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815全台大停電,你搞清楚發生什麼事了嗎?

PanSci_96
・2018/08/15 ・3055字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

2017 年 8 月 15 日下午 16:51 起,在臺灣各地發生的大規模無預警停電,全台灣共 17 個直轄市、縣市共約 592 萬戶用電受到影響。當天的分區停電直至晚間 21:40 才正式解除。到底發生了什麼事?真的是因為台灣缺電嗎?電力系統調度到底做了什麼呢?

事件起因

當天下午當時發電量 438.42 萬瓩(佔當時發電能力的 11.94%)的大潭電廠的來自中油的天然氣供應突然中斷,導致六部機組跳機,整體電力供應瞬間減少近百分之十二。

全台瞬間少了百分之十二的供電,然後呢?

電力系統的運作,需要供應方(發電廠)與負載方(電力用戶)達成供需平衡。當天大潭電廠跳機瞬間減少電力供應,系統上的用戶不可能自動降低需求(又不知道有事故發生了),因此整個電力系統就出現了嚴重的供需不平衡。

發電不夠的情況下,電力系統會由還在線上的發電機組汲取更多的能量以供給用戶──但如果這些機組負荷不了,很有可能也會跟著跳機,從而造成電力系統進一步崩潰。而判斷電力系統穩定程度的一個重要依據,就是電力系統內的「頻率」。如果發電機組負荷太大,發電機組的轉速會變慢,而造成電力系統的頻率下降。

16:51「低頻卸載」自動執行

現行台灣的交流電系統維持的頻率為 60 Hz,電力系統上裝有電力保護裝備「低頻電驛」在偵測到發電頻率降低到一定程度時,就會自動執行「低頻卸載」:系統自動切斷一部分用電,以維持電力系統的穩定──這也就是第一波無預警斷電的由來。

低頻電驛於 16:51 分自動啟動,卸載了 336 萬瓩,影響約 154 萬戶。低頻卸載再加上緊急調度抽蓄機組(水力發電),電力系統頻率於 16:58 恢復穩定。好的,現在看起來系統不至於崩潰了(汗),如果你是電力系統的調控者,接下來該做什麼呢?

還有用戶在斷電中,系統缺了大約三百多萬瓩的電力,當然是把能打開的發電系統通通打開啊!(還有搞清楚大潭到底怎麼回事)

18:00-21:40「分區限電」恢復發電能力

但對所有人來說很不幸的,發電機組跟家用電器不同,並不是按個開關就完成開機了。(嗚嗚嗚)

視不同的發電種類,有些能配合開機,有些老天不賞飯吃也沒辦法,還有些開個機就需要至少半天的時間。而就算只是想要提高輸出功率,需要時間;發電機組從頭開機,需要時間;將電力併聯上網,需要時間。被「斷氣」的大潭電廠也需要時間檢查才能從頭啟動、完成併聯發電。

因此這時需要時間才能讓發電能力提高到足以供給所有用戶的需求──明顯不夠用時就只能實施「分區限電」。在這個階段中,被分為 A-F 組別的用戶會依情況輪流停電,每區限電以 50 分鐘為限,直到供電能力回復。

  • 覺得以上的說明不夠動感嗎?你可以看看以下影片。

在停電之後:你可能想知道的幾個關鍵字

815 大停電的影響十分廣泛,光是受困電梯的案例就高達 900 多件。除了檢討中油換個開關就可以放倒全台的電力供應(真的沒有007入侵大潭嗎),亦有人開始檢討目前的能源政策是否使得電力系統的備用與備轉不夠充裕。在討論這個部分之前,我們需要來一點名詞解釋。

備用容量:通常指電力系統中較為長期(如一整年)的發電能力與預期尖峰時間負載的電力需求差額,規劃時須將機組的維修、老化等狀況納入考量。這部分會跟機組配置、投資供電成本的預算規劃有很大的關聯。

備轉容量:指當天可以調度的發電能力的與尖端負載的餘額。這部分除了跟備用容量規劃時提供的機組數量有關,還與各機組安排歲修、保養的時程有關。

關心電力供需的夥伴或多或少都知道,近年來每逢夏天最火熱、用電最吃緊的時節,大家都會眼巴巴的注意台電的尖峰備轉容量率(這裡讓你知道今天是多少),唯恐進入限電的地獄之中啊啊啊。

所以如果砸大把銀子提高備轉容量率,815 就不會大停電了嗎?

