隨著全球淨零碳排目標的推進,以及能源轉型與電價壓力的加劇,儲能與微電網正逐步成為能源產業的核心命題。再生能源固然帶來減碳契機,但其間歇性與不穩定特質,也使電力系統更需要可靠的調度工具。從表前儲能到表後應用,從工廠到社區,從單一電池系統到虛擬電廠的聚合調度,儲能與智慧微電網正在形塑全新的氣候科技商機。
在東西講座中,永餘智能總經理陳貽評深入分析產業現況,指出儲能技術、智慧微電網及虛擬電廠三者之間的互動,將成為臺灣能源轉型與市場拓展的關鍵動能。如今儲能已被視為綠色基礎建設的基石。
圖一 : 永餘智能總經理陳貽評深入剖析儲能技術與智慧微電網的產業現況、技術應用、系統整合等諸多挑戰。(攝影/王岫晨)
根據國際能源署(IEA)研究,至2050年,全球電力系統維持穩定與彈性,超過1/2的依靠將來自儲能與需量反應。這意味著儲能不再只是輔助性的工具,而是保障電網安全、提升效率的核心技術。
隨著再生能源比例逐年提升,臺灣市場對於表前與表後儲能的需求增加。表前儲能主要專注於服務電力公司,包括調頻備轉、電能移轉與即時備援;表後儲能則聚焦於工廠、商辦大樓與家庭,能夠支援時間電價管理、靜態調頻、電力品質改善與備援電力等多元需求。這些功能直接影響用戶的電費成本與營運穩定性,使儲能系統從節能工具轉變為企業與社區不可或缺的能源保障。
現階段最普遍的儲能技術是電化學電池,其中以鋰電池為主,因其具備高能量密度與快速充放電的特性,最符合現代電網的需求。一套完整的儲能系統通常包括四個部分:電池模組、電力轉換系統(PCS)、電力介接及能源管理系統(EMS)。其中EMS是核心,負責判斷何時充電、何時放電,並協調再生能源的發電情況,讓能源調度更精準高效。
從成本結構顯示,設備類支出約占總成本六成,工程與系統整合則占近三成。隨著電池材料創新與規模經濟效應逐步釋放,未來系統整體成本將持續下降,進一步推動儲能市場的成長。在臺灣的電價持續攀升,企業投資儲能的動機除了降低罰款與節省成本,更在於確保營運不中斷。例如中南部地區因颱風或水災導致停電,若能藉由儲能系統維持通訊與照明,將大幅提升其韌性。
微電網則是儲能技術與再生能源應用的重要延伸。它是一個「小而全」的電力系統,不僅能與主電網連結,更能在必要時獨立運作。透過再生能源與儲能的整合,微電網能有效提高能源使用效率,並確保在停電時仍能維持關鍵設備運行。陳貽評強調,微電網在淨零碳排的路徑中扮演承先啟後的角色,能協調太陽能、風能等間歇性電源,並透過能源管理系統實現負載調整與故障預警,讓能源系統更為智慧化。
除了系統設計與管理能力,微電網的實際效益也不容忽視。它能有效解決供電瓶頸問題,提高再生能源的佔比,並改善用電效率與電力品質;同時也能降低碳排放,提升供電可靠度,甚至協助偏遠地區改善供電狀況。在系統調度上,微電網具備「削峰填谷」的特性,可減少尖峰時段的備載容量需求,對電網整體負荷管理有顯著幫助。換言之,微電網的價值已超越單一場域,而是成為國家能源轉型戰略的重要支點。
圖二 : 陳貽評表示,儲能、智慧微電網與虛擬電廠三者相輔相成,共同構成未來能源系統的基礎。(攝影/王岫晨)
設計與建置智慧微電網的挑戰在於多層次的整合。能源來源、轉換設備與控制系統之間必須精準協同,否則可能造成能源浪費或電力波動。例如PCS的雙向電流設計必須與EMS完美搭配,才能在尖峰時段釋放電力、在低谷時段充電,發揮最大經濟效益。未來的微電網將不只著眼於降低電費,更需符合低碳與永續要求。藉由導入更高比例的再生能源,結合智慧負載管理,微電網將同時兼顧環境永續與能源韌性。
當眾多用戶的儲能系統與負載透過平臺聚合後,即能形成「虛擬電廠」。無論是工廠的備援電力、家庭的太陽能板,或社區的儲能設施,都能透過聚合商進行代操,整合成具規模的電力資源。這些資源可用於電力尖峰調度,或投入調頻市場,讓用戶也能從電力交易中獲利。
虛擬電廠(Virtual Power Plant, VPP)的本質,是由分散式電力單元所構成的整合平臺。它透過匯聚多個分散的能源資源與儲能系統,達到彈性調度的效果,不僅能提升電網的穩定性與可靠性,也能協助平衡供需,減少對傳統發電方式的依賴。從商業角度來看,虛擬電廠的核心價值在於「電量即服務」。常見模式包括需量反應、電力交易參與,以及企業能源管理。這種模式突破了傳統由發電廠單向供電的框架,讓用戶也能成為積極的電網參與者,甚至成為新的「發電單位」。
在臺灣,虛擬電廠的價值更顯突出。由於島嶼電網缺乏跨國電力互援機制,電網的彈性與穩定性尤為重要。透過虛擬電廠,企業與社區能集體參與電力調度,不僅提升系統韌性,也開創新的營收來源。隨著相關市場制度逐步成熟,虛擬電廠有望成為能源服務商與再生能源整合商的核心角色。
儲能、智慧微電網與虛擬電廠三者相輔相成,共同構成未來能源系統的基礎。儲能提供即時調度的彈性,微電網賦予區域自主的能力,而虛擬電廠則創造全新的市場價值。對臺灣而言,這不僅是技術升級的過程,更是產業轉型與國際競爭的機會。
若能結合在地靈活的製造能力與國際市場需求,臺灣有望在亞洲能源新格局中扮演關鍵角色。面對氣候變遷與能源轉型挑戰,掌握儲能與微電網發展的先機,等同掌握了未來能源市場的主導權,開啟綠色轉型最具潛力的新商機。
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