虛擬電廠 將可強化電網韌性

(台北內科週報第631期/2024年5月20日-2024年5月26日)

【ESG促進平台】電力的穩定,關乎國家的經濟發展動脈,花蓮4月3日發生芮氏規模7.2的大地震,就是運用儲能等方式度過電力挑戰,展現電網系統的韌性,未來如想要持續強化電力系統,可利用於電力調度、強化電網韌性的「虛擬電廠」,而它也將成為台灣必須發展的關鍵技術。

日前,工研院、台灣電力及能源工程協會、台電公司共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,邀請日本東芝、日本三菱綜合研究所、東京電力公司、台電、Enel X義電智慧能源、安瑟樂威等產學研專家進行交流與對談。

工研院劉文雄院長表示,面對電力需求增長與減碳趨勢,除開發新能源外,美國等先進國家早已透過提升能源效率等方式,導入電力需求面資源,同時運用整合資源規畫(Integrated Resource Planning;IRP),找出最佳電力資源配置與優先使用次序;在電力資源使用上,虛擬電廠技術至關重要,能將再生能源、需量反應、儲能等多個分散能源整合成為可調控電力,於有電力需求時給予最佳的備援。

虛擬電廠目前在德國、日本都已行之有年,德國政府透過法規政策與資金挹注,推動虛擬電廠示範區,逐步建立出可行的商業模式,如德國Next Kraftwerke就整合超過10000個分散能源,截至2022年4月為止,公司累計發電容量超過10GW,近約9座大型電廠發電量。而日本擁有相當數量的住宅儲能系統,提供發展虛擬電廠重要基底,更於2016年至2020年推動虛擬電廠示範計畫,成功吸引德國Next Kraftwerke等國內外廠商投入,目前東京電力公司、關西電力公司也致力於整合更多住宅能源,並提升虛擬電廠調度精準度,以創造更多電力資源。台灣的虛擬電廠也正逐步推行中,如Enel X 義電智慧能源就與gogoro合作,將全台1000多個電池交換站聚合成虛擬電廠,工研院也開發出「聚合多元資源的虛擬電廠技術」,目前已整合連鎖商場、學校中的空調、太陽能等資源參與台電輔助服務市場,為供電穩定貢獻心力。

▲工研院、台灣電力與能源工程協會、台電共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,促進國內外產學研界交流合作,打造虛擬電廠完整的生態鏈(照片係工業技術研究院提供)。

台電表示,台電持續推動多元電力建設,除滿足用電成長需求,亦落實能源轉型,呼應全球2050淨零碳排目標,隨著再生能源、儲能、需量反應措施及自用發電設備等分散式電力資源持續發展,虛擬電廠已成為國際電業可整合運用的關鍵商業模式。台電自2021年啟用電力交易平台實踐虛擬電廠,上線至今(2024)年4月,民間業者參與已超過80家、參與容量近1,350MW(百萬瓦),台電也將持續借鏡各國經驗,促進相關研究發展落地實現,共同協助全國電力系統穩定。

日本東芝能源系統株式會社小坂田昌首席技監幸表示,東芝在2017年開始投入節能聚合服務(Negawatt Aggregation Service),並於2022年推行活用AI人工智慧的再生能源聚合服務(Renewable Energy Aggregation Service),協助綠電廠商、電力機構、需求端等客戶進行虛擬電廠前期建置。運用自有氣象預報系統,估算廠商的太陽能設備在不同時間帶的發電量,結合電力市場價格預測及其自動市場交易的最佳化,期許能為參與虛擬電廠的廠商創造最大效益。

東京電力控股株式會社經理濱田拓指出,虛擬電廠同樣可應用在電動車充放電。其中東京電力在2018-2020年專案中,成功開發了電動車遠端控制充放電系統,並且正在考慮與其他國家的電力公司合作,將電動車應用在虛擬電廠的資源當中。日本三菱綜合研究所首席顧問長谷川功指出,虛擬電廠是2011東日本大地震後,國內重要的電力改革的一部分,政府積極鼓勵國內大型電力機構透過官民合作,落實虛擬電廠發展。


