力發展能源來源多元化，保持穩定的電力供應！
位於馬來半島最南端的島國──新加坡，全國面積僅720平方公里，土地面積不大，境內無石油、煤炭、天然氣等化石燃料蘊藏，能源皆須仰賴進口。不過，因鄰近麻六甲海峽，擁有地利之便，新加坡為亞洲重要的石油與天然氣樞紐。
新加坡從1824年開始成為英國殖民地，歷經二戰時的日本殖民統治、戰後回歸英國，直至1965年成立新加坡共和國。從1906年開始，新加坡就有了第一座電廠，開啟新加坡的電力發展史。
從燃油到燃氣95％ 供電可靠度仍名列前茅
1906年新加坡第1座麥肯西路（Mackenzie Road）發電廠竣工，點亮新加坡萊佛士宮的第1盞電燈，開啟了新加坡用電的歷史，同時新加坡市營電力也立下售電給個別用戶的新紀元。1926年興建第2座電廠─聖詹姆斯（St. James）燃煤電廠，在1940年改為燃油電廠。之後，新加坡電業逐漸成長，1942至1945年二戰期間，新加坡遭日本佔領3年半，新加坡市營電力被日本電力公司（Nippon Power Supplies Company）接管。
戰後，英國再度接管新加坡，1952年巴西班讓A（Pasir Panjang A）電廠商轉，滿足戰後電力需求成長。1963年併入馬來西亞，成立公用事業局（Public Utilities Board, PUB）掌管新加坡水、電、瓦斯公用事業。1965年新加坡建國，巴西班讓B電廠商轉，加入營運。1979年PUB裝設第1代電能管理系統（EMS）。1986年新加坡與馬來西亞電力系統互聯。1988年第1座離島（目前的裕朗島）西拉雅（Seraya）電廠竣工，利用海底隧道高壓電纜連接到新加坡本島電力系統。
天然氣從90年代進入新加坡電力供應的領域。1991年聖諾哥（Senoko）電廠完工，為新加坡第1座燃氣電廠，氣源來自馬來西亞管路天然氣（Piped Natural Gas, PNG）。2001年從印尼西納吐納島（West Natuna）、隨後又從南蘇門答臘輸入管路天然氣，鼓勵發電公司改用燃氣高效率的複循環機組。
2013年3月新加坡液化天然氣（Liquefied Natural Gas, LNG）接收站啟用，讓新加坡天然氣源多元化，提高能源可靠度與降低發電成本；同年6月新加坡第1座使用LNG氣化天然氣的發電廠和光能源公司（Pacific Light Power Pte Ltd, PLP）兩組400MW燃氣複循環機組商轉。
資料來源／新加坡PUB 1997年報、Power quality initiatives in Singapore CIRED 2001、Google Map
新加坡電業史已經長達111年，隨著新加坡工商逐漸發達，電業也同步發展。從下列近10～20年來主要統計資料，可以了解新加坡電業成長的情形。
一、尖峰負載與裝置容量（1998～2017）：
近20年來新加坡電力系統年尖峰負載及註冊發電機組裝置容量（MW）統計曲線如圖2所示，尖峰負載20年來年總成長率約67％，每年約上升3.3％，只有2009年稍降。發電機組有註冊的總裝置容量總成長率約138％，在2007～2011年趨緩沒增加。但若以此裝置容量及尖峰負載用國際一般公式計算備用容量率（Reserve Margin），20年來新加坡電力系統備用容量率範圍最低30％（1998年）、最高91％（2015年），所以新加坡電源一直都很充足。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計 、EMA統計年報、PUB統計年報
二、總發電量與售電量（1998～2016）：
新加坡電力系統總發電量與售電量（億度）如圖3所示，其總發電量19年來總成長率約82.4％，每年約成長4.3％；售電量總成長率約86.4％，每年約成長4.5％。只有在2009年有稍降現象。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計 、EMA統計年報、PUB統計年報
三、月別尖峰負載曲線（2009～2017）：
新加坡地處赤道附近，季節變化不大，從下圖近9年來新加坡電力系統的月別尖峰負載曲線（圖4）顯示四季尖峰負載相差不大，但每年都有成長。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計 、EMA統計年報
四、燃料別總發電量（1998～2016）：
新加坡煉油石化工業很發達，10幾年前的發電廠大部分都是燃油機組，從下圖的1998～2016年新加坡電力系統燃料別發電量占比曲線（圖5）顯示，1998～2002年燃油發電占比為50％以上，最高達77％。後來為了環保減碳，逐漸改燃天然氣。
新加坡再生能源選擇有限，沒有水力資源，風速和平均潮差都很低，地熱在經濟上不可行，只有太陽能是可行的選擇。新加坡位於熱帶，平均每年的太陽輻射量為1580度／平方米。根據EMA的統計2017年9月底太陽能裝置容量為108.8MW。另外，廢棄物能源化（Waste-to-Energy）裝置容量256MW。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計 、EMA統計年報、PUB統計年報
五、新加坡電力系統供電可靠度指標（SAIDI、SAIFI）（1997～2016）：
新加坡為城市島國，輸配電線路全面地下化，配電線設計為環路供電（N-1或N-2），因此最引以為傲的是供電可靠度，由下圖（圖6）顯示近十年來其系統平均停電時間指標（System Average Interruption Duration Index, SAIDI）、及系統平均停電時間指標（System Average Interruption Frequency Index, SAIFI）都是名列全球同業前茅。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計、EMA統計年報、PUB統計年報
