台電月刊 - 打開電力新視野

儲能擴大展綠效益 提供用戶解決方案

723期

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儲能系統依其設置的位置,從發電端、電網端到用戶端,都可以針對不同的情境解決問題,提升再生能源利用效益。正因其利用方式相當多元,而成為電力產業的新寵兒,未來還能針對再生能源發電端與用戶端,開發出更多樣化的功能。

公私協力發展儲能 台電示範不同情境運用

國營事業的投入經常有帶頭示範的作用,以台電為例,台電於台南鹽田光電場設置20 MW的電池儲能系統,就是為示範光儲合一案場而建。台電配電處副處長饒祐禎表示,外界較少提及光電與儲能的搭配還有一個重要的議題,即孤島效應。

當電網發生事故導致斷電時,為了電網及人員的安全,光電也會全數解離,直到偵測到電源時,光電才會再併聯上線,「全世界都是這樣做。」因此會形成有光電發電,卻無法使用的情況。「這時候可以利用儲能加壓,讓光電系統偵測到電力,光電就會自動連上電網,讓區域恢復供電。」為確保在這樣的情境下,能讓光電電網快速復電,除了儲能系統之外,也會搭配柴油發電機備援,比較保險。光電結合儲能可以形成自給自足的區域微電網,運用在許多不同的環境裡。

此外,台電在離島也都有建置儲能系統的規劃,饒副處長表示,離島都是小型電網,若有短暫超載時,可以透過儲能系統緊急支應。饒副處長以蘭嶼為例,暑假期間是蘭嶼全年度負載最高的時候,儲能系統建置快速,又可透過排程管控在特定時間放電,支援短期突增的高負載需求,不過,台電還是會同時進行機組更新,以確保離島居民長期穩定供電。

台電致力滿足國人的用電需求,然而也無法避免各種災害可能導致的斷電事故,除透過發展新的電力能源及可應用的情境,也持續發展能源整合及轉換技術,適時導入用戶家庭中,共同創造更穩定、更好的用電環境。

發電端光儲合一 1+1>2

再生能源電源與儲能系統二者可說是天作之合,其互補的作用是一加一大於二的效果。

最顯而易見的是儲能系統使再生能源發電曲線平滑化,其次,儲存下來的多餘電能可以轉移到特定時段釋出。以太陽光電為例,通常在正午時是發電高峰,一旦過了高峰,下降速度也極快。儲能可以利用光電最充足時儲存光電,而在光電發電量下降時釋出電力,此即儲能系統發揮削峰填谷的功能,減少再生能源電力起落之間對電網的衝擊,亦有轉移電能的作用,於特定時段放電,舒緩供電壓力。

而在光電案場建置的儲能系統,其主要作用還有提高饋線利用率。為了解決南部光電案場密集,使饋線容量出現不足的問題,於案場內建置儲能可以有效釋放饋線容量,甚至可再進一步提高光電設置容量。配電處配電綠能組課長楊程鈞進一步解釋,假設某案場周邊因光電設置量大,導致饋線容量不足,在光電發電尖峰,就可能發生棄光的情形。若在這條饋線上的每一個光電案場裡都能設置儲能,將尖峰時段的光電儲存下來,就可以解決饋線容量不足的問題,也可以再增加光電容量。

光電案場轉為光儲,還有一個顯而易見的好處,就是案場內透過儲能系統儲存起來的電力,亦可享有如同光電的保證收購費率。去(111)年底,經濟部能源局即已透過採購機制招標,共有7家業者獲分配儲能系統容量,合計達70.6MW,且當中有6家規劃增設太陽光電發電設備,另有1家規劃釋出饋線容量1.5MW。

除此之外,光電案場大多設在人煙較為稀少的區域,故饋線利用大多在光電發電的日間時段,到晚間電力傳輸量極微,就形成一種資源的浪費。配電處配電綠能組課長吳緯峻表示,部分中南部饋線於晚上仍有生質能電力的傳輸,例如雲林有沼氣、七股有一些風力發電共用饋線,但仍算是少數,如果在這條饋線上建置儲能系統,可以執行電能轉移,提高饋線的利用率。

用電大戶盡義務 四方案擇一選配

經濟部《一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法》,常被俗稱為用電大戶條款,其中明訂「一定契約容量以上之電力用戶」(以下簡稱:用電大戶)有使用再生能源電力的義務,且需達前一年度平均契約容量10%。用電大戶條款的設計精神,在引導其設置綠能、購買綠電,善盡企業社會責任。