經濟部鬆綁 有助活絡綠電市場

(台北內科週報第609期/2023年12月18日-2023年12月24日)

【ESG促進平台】為了符合國際邁向2050的綠電需求,國內產業購買綠電需求成長,經濟部能源署開放再生能源自用發電設備所發綠電,可以銷售給再生能源售電業,再由再生能源售電業轉售予企業用戶,協助國內業者取得綠電,保持產業的競爭力。

經濟部指出,過去再生能源自用發電設備,也就是俗成的太陽光電第2、第3型若要轉售,必須先轉為第1型電廠,也就是傳統電業,但「3轉1」對中小型電廠而言,會面臨許多對於大型電業的要求,因此考量法規與便民,以及擴大綠電進入交易市場的規模,能源署針對電業法做出解釋,開放再生能源自用發電設備(太陽光電第2、3型)可售電給再生能源售電業,再由再生能源售電業轉售給一般需要綠電的企業。

▲為活絡綠電市場,經濟部開放再生能源自用發電設備(太陽光電第2、3型)可售電。

其次,考量目前綠電交易價格,經濟部表示,依台電公司統計資料,至2023年10月,太陽光電躉購費率5.5元以下的自用發電設備年發電量約為86億度,5元以下的第3型自用發電設備年發電量約71億度,這兩類的綠電都有可能因這次開放進入綠電市場。

除了活絡綠電市場外,經濟部進一步說明,開放再生能源自用發電設備的綠電可以銷售予再生能源售電業,增加綠電直接進入一般企業購電市場,也可望減少台電公司躉購綠電,降低購電成本,未來經濟部也會強化再生能源售電業的營業體質健全與管理,以確保綠電市場交易秩序。


儲能新作法 日月潭身價大不同

(台北內科週報第593期/2023年8月28日-2023年9月3日)

【ESG促進平台】部分學者認為抽蓄水力為舊工具,對供電無幫助,其實是錯誤認知,忽略了舊工具已有了新用法,據台電公司於8月25日表示,日月潭抽蓄電廠機組採取上下池落差發電,重複使用日月潭水源,相當於全台最大的抽蓄電池,也成為再生能源時代來臨後,確保穩定供電的重要利器。

台電指出,在新的調度模式下,抽蓄水力機組已將可發電度改為8成以上用在夜尖峰時段,10部機組合計有260.2萬瓩,相當於2.6部核2廠機組的量能。

目前最大的觀二、明潭抽蓄水力電廠,台電表示,雖分別於1985與1995年就開始運轉,但目前使用模式已有極大不同,過去運轉模式為日、夜尖峰皆須大量放水發電,再於凌晨夜間透過傳統機組發電,並抽水儲能,由於總發電度數相同,發電時間較長時,機組就必須分散量能使用。

▲儲能的作法已不一樣了,明潭抽蓄水力電廠相當於全台最大的抽蓄電池(照片係經濟部提供)。

日前,台電說明,過去因應日夜尖峰,由於上午8時至晚上12時都要放水發電,所以在夜尖峰時段,若以2018年5月為例,下午4時抽蓄機組剩900萬度電可發,但以台電目前的作法,通常可於下午4時前保留1,200萬至1,400萬度電可發,以下池最低水位時可發1,600萬度計算,可保留7到8成的發電量,集中於夜尖峰使用。

不僅發電時段不同,台電指出,在儲能的作法上也不一樣。過去集中於夜間儲蓄電能,現在在白天利用再生能源大量發電供給民眾用電時,亦可進行儲電,並將電力轉移於夜間無光電時段使用,連中午最高用電尖峰時都可以抽水存電。以七月上旬為例,白天利用部分太陽光電、風力發電高時儲能於抽蓄水力,最高可存下約1,000萬度,可供10部抽蓄機組於夜尖峰滿載運轉3小時以上,透過水力儲能機制,妥善利用再生能源及克服間歇特性,對穩定供電非常有幫助。