台灣能源結構調整關鍵-智慧電網與儲能系統

作者 | 發布日期 2014 年 05 月 14 日 11:00 | 分類 能源科技
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能源議題最近在臺灣廣受矚目,但屬於尖載發電的再生能源目前尚無法徹底取代基載發電。若想改變能源結構,除了進一步提升再生能源發電量外,智慧電網的結構與儲能系統的配合也不可或缺。



臺灣發電與用電現狀

能源依發電特性可分為:滿足基本用電需求的基載發電、快速啟動以滿足尖峰需求的尖載發電,以及介於兩者之間,可調度的中載發電。民國 102 年時,臺灣各種發電容量比例(圖一),燃煤、燃氣及核能占發電量近九成,包括再生能源在內的其他發電型態僅有 11.7%。同年八月,亦即全年用電高峰期,電力占比(圖二)中則有約四成是基載發電、近五成為中載發電,尖載不及一成。

2014-05-14_141910 ▲ 圖一(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)

 

pic2 ▲ 圖二(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)

就比例而言,約兩成的基載發電來自核電。若想降低核電比例,剩餘的基載發電需求須由燃煤或燃氣補齊,如此一來將增加對燃煤與燃氣的依賴,影響碳排放量。

核四的作用是遞補核一、核二廠於 112 年先後退役後所留下的北部基載發電空缺;以98~102年的平均值來看,北部地區每年實際發電量約為 12,000 千瓩,用電需求則為 13,700~14,000 千瓩,其餘由南電北送補齊。據 EnergyTrend 計算,到民國 113 年為止,北部將新增 528 萬瓩容量發電機組,並有 534.2 萬瓩容量退役(圖三)。在配電、用電結構不變的前提下,113年 後北部將出現的 6 萬瓩容量空缺將成能源問題所在。

pic3 ▲ 圖三(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)

智慧電網、儲能系統:改善用電結構

再生能源屬尖載發電。以全球經驗來說,一定規模的太陽能發電可成為準中載發電,一定規模的風能可視為準基載發電,但兩者在臺灣皆未達標準。再生能源大幅提升發電量,才有可能補上 113 年後的 6 萬瓩容量空缺。若想讓再生能源進一步跳脫尖載發電,提升為中載發電以減輕對其他能源的依賴,智慧電網的建構與儲能系統的設備將是發展重點。

在用電結構改善方面,改用高壓電並改善硬體線路可減少配電時的逸電。搭配儲能系統來建構智慧電網,則可針對發電與用電的離、尖峰特性來整合發電、輸送、儲能以及配電。根據 EnergyTrend 的調查,國際上與太陽能搭配的鋰電池儲能市場將自 2014 年的 180mWh 提升到 2020 年的 5gWh,歐洲、日本、中國等國也開始提出儲能系統的補助策略,儲能系統預計將成為再生能源發展中的新浪潮。

(本文章由 EnergyTrend 授權轉載)

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