嗯這個,其實只大概回答了一半的問題。在 815 大停電的情境中,斷電當時的備轉容量率是 5.51 % (203萬瓩,當天在尖峰只有 3.17 %),而大潭電廠跳機瞬間損失了超過一成的供電──所以在當時的情境下鐵定不夠用。

而即使備轉容量率提高至 15 % 好了(近年尖峰備轉容量都在 6% 左右徘徊),也並不代表在這種瞬間失去一成電力的狀況下就不會停電或者可以達到快速復電──這與發電機組的特性有關。所有的發電機組,無論是由啟動到併聯至電網,或是已在線上提高輸出功率也還是需要時間──需要多少時間完全看機組的特性。

所以如果當時有餘裕的機組無法快速反應,後面幾個小時的分區限電也是無法避免的。到這裡一定有人想到了,所以為了避免有意外發生,應該要安排有快速反應能力的備轉 stand by 才對吧!

對的,目前技術除了了水力發電可以在幾分鐘內上線(但能負擔的發電量很低),另外一個選擇則是可以在兩個小時內滿載的燃氣發電──事實上,這正是大潭電廠起初設置規劃的角色3,作為中載尖載與緊急時使用的備援電廠。而 815大停電的前夕,雖是非用電尖峰的傍晚時分,但如出事的大潭,與通霄、興達、南部電廠……等具有相對快速升降載能力的燃氣電廠,也都發好發滿,在沒有調度機組的情況下,任何一個環節出了狀況,就導致了無預警斷電,全台一起看星星。(無誤)

  • 註:下圖資料所顯示各機組從開機至併聯發電、滿載一般性升降之時間,與跳機後滿載所需之時間不同。僅供理解參考,不能完全顯示 815大停電當天機組調度之情況。資料來源:台灣電力公司。
  • 因各機組型式、容量、設計等互異,起動至併聯時間均不同,僅以815事故當天相關機組為代表時程,並非所有機組起動時程均如所列。 (台電資料來源的原始註記)

815 事件時,大潭六部機組於 16:51 跳脫,於 18:51 至隔日 00:50 陸續併聯。
815 事件時,中火五號機於 17:05 跳脫,21:17 併聯。
此資料假設肇始事件為廠外事件造成核能發電機組急停後之再起動,但 815 事件時運轉中核電機組並未停機。

一年過去了,事情有改善了嗎?

事件的起因,在於大潭電廠的天然氣管線僅由單一管線供氣,而且供氣控制系統的設計顯然很有問題,因為操作疏失就關掉了整個管線的天然氣來源……

除了檢討的作業流程,事後中油亦提出短中長期計畫,希望開闢「雙迴路、雙氣源」的第 2 條迴路分散風險,施工期預計約 2 至 3 年。而這項施工原來預計與規畫於桃園觀塘的天然氣第三接收站一同動工,但第三接收站,因涉及藻礁生態爭議,於 7 月 3 日被「環差會議」退回,尚待 9 月份環評大會審議。(詳見這裡這裡

一年後的今天,大潭電廠仍只靠單一迴路供氣……

在意外發生時可以應付衝擊的備轉容量率、以及備轉機組規劃,到今天有進一步改善了嗎?

一年後的今天的尖峰備轉容量率是 6.36%,所有電廠依舊是餘裕很少地努力工作著呢。

 

行政院的《815 停電事故行政調查專案報告》,有興趣的夥伴可以從中找到更多有趣的細節。

參考資料:

  1. 行政院:815 停電事故行政調查專案報告
  2. 台灣電力公司
  3. 從大潭、通霄電廠是不是「蚊子電廠」談起燃氣發電甘苦經驗

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海豹在臺灣出現合理嗎?鼻頭漁港海豹現身事件和跟著浮出水面的反思

chungweiyou_96
・2021/10/27 ・3368字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本週(10/24)在臺灣瑞芳的鼻頭漁港首度發現一隻靠岸在本島的海豹,這個消息對很多人來說都非常的興奮!但另一方面,這隻海豹也讓一些問題跟著浮出水面:比方如何辨識海豹、海獅等鰭腳類動物?新北市動保處為何要捕捉這隻海豹?海豹出現在臺灣合理嗎?港內的垃圾如何處理?跟著本文,讓我們來一一了解!

