2002/02/05
經濟部能源局
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▓撰文：徐守正
在電力工業長達百年的發展史上，發電備用容量率發生大幅波動的情況雖不時可見，但在傳統區域專營的電業管制架構下，電力供需發生嚴重失衡的情況畢竟較不常見（亦相對容易避免）。惟對改革開放後的電力市場而言，在電源規劃、開發及運轉維護移由不同市場業者或投資人負責的情況下，影響電力供需的情況及因素亦將因此而變得複雜，相關情況可以美國加州電力危機為參考。
關於加州電力危機發生原因的探討，目前國內已有相當充足的討論，例如：加州政府選擇在四年過渡期內將零售電價凍結，導致公用電業無法轉嫁高額批發電力成本，導致三大民營電力公司財務惡化（即市場基本假設有誤），或發電備用容量率因電力需求遽增，加以與外州電力融通發生問題（即系統性負載預測誤差），或發電業者屯貨居奇，伺機操控價格（即不當市場競爭行為），及環保法令過嚴、建廠申請作業延宕、天然氣儲存容量不足及輸電容量限制等。
除前述各項原因外，本文認為電廠興建週期（或發電容量興建週期）亦係導致加州電力供需失衡及價格大幅波動的原因，茲就相關說明資料臚列如後。
電廠興建週期對電力供需及價格的影響
一、集中市場價格與新建機組燃料成本的關聯性
如圖1.所示，加州PX集中市場價格1998年時每仟度平均約為20美元，因市場新增發電容量係以CCCT電廠（天然氣複循環）為主，因此PX價格與CCCT電廠建廠均化成本（建造成本）及天然氣價格（燃料成本）間具有相當的關聯性。假設天然氣價格未來年平均成長率為1％時，PX價格與CCCT電廠建廠均化成本須至2006年時方可趨於一致。惟若PX價格因電力需求成長加快而往上攀升時，CCCT電廠建廠均化成本與PX價格趨於一致的時間（即建廠計畫具投資報酬效益的條件），亦將有所縮短。
二、市場新增發電容量的週期性波動
如圖2.所示，首波發電容量興建週期發生於2004年至2009年，2008年時申請核准興建容量達最高峰，翌年興建中容量達高峰，完工商轉CCCT發電容量自2007年開始成長，同期集中市場價格攀升至CCCT電廠建廠均化成本以上之水準。2008年起，由於CCCT電廠陸續完工商轉，集中市場價格由最高點每仟度32美元開始下滑，至2009年時，集中市場價格再度降至CCCT電廠均化成本以下之水準。
首波發電容量興建週期於2009年結束時，由於當時集中市場價格處於低檔，市場投資人在投資報酬的考量下缺乏投資建廠的意願，因此市場上並沒有任何電廠新設申請。前述投資不振情況直至2013年，方又開始另一波的發電容量興建週期。在第二波發電容量興建週期中，集中市場價格再度攀升至每仟度37美元，2017年時因為CCCT電廠陸續完工加入商轉，集中市場價格又再度降至CCCT電廠建廠均化成本以下之水準。
三、不同需求成長情境下的發電容量興建週期
當用電需求持續成長時，集中市場價格亦將向上攀升，在價格誘因的驅使下，將有更多的新建CCCT機組進入市場，亦即集中市場價格與市場新建發電容量互為影響因素，不同時期的建廠活動與集中市場價格呈現週期性的循環，波動幅度則係由各年電力需求成長率決定。當電力需求呈現低度成長時，集中市場價格呈現相對緩和的升幅，惟當電力需求呈現較高度成長時，集中市場價格則將呈現較大幅度的波動。
如圖3.所示，當電力需求年成長率為2.5％時，集中市場價格自1998年起攀升；五年後（2003年），集中市場價格升至與CCCT電廠建廠均化成本相當的水準；2004年，因市場供給嚴重不足，部分地區出現缺電情況，集中市場價格開始飆漲，為避免失序情況之發生，管制機構採行上限價格管制。在實施上限價格管制一年多後，因CCCT電廠陸續完工加入商轉，供電不足壓力逐漸解除，集中市場價格再度開始滑落。
2006年時，集中市場價格降為每仟度22美元以下；同年，因電力需求持續成長，集中市場價格再度呈現上漲趨勢。2010年時，因市場供給嚴重不足，集中市場價格再度開始飆漲，為避免大幅價格波動，管制機構再於2012年採行上限價格管制。
因果關係
電價與市場可供發電容量互為因果，當市場可供發電容量不足時，短期可能對電價造成振盪，長期則可能引發週期性的供需失衡及價格波動。價格變動本係競爭市場的常態，亦係吸引投資人進入市場的誘因，惟由於電力系統操作須隨時保持電力供需平衡，供給不足時的社會成本相當龐大，亦即電力市場對供給的週期性波動容忍程度，較其他產業相對為弱，供給不足時亦較不具資源調整彈性。
在傳統管制架構下，電源開發及輸配變電建設多係由公用電業統籌規劃，供給面資源與區域性用電需求間不易發生嚴重的落差。惟電力市場一旦開放競爭，市場投資決策分散轉由市場參與者自行負責的結果，業者投資決策對市場短期供給，以及電價波動間的關聯性亦將愈趨緊密。在電力建設緩不濟急，市場短期供給又無法藉由庫存有效調節的情況下，對穩定供電及平穩電價走勢二項公共政策目標，將造成負面的影響。
經濟學理將市場供需失衡及價格波動視為市場失靈，認為可藉由市場本身的機制，使供需於一段時間後自動回歸均衡。惟當管制機構非得實施價格上限管制不足以防範事件擴大時，仍不免對市場機制造成妨礙，拖延市場回歸均衡所需之時間，如何適當拿捏技術上甚為困難，惟管制機構若能清楚掌握造成市場供需失衡及價格波動的原因，當有助管制機構採取最佳的預防之道。（本文作者任職於台電公司企劃處）