絕大多數被記錄和討論的「壓降(Brownout)」事件,都屬於「非意圖性壓降」,不是缺電

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投資理財內容聲明

在關於電力穩定性的公共討論中,「缺電」、「限電」、「停電」、「壓降」等術語經常被混用,導致對問題本質的誤解。當燈光熄滅時,其背後的原因究竟是發電廠產能不足(Power Shortage),還是電網發生了意外事故(導致 Blackout)?而計畫性的輪流停電(Load Shedding)燈光閃爍變暗的「壓降」(Brownout)又有何區別?

釐清這些專業術語的準確定義,是客觀分析電力系統挑戰的首要前提。本報告旨在建立一套清晰的術語框架,將逐一深入解析 Power Shortage、Load Shedding、Blackout 與 Brownout 這四個核心概念的國際通用定義、成因、影響及其關鍵區別,並結合台灣的實際案例,幫助讀者準確理解每一次電力事件背後的真實意涵。

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第一節 Power Shortage(缺電/電源不足)

定義

「缺電」或「電源不足」(Power Shortage)是一個專指「發電端」供不應求的狀況 。其技術定義為,在特定時間點或特定期間內,電力系統的總發電容量或可用的發電燃料,不足以滿足全系統的總用電需求 。

根據台灣《電源不足時期限制用電辦法》,「電源不足」有其嚴格的法律定義 。這可以進一步分為兩種類型:

  • 發電容量不足 (Capacity Shortage): 指在每日用電尖峰時段,即使所有可用的發電機組都已啟動,其總發電功率仍然小於用戶的總需求 。
  • 發電能量不足 (Energy Shortage): 指在一段較長時期內(如旱季或燃料運輸受阻時),因燃料(如天然氣、煤)存量或水庫水量不足,導致總可發電「能量」無法滿足該時期的總用電量需求 。

台灣歷史案例

台灣歷史上確實經歷過真實的 Power Shortage 時期。

  • 1990年代以前: 由於發電量跟不上經濟成長,備用容量率偏低,在1988年至1996年間,曾因此導致53次計畫性限電。此狀況在1995年政府開放民間設立發電廠後才逐漸緩解。
  • 2002年5月8日: 發生因中油公司的天然氣儲存量無法滿足火力發電廠的需求,導致對工業用戶實施限電的事件。這便是典型的「發電能量不足」。

值得注意的是,即便在近年供電最為吃緊的2016年,當時的備轉容量率一度降至1.64%的歷史新低,台灣也未曾因 Power Shortage 而啟動計畫性分區限電。

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第二節 Load Shedding(限電/輪流停電)

定義

「限電」(Load Shedding),或稱「輪流停電」(Rolling Blackouts),並非一種意外事故,而是電力公司為應對「Power Shortage」而採取的一種「主動、計畫性的緊急管理措施」 。當電力需求即將超過系統的供應能力時,為防止更大範圍、更不可控的系統崩潰(即連鎖性的大規模 Blackout),電力公司會有計畫地在不同區域輪流切斷電源,以求主動降低負載,保護整個電網的完整性 。

執行方式

Load Shedding 是解決供需失衡的「手段」,而非事故本身。在台灣,其執行依據為《電源不足時期限制用電辦法》,並分為兩大類:

  1. 計畫性限電: 當台電公司預測隔日電能不足時,會提前通知用戶。其順序嚴格遵循「先工業、後民生」的原則,首先對契約容量大的工業用戶限制用電5%至15%;若電力仍然不足,才會對一般工業用戶及民生用戶實施分區輪流停電。
  2. 緊急限電: 當系統因大型發電機組跳機等突發事故,導致電源瞬間嚴重不足時,為顧及電網安全,需立即實施的限電措施。近年來的815、513大停電後續的分區輪流停電,即屬此類。

為利於執行,台電公司將用戶分為A至F等組別,每年輪流擇定緊急限電組與計畫性限電組 。


第三節 Blackout(停電)

定義

Blackout 指的是在特定區域內,電力的「完全且徹底的喪失」,其終端表現為電壓降至零 。這是一個描述「結果」的術語,與原因無關。無論是因電網事故天災外力,還是計畫性的 Load Shedding,只要最終導致用戶端無電可用,均屬 Blackout 。其規模可大可小,從單一建築的斷電到整個國家電網的崩潰,都可稱為 Blackout 。

成因

Blackout 的成因極為廣泛,遠不止 Power Shortage 一種。常見原因包括:

  • 電網設備故障: 如變壓器、開關、電纜等設備因老化、材料疲乏或受地震等外力影響而故障 。
  • 人為操作失誤: 例如2021年的「513大停電」,便是工作人員在變電所誤操作隔離開關,導致接地短路,最終引發機組跳脫 17。2022年的「303大停電」同樣始於開關場人員未依標準程序操作 。
  • 天災與環境因素: 颱風帶來的強風豪雨、樹木倒塌、雷擊,以及沿海地區的鹽塵害,都是輸配電線路故障的主要原因 。
  • 外力與動物干擾: 道路施工挖斷地下電纜、車輛撞擊電桿,或是鳥類、松鼠、蛇等動物碰觸線路引發短路,是台灣極為常見的停電原因 。

第四節 Brownout(壓降/電壓不足)

