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從電動車看儲能發展

668期

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專訪 台灣電池協會 李桐進理事長 文 李佩芳 圖 李佩芳、游家桓

從市面各大車廠不斷推陳出新,至政府單位鼓勵業者廣設充電站,並研發相關配套措施,「電動車」已成為近年網路社群討論節能減碳時的熱門議題之一;事實上,電動車也能帶動相關儲能產業發展,同時改變電池設備的運用方式,進一步帶動整個綠能產業的前瞻性發展。

106年6月經濟部前瞻基礎建設計畫中提出「區域性儲能設備技術示範驗證計畫」,在綠能科技產業政策四大主軸:創能、節能、儲能、系統整合的架構下,發展再生能源政策、太陽光電兩年計畫及風力發電4年計畫。然而,不管是風力發電或是太陽光電,此類再生能源的不穩定性與間歇性發電特質,都會大幅降低再生能源的可利用性,因此發展一套穩定的儲能系統,穩定與平滑系統功率之變動、降低功率預測偏差、解決局部電壓控制問題,將大幅提高再生能源的用電可靠性並降低廢電率。

台灣電池協會攜手台電建置儲電站

「發電與儲能」其實是息息相關的兩個面向,除了再生能源的儲能發展之外,傳統在一般電力供電部分,同樣也可以因儲能而獲益。過去,電力生產與應用,至多以各種不同規模的電容作為電力中途短暫儲備、穩壓的中繼站,但儲能則是強調「電力儲備」的特質。簡言之,就是將電力儲存在電池中以供日後使用。透過儲能大幅降低時間因素的影響,讓每一分電都可以獲得充分的利用。透過發電與儲電技術的妥善搭配,使每一分電力做最有效的運用,儲能與再生能源搭配使用,其「節能」產生的總體效益較佳,因此,目前各先進國家都積極發展儲能科技與其應用。

台灣電池協會李桐進理事長對電力儲存應用提出見解:「就是採『削峰填谷』的方式,以儲能的方式將儲備的電力挹注於用電尖峰期,降低電廠為了因應尖峰期需求,而向上拉高的發電機組負載上限。」因此,為了從節能訴求發展強化電力運用效能,台電綜合研究所亦與台灣電池協會通力合作,完成一儲電站的試作,試驗儲能電力與一般發電的電力整合。

此儲電站也正規劃與9個配電所合作,進行儲備電力與一般電力之整併試做,以一40尺貨櫃大小的鋰電池即可儲備1,000度電的儲電能力估算,只要儲電站的量體達到一定規模,便能達到一定的電力調度效益,尤其,對於具有封閉型電網的廠區、學校及住宅社區等,更具有運用儲能設備發展智能電網降低電費負擔的利多,更加促進儲能概念推廣與相關綠能產業市場發展。

儲電站、電池交換站帶動儲能產業潛力

其實對於一般民眾而言,儲能設備也可以深入生活日常之中。李理事長指出,現階段臺灣有1,400萬輛機車,電動機車僅佔10餘萬輛,未來若電動機車可以更加的普及,則中小型的電力儲能站與電池交換站的廣泛布建,都可以使得城市中有更多儲能設備,以作為區域性智能電網的發展基石。

目前因應短程移動的電動代步車/電動機車相關電池技術發展快速,電動代步車的續航力及電池技術皆有長足的發展成果。以台灣電池協會於宜蘭梅花湖參與研發的遊園車儲電池為例,八顆鋰電池疊放後總體積為長25公分、寬30公分、高25公分,電池滿載情況下即可供應遊園車搭載4人連續運行6小時。而最新研發的薄型鋰電池,雖大小與舊款電池規格一致,但厚度不及1公分,相同遊園車電池置放空間,可疊放之電池組亦將增加數倍,更將大幅延長電動代步車的續航時間。同樣的,此技術若應用於電動機車,則同樣可以改善電動機車的續航能力與改善電池佔用大量內置空間問題,同時輕量化電池重量,也將提升替換電池的操作便利性。

以發展儲能產業的視角觀察,除了從再生能源電廠端創建大型儲電站,來減少電力的浪費、提升電力運用效能之外,當民眾使用電動機車的總量提升,更能從消費者的消費行為帶動整體儲能產業發展。例如現階段市面常見的電動車充電站,多為孤島型(Off-line)的電池交換站,若能廣泛設置與電力系統連結的併聯型(On-line)儲能站附加電池交換設施,亦可以做為小型儲能站使用。同時,大量電動機車對於電池的需求,也將足以支撐中大型電池廠的營運,再輔以鋰電池能高度回收再利用的特質,也將帶動相關的電池回收與再製產業的發展,達成再生資源永續利用的目標,綠能產業亦將得以大幅進展。

具前瞻性的儲能未來

臺灣環境多變、資源有限,儲能技術具有運用高度彈性化的優點,更適於臺灣發展。除了可排除電力使用受時間因素影響,得以存放之外,也能降低空間因素的限制。對於電力供給困難或是受限之處,也可以電池形式,機動運送、不定期置換,對於特定地區的電力供給有高度應用價值,並強化整體供電網的涵蓋範圍與供電穩定性。

儲能設備與一般用電的配搭整合,則儲能設備的直流電,如何穩定的與一般用電的交流電併網,實現智能電網的電力彈性運用理想,在技術層面仍需要多方研議、協調與配合。但誠如前述,在各國磨刀霍霍指向儲能產業的當下,政府也開始關注儲能的發展。

臺灣資源有限、地理環境多元、氣候多變,有其綠能產業發展的壓力。在各種技術實力支持,與長期高度發展的鉛酸電池回收、冶煉的舊有產業環境之下,臺灣具有儲能相關產業轉型、發展的相對優勢,相信未來在兵家必爭的全球儲能產業中,臺灣仍會有令人拭目以待的表現與發展。

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