科技進步與電氣化盛行，促使人類對「電」的依賴度更加提升，卻也愈來愈使得「停電」成為全球性風險。
2021年初，美國南部的德州受到極地渦旋形成的寒流來襲，加上冬季風暴交互影響，因為發電設備以及燃料管線未能抵抗嚴寒低溫，造成許多電廠相繼跳機而產生大停電事故，約有450萬戶無電可用。
在這場德州大停電中，因為電廠遲遲無法供電，只好採取輪流停電措施因應用電需求，卻連帶影響當地的維生系統、食物供應、工業生產等，還有人因無法取暖而致死。
顯然，停電深深地影響了我們的生活，不便的感受也愈來愈強烈，甚或造成傷亡及財物損失。這也讓人看到我們賴以維生的電網，可能會遭到各種不同原因而使供電中斷，並非如一般用電戶的期待能永不停電。（看更多：不缺電為什麼會停電？）
台灣303大停電造成民眾不便的情景仍歷歷在目，也喚醒政府建立電網韌性的重要性。不論是天災或是人為操作失誤，都可能對電網設施和運作造成破壞性的衝擊，每個環節都可能出現預料之外的差錯。
因此，就需要從風險管理的觀點，針對供電異常的可能原因及停電復原等不同階段來改善，才能有效地強化電網韌性，因應外界對電網的衝擊。
控管電網運作風險，需提升電力系統可靠度
北美電力可靠度公司（NERC, North American Electric Reliability Corporation）將電力系統可靠度定義為供電的充裕性和運轉的可靠性。
在這種情況下，NERC 將供電的充裕性定義為「電力系統在任何時候都能滿足電力供需的能力，同時考慮到系統設備的計劃性停電和合理的非計劃性停電」。運轉的可靠性被定義為「電力系統承受外界衝擊（如天災或是人為事故）或系統設備意外故障（如發電機跳機或輸電設備故障）的能力」。
換句話說，想要建立更強韌的電網，就應從控管風險、提升可靠度來著手。當我們檢視影響台灣電力系統的風險因素及解決方法，大致可看出下列幾點：
一、傳統發電機組陸續退役，取而代之的是再生能源機組，勢必會影響系統頻率和電壓的穩定性，因此必須滾動性檢討系統電源配置的多樣性，並保留足夠的電壓調節能力。（看更多：2025為什麼會缺電？）
二、再生能源佔比逐漸擴大，因此太陽能及風力發電的變動及預測誤差可能雙雙提高，因此需要強化電源供應的彈性（如能提供快速升降載能力的資源），以舒緩變動及不確定性的衝擊。
三、由於減碳及再生能源需要，對天然氣的更高依賴將使發電面臨燃料供應和輸送的脆弱性，特別是在極端天氣條件下，讓基載機組提前退休則會降低對燃料供應的彈性；保持燃料的多樣性和安全性，可為電源供應的彈性提供最佳保證。
四、由於台灣地小人稠，發電廠選址有限，電力系統規劃逐漸使得超大型電廠為主要電力來源，因此需要建設新的輸電設施來分散電力傳送，以及引進智慧保護裝置來避免因偶發事故而影響整廠電力傳輸。（看更多：分區限電變常態？）
由此可歸納出：若能有效控管風險就可提升供電可靠度，這和NERC對電力系統可靠度的定義也不謀而合，也就是要保有供電的充裕性和運轉的可靠性，使電力系統更有能力應對外界的變化與衝擊，也正是建立電網彈性的第一要務。
三階段審視電網韌性，減少停電風險災損
NERC對電網韌性亦有定義，其韌性是指「基礎設施擁有抵禦及減少破壞性事件的規模與故障持續時間的能力」，也就是電網從潛在破壞性事件中能快速恢復的能力。
這些破壞性事件可能是來自風災、水災、地震等特定風險，或是電力系統本身的可靠度問題；另外還有隱藏性的風險，如人員操作失誤、網路攻擊等。
因此在加強電網韌性的方向上，我們就可從三階段的原則來審視。
首先是「預防」，也就是面對可能的災害，因應做法即是評估關鍵設施面臨的風險並建構完善保護，包括在災害發生前評估哪些是重要關鍵設施，以及如何在外力侵襲下維持關鍵基礎設施的運作。例如通訊、消防及救援等供電設施，都需要針對火災、水災和地震建立周全準備。另外，對於專責輸電線路則需要保持備援線路的可靠。
第二是「及時處置」，就是當災害開始發生時，例如颱風侵襲當下，應該思考的是如何提升電網抵禦事故的能力。像是降低關鍵基礎設施的負荷以提高運作彈性，以及因應外在變動環境、降低事故衝擊等，將災害損失降到最低。（看更多：停電時不該做的7件事）
第三則是「災後盡快復電」，意即當外力因素造成電力設施無法正常輸供電時，應盡速掌握供電區域受影響的狀態，並在最短時間恢復功能，依照既有規劃盡速復電，也就是災後復電準則。
這三項原則還可搭配智慧電網技術結合分散式電源，在原先電力系統無法供電的情況下，能以分散式電源提供必要的復原電力，並透過智慧裝置儘速定位停電區域並復電。
但仍要記得的是，「保證電網完全不停電」，是不切實際的想法，因為不可能有完美的電力系統能在極端氣候或非預期事件的侵襲下完全不受影響。
因此，我們只能將損失減至最低、影響範圍降到最小，並縮短停電時間、減少民眾不便，這也是提升電網韌性、管理停電風險的最終目的。（作者為工研院電網管理與現代化策略辦公室副主任暨成功大學電機工程學系教授；責任編輯：洪家寧）
