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科技新報/作者 Daisy Chuang

 

隨著再生能源裝置量上升、成本愈來愈低，現在綠電價格競爭力已經可與傳統的火力發電媲美，然而綠能具有間歇性特性，還需要儲能系統來儲存多餘的電力，避免再生能源受天氣波動影響供電，不過儲能系統除了儲存電力，還有什麼功用呢？台達電子 EISBG 智慧能源解決方案事業處處長艾祖華表示，儲能在電網中扮演著「緩衝」的重要角色，就是因為有儲能，才能順利調度電力與電網提高穩定性。

 

國際再生能源機構（IRENA）研究指出，得益於技術成熟與裝置規模擴大，綠能成本可以用暴跌來形容。自 2010 年以來，太陽能成本已下降 82%，陸上風電與離岸風電成本則降低 39% 與 29%，到了 2021 年燃煤電廠成本就會比全新大型太陽能電廠計畫還要貴。

 

只是太陽能、風力發電等再生能源往往會受到天氣影響，沒有日照或是風，太陽能電廠與風力發電就無電可發，對於大型太陽能案場、離岸風電等在供電系統居要位的大型電站來說，電量過剩或過少，都會對電網安全性產生負面影響。

 

同時再生能源也被歸類在分散型能源中，與傳統的大型燃煤發電廠、核能發電廠等集中式能源相比，這類分散式能源多由小型、模組化的發電設備組成，縱使提高供電靈活性與「親民」程度，讓人們可以裝設屋頂太陽能實現電力自給自足，又或是幫助不便建立電網的偏鄉地區，但這也確實改變台灣的發電與用電模式。

 

艾祖華表示，過去台灣以集中式能源為主，基本上電力輸出只有單向、用戶也只有消費者，隨著綠能進場，用戶也會變成供電端，發電與用電更為離散，所以電網就需要有自動調度功能，符合用電與供電平衡。

 

用儲能系統來賺輔助服務

 

再生能源發電占比日漸高升，儲能系統重要性也水漲船高，艾祖華表示，儲能系統不只有儲電功用，對於再生能源來說，儲能系統有著短期與長期應用。長期來看，儲能系統可以儲存綠能多餘電力，需要的時候再把電力釋放出來；短期應用為需量穩定，再生能源會造成電網波動，在再生能源發電端使用儲能系統，能讓綠電輸出平滑化。對於用戶來說，也能把一些用電尖峰的電移到離峰來使用，也就是所謂的削峰填谷。

 

雖然天然氣跟蓄水發電也一樣具備電力調度功能，但是電力調度分為不同的時間維度，艾祖華指出，目前只有電池儲能系統才能以數百毫秒的速度補上電力空缺，其他系統難以達成，有些大型發電機組光是提高功率就需要半小時甚至幾小時。就以日前為台電在金門塔山電廠夏興分廠建置的儲能系統來說，就可以在 200 毫秒（0.2 秒）內提供 2MW 電力，為電網爭取 30 分鐘的緩衝時間。

 

儲能系統應用範圍廣，更具備調頻功用，通常台灣的用電頻率大多維持在 60Hz，代表著電網的交流電以每秒 60 次的頻率來回變換電流的方向和大小。其中頻率是供需平衡的指標，當用電量與發電量無法畫上等號、供需不平衡，頻率就會出現飄移，這也是自動頻率控制（AFC）的重要性，我們也可以在傳統發電機組、輸配電網裝設儲能幫助電網調整頻率，艾祖華表示，當電網頻率偏高、就代表負載降低，屆時儲能統就要主動吸收電力，讓電網頻率下降；反之亦然，頻率偏低顯示發電量低於用電量，就要快速進場。

 

因此儲能系統具備削峰填谷、頻率調整與快速反應特性等多樣化功能，其實就是電網的「緩衝點」，裝設在不同的地點，提供再生能源的輸出平滑化、調整電網頻率、備用電源等不同的服務，而不管是用來備援或是調頻，都能提高電網的安全性，為智慧電網的重要環節。

 

自台灣《電業法》修正後，未來也會放綠電市場自由交易，再生能源發電業與售電業就能透過直供或轉供方式銷售綠電給用戶，用戶也可以裝設綠能與儲能以競價機制參與輔助服務系統，開闢全新營收來源，據台電估算，2025 年前台灣還需要 590MW 的儲能系統與 4GW 容量的輔助服務，目前台電也已規劃配置足夠的各類電力輔助服務，預計 460MW 會從業界購買儲能服務，剩下則是台電自行建立。

 

用電大戶條例強調社會責任

 

不過還是得注意，根據即將上路的用電大戶條例，企業不能透過儲能系統方案參與電力輔助服務。

 

政府在《再生能源發展條例》修法中制定「用電大戶條款」，針對契約容量大於 5MW（＝5,000KW） 的用電大戶，要求設置一定裝置容量的再生能源發電設備或儲能設備，或以購買綠電憑證、繳納代金的方式代替。

 

該條例要求用電大戶「義務」裝設綠電與輔助再生能源發展，顧名思義，條例設計首先排除先前與台電簽訂的躉購費率案場，自然也不能以儲能系統參與台電的輔助服務來賺錢，其中台達估算，假如選擇裝設綠電設備，得建置 500KW 再生能源，若選擇儲能系統方案，則要裝設 500KW／1,000KWh 容量，只要選擇創能或是儲能，提前一年完成義務量降為 9%，提前兩年降至 8%；至於選擇憑證方案，企業要每年買 1,250 張憑證，約 125 萬度電，代金若以每度 4.06 元，企業每年要花 507.5 萬元。

 

以成本效益比來說，建置太陽能板還是比較便宜、回收報成率高，但是首先要有龐大的用地，不然就只能收購電廠，艾祖華舉例，高雄世大運主場館的屋頂太陽能容量為 1MW（占地 17,640 平方公尺、使用 8,844 片太陽能板），而一個貨櫃大小的儲能容量就可以達到 MW 級，如此一來就可評估要採用創能還是儲能。

 

儲能設備占地面積相對較小、建置時間較短，也可以當作削峰填谷、備用電源，未來更能藉由調度電力來尖峰與離峰不同的電價，進而降低契約容量，只是包含調度及管理電池的軟體系統，儲能整體建置成本較高，也無法賺錢、經濟誘因較低，同時也因為台灣的儲能系統學習曲線尚未完善，建置案場較少，融資難度比裝設太陽能板還要高。

 

至於代金與憑證雖然簡單與快速，然而憑證容易受到供需產生的價格波動影響，代金則無助再生能源發展，最後若要求綠化供應鏈與用電，到頭來也是要走創能之路，不過艾祖華也指出，用電大戶方案並不是要「四選一」，而是多選方案，若是建置太陽能，其實也需要儲能系統來穩定供電，主要還是要依企業的用電狀況與優化空間，因地制宜、選擇最合適的方案。

 

新聞出處：http://technews.tw/2020/06/18/taiwan-energy-storage-interview-delta/