海豹、海象、海獅、海狗,傻傻分不清楚?

在分類方面,首先我們知道鰭腳類動物(Pinnipedia)就是指這類四肢演化成鰭狀的海洋哺乳類動物,主要分布在溫帶與寒帶(但仍有少數例外,如加拉巴哥海獅 Arctocephalus galapagoensis 所分布的加拉巴哥群島就是位處熱帶)。

鰭腳類動物包含了海象、海豹、海狗以及海獅,對一般人來說確實是個挑戰。其中較好分的就是海象,擁有一對非常醒目的獠牙;其次則是海豹,海豹是沒有外耳的,後腳看起來更接近尾巴,因此在岸上移動困難;而海獅和海狗就不好分了,在分類上的定義也不夠明確(海狗是海獅類群的其中一分子),要分辨的話,普遍主要會從海獅體型較大、雄海獅有明顯鬃毛、體毛較粗等來大致區分。

環海豹。圖 / 作者提供
加拉巴哥海獅。圖 / 作者提供。

為何要把海豹抓起來?可能的原因與反思

然後就是新北市動保處為何想要捕捉這隻海豹了。這個問題大概可以拆解成以下幾項:

一、因為海豹是外來種?

新北市動保處處長在新聞稿以及鼻頭漁港現場,都說了海豹是外來種云云。

外來種的定義是「某物種直接或者間接靠人為力量抵達某原分布外的地點者稱之」;反過來說,靠自身能力(飛行、游泳、空漂、海漂⋯⋯)抵達臺灣的生物,就不是外來種。而目前經清查,各大水族館以及海洋公園等地,都說並沒有遺失海豹的情況之下,這隻在鼻頭漁港出現的海豹,就不能以外來物種的標準處置(如果有所謂的外來種處置方式的話啦)。

二、還是哺乳中的小海豹?

10 月 25 日早上,我也在鼻頭漁港現場攝影,並目擊了圍捕經過。詢問過後發現,現場所有準備圍捕海豹的人員,沒有一人知道那隻海豹究竟是什麼物種。如果有小小做點功課,至少會說可能是斑海豹或者港海豹的其中之一,但現場沒有人說出上述的任何名字。

就我個人在現場觀察和攝影,個人認為比較可能是港海豹(Phoca vitulina),但因為港海豹和斑海豹(Phoca largha)外觀相當相似,所以也不敢直接說死。

港海豹分布於亞洲、歐洲以及北美洲的溫帶和寒帶地區,IUCN 判定無危,數量穩定。如果現場人員都無法判斷這隻海豹究竟是哪個物種,要人如何相信 24 日報導中說的「專人判定是哺乳期中的小海豹」?專人是哪位?以這種不夠可信的理由想要把海豹抓起來,似乎操之過急。

那我們就來看看這隻海豹是哺乳期幼仔是否合理吧!首先,港海豹在介於 2 月到 7 月之間產仔(緯度越高越晚生),產仔之後,媽媽只花 3-4 週的時間哺乳,之後就離開寶寶讓牠獨立生存。所以假設牠最晚在 7 月出生,又哺乳長達 4 週,圍捕當天已經是 10 月 25 日,怎麼算都不可能是所謂的「還在哺乳期的個體」!

有新聞報導小海豹可能跟母豹走失。圖/NowNews

根據 Monica Muelbert 和 William Don Bowen 在 2011 年的研究[1]顯示,港海豹幼仔平均在產後 24.1±0.44 天斷奶,斷奶的當下體重為 24.9±0.45 公斤 (n=52)。鼻頭漁港的這隻港海豹雖然沒有被抓起來量體重,但目測體長約 1 公尺、體重超過 25 公斤應該是沒有懸念,怎麼看都不是哺乳期的幼仔,還腦補了跟父母走散等劇情,用意只是想合理化捕捉的動作嗎?

這次在鼻頭漁港的港海豹。圖 / 作者提供。

三、擔心小海豹在漁港內受傷?