六、新加坡住宅平均電價（2005～2017）：
新加坡跟台灣一樣缺乏自產能源，都靠國外輸入，全球能源價格的變動、與其輸配電系統大量投資提升供電可靠度的代價，都會影響電價。從圖7的2005～2017年新加坡住宅平均電價曲線顯示，無論考量通貨膨脹調整與否，每度電價都高達新台幣4元以上，最高達新台幣6塊多，比台灣的每度2.57元（2016）高許多。
資料來源／新加坡EMA網站能源統計、EMA統計年報
天然氣中斷停電事件 新加坡電力改善對策
自1991年新加坡首次從馬來西亞以管路引進天然氣（PNG）在聖諾哥電廠發電以來，新加坡也曾發生至少3次天然氣中斷而導致停電的事件，不過，在停電之後的改善對策也一一提出。
第一次發生在2002年8月5日。原本印尼那吐納（Natuna）天然氣場海管在裕廊島上岸接到新加坡勝科天然氣（SembGas）公司接收站之前，由印尼國營石油與天然氣公司負責裝設1座緊急閥（Emergency Valve），以便隔離兩系統之用。8月5日負責例行檢修的ConocoPhillips公司電腦誤以為輸氣管出現狀況，而啓動了自動安全系統，關閉緊急閥，中斷天然氣供應，導致新加坡電力系統發生N-7發電機組同時跳脫（約1550MW佔當時系統供電的40％）的緊急限電90分鐘事件。
到了2004年6月29日，又發生類似第1次的緊急限電事件，印尼那吐納海管緊急閥關閉，天然氣供應中斷，導致N-5機組同時跳脫（影響約當時系統供電的30％）緊急限電118分鐘事件。
第3次事件則在2006年12月21日發生，新加坡的聖諾哥電廠（Senoko）總裝置容量約3,300MW，平時供應新加坡約30％的電力。因馬來西亞Petronas公司的天然氣供應中斷，導致聖諾哥電廠，發生N-2機組跳脫（影響約當時系統供電的10％）緊急限電45分鐘事故。此次係1991年聖諾哥天然氣發電以來的第1次供應中斷。
在每次事件過後，新加坡政府都一步步提出改善對策。根據新加坡聯合早報報導，2002年8月5日第1次大停電後，當時新加坡能源市場管理局長邱進賢表示：新加坡政府規定燃氣電廠機組除了燃氣外，也必須可以柴油驅動，同時亦規定發電廠必須儲存一定數量的柴油（經查EMA發電執照條件10-緊急與安全安排之準備規定，必須備妥至少90天以上燃料存量做為緊急供電後衛之用）。
此外，在2004年6月29日大停電後，邱局長又指出：新加坡自開始燃氣發電以來，共發生五次供氣中斷事件。第一次是在2002年8月5日，導致發生大停電，之後，實行天然氣中斷自動轉用柴油發電緊急策略。這個方法成功避免了之後3次類似事件引發停電的情況。但2004年6月29日，由於天然氣的氣壓下降速度非常快，輸氣管天然氣存量太少，無法及時改用柴油，最終無法避開停電事件。
新加坡為了供電安全，增加天然氣來源不餘遺力，除了1991年的馬來西亞Terengganu及2001年的印尼西那吐納兩國第1條PNG氣源外；2003年又增加印尼南蘇門答臘的氣源，2007年再增加馬來西亞接到新加坡Johor的第2條PNG氣源。除此之外，更規劃能源多元化增加LNG氣源。2013年5月新加坡LNG接收站啟用，可從全球各地進口LNG，同時又積極擴建儲槽，除了避免印馬兩國PNG氣源減少的風險外，還準備做亞洲各國LNG現貨市場交易。
根據新加坡聯合早報今年5月4日報導，德勤（Deloitte）諮詢公司調查顯示，8成能源業企業領袖認為，未來5至10年內新加坡最有可能成為亞洲液化天然氣（LNG）的交易中心，新加坡交易所（SGX）的「新加坡液化天然氣指數集團（Singapore LNG Index Group，簡稱Sling）」也將成為重要指標。
新加坡之路 他山之石可以參考
2017年，台灣也才經歷相似的停電事件，所以新加坡應付天然氣發電風險的作法，諸如氣源分散、燃氣機組自動切換雙燃料（輕柴油）、燃料安全存量90天的作法，都可以是台灣提升系統供電安全與風險管控的重要參考。也就是說，對燃氣占比愈來愈高的台灣而言，分散氣源、保證安全存量、並提供足夠的他型備用機組以即時調節，都是未來要持續努力的方向。
【資料來源】
https://www.ema.gov.sg/index.aspx
https://www.emcsg.com/
赴新加坡新能源電網公司（SP PowerGrid LTD）技術交流出國報告 台電公司李李肖宗、鄭金龍、張忠良 民國97年1月18日
PRESS BRIEFING ON ELECTRICITY SUPPLY INTERRUPTION ON 5 AUGUST 2002 EMA新聞稿
ELECTRICITY SUPPLY INTERRUPTION EMA新聞稿 05-Aug-2002, 12:19:00 pm SGT
納土納島天然氣供應突中斷我國7地區昨天停電 陳開福 新加坡聯合早報 2002/8/6
查明並非人為因素：上周停電原因電腦“會錯意” 吳漢鈞 新加坡聯合早報 2002/8/12
POWER FAILURE ON 29.6.04 EMA新聞稿 30-Jun-2004, 9:41:00 am SGT
ELECTRICITY SUPPLY INTERRUPTION ON 29 JUNE 2004 EMA新聞稿 30-Jun-2004, 4:39:00 pm SGT
Power plants' backup system failed 新加坡straitstimes 2004/7/1
大停電原因：裕廊島活閥突關閉導致印尼天然氣無法供應發電廠 張燕青-新加坡聯合早報 2004-6-30
http://www.wildsingapore.com/news/20061112/061221-3.htm
關鍵字：尖峰負載,裝置容量,供電可靠度