定義

Brownout 與 Blackout 有著本質上的區別。它並非電力的完全中斷,而是指電力系統中「電壓水平的暫時性顯著下降」 。其名稱源於早期白熾燈泡在電壓降低時,光線會變暗、呈現褐色調的現象 。在 Brownout 期間,電流仍在輸送,但電壓可能比正常值低10%至25% 。在台灣,此現象通常被稱為「壓降」(Voltage Sag)

成因與影響

Brownout 的成因可分為兩種:

  1. 意圖性壓降: 在用電高峰期,當電力需求接近供應極限時,電力公司可能「主動、刻意」地降低整個區域的電壓,以此作為一種減少負載的緊急策略,目的是避免情況惡化至需要執行 Blackout(停電) 。
  2. 非意圖性壓降: 當電網某處發生短路故障時(如雷擊或設備異常),保護系統為了清除故障點,會引發故障點附近廣大區域的電壓瞬間下陷 。

對於一般住宅用戶而言,一次短暫的壓降可能僅表現為燈光瞬間閃爍一下,幾乎難以察覺 。然而,對電壓穩定性要求極為嚴苛的高科技製造業(如半導體廠)而言,哪怕是持續僅幾十毫秒的壓降,都可能導致精密設備當機、生產線中斷,造成巨大的經濟損失 。因此,大型工業用戶通常會建置自己的不斷電系統(UPS)以應對壓降風險 。


第五節 Brownout 與 Power Shortage 的關聯性分析

大量的 Brownout(壓降)是否一定由 Power Shortage(缺電)引起?答案是否定的。Brownout 的成因主要有兩條截然不同的路徑,其一與缺電相關,另一則完全無關。

5.1 Brownout 的兩大成因

  1. 意圖性壓降(與缺電相關): 當整個電力系統的用電需求飆升,逼近或超過發電廠的總供應能力時,電力公司為避免電網完全崩潰(即大規模 Blackout),可能會採取「意圖性」的 Brownout 作為一種緊急應變手段 。透過主動、全面地將系統電壓降低(例如 10%),可以有效減少整體負載,是一種比分區輪流停電(Load Shedding)衝擊更小的預防性策略 。在這種情況下,Brownout 的確是 Power Shortage 的直接症狀與應對措施。
  2. 非意圖性壓降(與電網事故相關): 這是另一種更為常見的成因。當輸配電網路的任何一個環節發生短路故障時,例如雷擊擊中電塔變電所設備異常動物碰觸線路,甚至是施工挖斷地下電纜,都會在故障點周圍的廣大區域引發瞬間的電壓劇烈下陷 。這是電網為了隔離故障點而產生的物理現象,與當時發電廠的發電量是否充足完全無關。即使在備轉容量充裕的深夜,一次雷擊也同樣會造成壓降。
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5.2 台灣的壓降情境分析

在台灣的脈絡下,絕大多數被記錄和討論的「壓降」事件,都屬於第二種,即「非意圖性壓降」。

  • 主因是電網故障: 台灣發生的壓降事件,其觸發點多為輸配電系統的事故。例如,龍崎超高壓變電所的設備故障,就曾導致台南、高雄地區發生劇烈壓降 。同樣地,雷擊、鹽塵害等天災,以及各種人為事故,都是引發壓降的常見原因 。
  • 頻繁但影響範圍小: 民眾日常生活中經歷的「電燈閃一下」,其實就是一次極其短暫的輕微壓降。這類事件通常是地方性的配電線路(例如電線桿上的設備)因動物碰觸等原因發生短暫故障所致,雖然頻繁,但與全國性的供電能力無關 。
  • 意圖性壓降的爭議: 雖然曾有輿論質疑台電公司是否會以降頻降壓的方式來美化供電數字 ,但這種做法並非公開且常態的調度策略。相較之下,因電網事故引發的壓降,則是有明確紀錄、頻繁發生的事實。

綜合來看,雖然理論上 Brownout 可能是 Power Shortage 的一種表現,但在台灣,壓降事件發生的機率與「電網的健康狀況」有更強的關聯性,而非「發電廠的數量」。因此,可以說在台灣,大量的 Brownout 現象,主要反映的是電網面對外部衝擊與內部故障時的脆弱性,而非系統性的發電量不足。

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第六節 結論:四種術語的關係與區別

總結來說,這四個術語描述了電力系統中不同層面、互相關聯卻又各自獨立的現象。

表 1:電力術語比較彙編

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準確理解並使用這些術語至關重要。它能幫助我們釐清:一次電力事件的根本原因,究竟是發電廠不夠(Power Shortage),還是電網不夠強韌(引發 Blackout 或 Brownout)?唯有進行正確的診斷,才能將資源與政策焦點投向最關鍵的環節,從而有效地提升整體供電的可靠性與穩定度。

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這個專題是用來出版我的前瞻產業分析,目標讀者為企業主、中高階主管、證券投資人,以及關心產業發展與社會創新的朋友們。我的產業分析已經不受產業別限制了,只要是我覺得有價值的資訊,就會在這個專欄出版。具體來說,包括能源、電力、循環經濟、電動車、生物製藥、醫療器材、ESG、半導體、電子、電機、電力、分子免疫、AI。
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