彈性需求可為德州年省 19 億美元,同時還提升可再生能源營收 36%

作者 | 發布日期 2018 年 04 月 05 日 0:00 | 分類 物聯網 , 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly

電力需要隨時供需平衡,過去電業的主流思想是調控供給追上需求變化,但隨著可再生能源的發展,電網不能任意調整的發電資源比例增加;另一方面物聯網概念發展,使如今需求面的想法逐漸興起,歐美已經有許多需求面調控的測試案例。美國資源政策研究機構落磯山研究中心(Rocky Mountain InstituteRMI)於 2018 2 月發表《需求彈性:實現低成本低碳電網的關鍵》( Demand Flexibility: The Key to Enabling a Low-Cost, Low-Carbon Grid),進一步提出需求面調控的價值。



落磯山研究中心以美國德州為研究的基礎模擬環境,德州並不加入美東美西兩大電網,而是有獨立電網德州電力可靠性會議(Electric Reliability Council of TexasERCOT),德州太陽能與風能資源豐富,也仍擁有大量傳統火力電廠,成為研究最好的模型素材,研究根據德州現有的電力供需結構與市場資源為基礎,計算加入彈性需求調控之後,可發揮多大的影響。

這些彈性需求面調控資源包括:假設德州有 420 萬家庭與商業用戶採用可支援需求反應的熱水器,390 萬家庭與商業用戶安裝了陶瓷儲熱系統,370 萬用戶安裝儲冷空調系統,1,500 萬家庭用戶採用插座用電管理,1,150 萬用戶採用可因應電網的需要而作為調控資源的電動車。

當落磯山研究中心為德州電網加入上述的需求面彈性調節資源之後,在試算模型中,這些彈性資源在供電吃緊的時刻能提供調度資源,將尖峰負載抑低達 24%,減少供電與輸配網路壓力,因而省下增建尖峰備援電廠、輸配網路升級與維護成本,每年高達 15 億美元,也節省火力發電燃料費用 4 億美元,並減少 700 萬噸二氧化碳排放量,達德州總排放量的 23%

另一方面,在用電少、發電量過剩的時段增加用電或儲能,因此拉高了離峰時間的用電量與批發電價,離尖峰差距縮減 56%,使得每年棄風、棄光的狀況大為改善,減少 40%,可再生能源的營收也跟著成長,大增 36%

研究結果顯示,彈性需求可以提升可再生能源計畫營收,在經濟誘因上促進可再生能源發展;另一方面,卻不需要電力公司或納稅人付出更多成本;反之,還能為整體電網節省更多錢,還能同時提升電網的穩定性。可說一舉數得,相對於彈性需求可造就的成本節省與經濟效益,本身的設置成本可說遠遠划算。

彈性需求對電網經營者來說更好的一點是,設置非常快速,傳統電廠必須 5 年以上時間才能建好,以台灣目前爭議焦點深澳電廠來說,規劃在 2025 年才能上線供電,對於迫在眼前的供電缺口,可說緩不濟急,但是眾多彈性需求管理技術,在管理規劃良好與政策誘因配合下,能很快建置完成,馬上派上用場。

落磯山研究中心的研究成果,給全球所有電力供需問題一個「捨慢求快」「捨貴求廉」「捨碳求綠」的解決方案思維方向,只要以興建新電廠龐大資金的一部分,用來獎勵彈性需求資源設置,可更快速解決電力供需缺口問題,減少碳排放並促進綠能發展。目前全球大談物聯網,如台灣也積極認為物聯網是電子產業的下一個市場,而這些彈性需求技術,都是物聯網領域應。與其興建因為減碳勢必越驅嚴苛而終將汰除的火力發電廠,不如以更便宜快速有效的解決方案,還能發展物聯網產業,這個觀念將逐漸成為主流。

(首圖來源:Flickr/Allagash Brewing CC BY 2.0)