用電大戶係指用戶與台電簽訂的契約容量達5,000 kW以上者,而其義務使用的再生能源電力來源可以透過自建、購買再生能源憑證、繳交代金,或設置儲能設備,亦得以上述各種方式混合達成。於設置儲能設備方面亦詳細規範,「設置容量以義務裝置容量乘以最小供電時數二小時計算之。」

聚焦於自建儲能設備,設置儲能系統與設置再生能源不同之處,在於再生能源電力只能即發即用,且同樣存在供電是否穩定的問題,而儲能系統供電相對穩定。另外在空間上,以同樣裝置容量而言,儲能系統所需空間較小,以1MW的需求做比較,太陽能建置面積約1公頃,儲能系統則僅需一個貨櫃大小的空間即可。

配電處配電綠能組組長劉俊男表示,工廠或科技廠內設置儲能系統,除可做為緊急備用電源或廠內用電調節,也可設定於台電供電離峰時段利用較低價的電力充電,而於供電尖峰時段釋出電力供廠內運用,可有效降低電費。儲能系統同時也可以調節廠內用電量,若工廠趕工或遇特殊情形時,負載可能超出契約容量,若有儲能系統可即時放電,就具有抑低用電量的效果,避免因超約而被台電罰款。

不過,因義務而設置的儲能不得進入電力交易平台做交易。台電電力調度處交易營運組課長廖婉如表示,有些用戶曾經詢問,如果設置的儲能裝置容量超過大用戶條款義務容量,超出的部分是否可以參與電力交易平台?「目前是不可以的。」交易發展組課長徐唯耀進一步解釋,雖然技術上可行,但還需搭配精細的計算,且需要有足夠的機制驗證用於交易的儲能電力確實不包含在用戶的義務範圍內,才有發展空間。

中小型用戶 儲能多元應用

除去用電大戶義務,中小型用戶若自建儲能也有多重效益。曾代理董事長則提供了儲能另一種未來想像,在去年完成班班有冷氣政策後,每間學校都有光電系統可發電,若再搭配儲能設備,就可以成為一個區域小型微電網與防災基地。甚至未來電動車也可以透過雙向充電樁併網,成為家庭最大儲能設備。他進一步說明,過去從上而下分配的電力,將逐漸翻轉為由下而上,集結起來成為一個完整電網。在實際應用層面相當多元之外,中小型用戶還可透過聚合商參與電力交易平台或台電的需量反應。

聚合商是將中小型用戶的太陽能光電、儲能系統,或其他發電設備整合後,透過電力交易平台競價賺取價差的商業模式。許多中小型企業或許因為量能不足,或無餘裕處理電力交易事宜,而無法進入電力交易平台,例如百貨業者、旅館飯店、中小型工廠等。聚合商開發這些具潛力的用戶群,就可以聚集到一定的容量獲得進入電力交易平台的資格。

饒副處長舉Gogoro為例,「一個Gogoro的換電站假設電量有10瓩可參加交易,這樣是不符合進入電力交易平台的資格,但若聚合全臺北的換電站就有機會。事實上,Gogoro也已透過聚合商進入電力交易平台開始進行電力交易。」饒副處長強調,在獲得電力交易資格前,還是需要經過配電處及電力交易平台的相關審核。

徐課長指出,用戶可視自身條件選擇參與台電業務處的需量反應方案或以需量反應的身分參與電力調度處的電力交易平台,兩者的差別在反應時間與費用均有不同之處。電力調度處的需量反應需在30分鐘內回應台電的調度需求,並且採競價方式進行,價格計算為裝置容量費加上實際使用的電能費,如未被運用,也可以有固定的裝置容量費收入。而業務處的需量反應措施,則是用戶可選擇計畫性或臨時性減少用電措施,於約定日確實減少用電,經計算後可扣抵電費。此外,電力交易平台的需量反應有履約問題,若未履約或執行率不佳,可能面臨高額罰款,而業務處的需量反應方案暫時沒有罰則。

推動儲能向電源端及用戶端發展

儲能系統是目前搭配再生能源發展最好的配套工具之一,也正因此,全球主要國家均大力推動儲能系統。然而目前民間申請建置儲能量,已逼進國發會所訂2030年的儲能目標,因此台電自民國111年10月中旬,即已暫停受理功率型儲能系統的申請案,並於電力交易平台的官方網站中,明示民間業者需自行評估風險。台電專業總工程師兼發言人吳進忠說:「我們很注意儲能產業的發展情形,希望這個產業能有正向循環,達到合理的供需平衡,讓台電取得必要的服務,也帶動產業發展與轉型,因此不樂見發生蛋撻效應,雖然現在儲能發展樂觀,但仍希望業者留意未來可能的風險。」而台電也指出,目前電力系統在電源端及用戶端仍有建置儲能的需求,或許是業者可以考慮的發展方向。

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