基本上這隻迷路到臺灣的港海豹,應該視為如同迷鳥一樣的狀況。同樣是史上首見,2014 年金山小白鶴剛到的時候,動保處也沒有急著要捕捉,那為什麼這隻港海豹就要抓?在「外來種之說」以及「哺乳期幼仔之說」都有些不可靠的情況下,處長接著說因為牠在漁港內可能會被漁船或者漁具等弄傷,所以想要捕捉之後去野柳海洋世界給獸醫師檢查,再找適當的時機和地點野放。

這個理由我可以接受,但正值東北季風強盛,當天早上天氣也一直都不好,港外的浪況相當驚人,捕捉人員雖然沒有抓到港海豹,但間接把港海豹趕出港外,在這種浪況極度不佳的海象之下,是不是逼著牠去冒更多的險?漁船在這種天氣也不會出港作業,若能讓牠在港內休息幾天,也觀察幾天,等過幾天天氣好,港海豹也因為喘息幾天而恢復體力(一路從溫帶南漂到臺灣肯定非常消耗體力),再有所動作應該也不遲?

金山小白鶴。圖 / 作者提供。

後來,10/25早上離開鼻頭漁港前,動保處處長說,他們當天的捕捉行動其實也想要測試、觀察港海豹的行動能力。看起來牠逃走的時候很正常,游泳的速度也是非常快,應該是健康無虞的個體。

港海豹出現在臺灣合理嗎?

至於港海豹出現在臺灣到底合不合理?要回答這個問題之前,要先知道一個概念:動物在某地點族群數量變多,新的個體競爭不到資源(或者數量沒變多,但環境品質劣化導致資源減少)時,就有可能冒險向外拓展新領地。

如果是海豹,在這個過程中,就有可能被強大的洋流帶往意料之外的低緯度地區,比方沖繩和越南都有發現過海豹的紀錄。至於臺灣的部分,昨晚看到李璟泓(里山基金會發起人)學長挖到一則老新聞,說 1957 年 8 月就有漁船在臺灣海峽撈到海獅(但其實比較像海豹);2013 年 6 月,蘭嶼東清灣海灘上也曾發現了一隻斑海豹屍體;所以此事件並不是完全沒有前例可循,在試圖妄下結論之前,真的要先花時間找資料啊。

1957年的報紙新聞。圖/取自國立公共資訊圖書館。

番外篇:港內垃圾怎麼那麼多?

再來就是港內的垃圾問題了。在港海豹離開後,已經有工作人員清理了鼻頭漁港內的垃圾,效率很高。大家看到海豹照片的時候,大多都會順便譴責一下垃圾過多的問題。

我也同意港內垃圾必須清理,但這個問題並不是當地人維持乾淨、不亂丟垃圾就能解決的。海洋四通八達,你在某地海邊撿到的垃圾有相當機會其實是遠方其他地區的人丟棄的。這是個相當大的議題,希望大家除了譴責當地人以外,有機會也可以幫忙參加淨灘活動。

鼻頭漁港的海豹與垃圾。圖 / 作者提供。

最後也想特別討論一下,大家如果遇到不熟悉的野生動物該如何應對。每個人對於動物的認識程度不盡相同,總有機會遇到一些自己不認識的動物。建議大家如果遇到不認識的動物,首先務必保持冷靜、安靜,並仔細觀察,記下特徵;如果有機會,就拿出手機拍攝一些照片。取得照片後安靜的離開遭遇動物的現場,讓雙方皆留有一些空間,千萬不要試圖捕捉或者攻擊,除了有犯法之虞,也可能弄巧成拙反而被動物攻擊!

後續,你可以主動搜尋一些管道尋求辨識協助,比方如果你看到的是一隻不熟悉的青蛙,可以有禮的請教一下臺灣兩棲類動物保育協會,以此類推,就看你看到的是哪個類群動物,找相關團體請教即可。甚至,現在社群網路如此發達,你只要 po 在自己的版面上,就有人會幫忙轉貼至各大相關版面,進而獲得解答。你的照片,或許還有可能協助研究者有新的發現!

總之,先觀察、後拍攝,最後安靜離開,就是標準遭遇不熟野生動物的 SOP 囉!

當然最後還要補一句,可以跟上百年難得一見的港海豹來臺事件,真是高興!榮幸!萬幸!Cheers!

參考資料

  1. Monica Muelbert, William Don Bowen, Duration of lactation and postweaning changes in mass and body-composition of harbor seal, Phoca-Vitulina, pups, 2011

chungweiyou_96
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大家好,我最喜歡的類群是兩棲爬行類動物,但基本上對於所有動物的神奇和美麗都是無比嚮往。
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