儲能系統的市場何在,用電大戶條款有助儲能發展嗎?

作者 | 發布日期 2020 年 06 月 18 日 15:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電力儲存 Telegram share ! follow us in feedly


隨著再生能源裝置量上升、成本愈來愈低,現在綠電價格競爭力已經可與傳統的火力發電媲美,然而綠能具有間歇性特性,還需要儲能系統來儲存多餘的電力,避免再生能源受天氣波動影響供電,不過儲能系統除了儲存電力,還有什麼功用呢?台達電子 EISBG 智慧能源解決方案事業處處長艾祖華表示,儲能在電網中扮演著「緩衝」的重要角色,就是因為有儲能,才能順利調度電力與電網提高穩定性。

國際再生能源機構(IRENA)研究指出,得益於技術成熟與裝置規模擴大,綠能成本可以用暴跌來形容。自 2010 年以來,太陽能成本已下降 82%,陸上風電與離岸風電成本則降低 39% 與 29%,到了 2021 年燃煤電廠成本就會比全新大型太陽能電廠計畫還要貴。

只是太陽能、風力發電等再生能源往往會受到天氣影響,沒有日照或是風,太陽能電廠與風力發電就無電可發,對於大型太陽能案場、離岸風電等在供電系統居要位的大型電站來說,電量過剩或過少,都會對電網安全性產生負面影響。

同時再生能源也被歸類在分散型能源中,與傳統的大型燃煤發電廠、核能發電廠等集中式能源相比,這類分散式能源多由小型、模組化的發電設備組成,縱使提高供電靈活性與「親民」程度,讓人們可以裝設屋頂太陽能實現電力自給自足,又或是幫助不便建立電網的偏鄉地區,但這也確實改變台灣的發電與用電模式。

艾祖華表示,過去台灣以集中式能源為主,基本上電力輸出只有單向、用戶也只有消費者,隨著綠能進場,用戶也會變成供電端,發電與用電更為離散,所以電網就需要有自動調度功能,符合用電與供電平衡。

▲ 台達電子 EISBG 智慧能源解決方案事業處處長艾祖華。

用儲能系統來賺輔助服務

再生能源發電占比日漸高升,儲能系統重要性也水漲船高,艾祖華表示,儲能系統不只有儲電功用,對於再生能源來說,儲能系統有著短期與長期應用。長期來看,儲能系統可以儲存綠能多餘電力,需要的時候再把電力釋放出來;短期應用為需量穩定,再生能源會造成電網波動,在再生能源發電端使用儲能系統,能讓綠電輸出平滑化。對於用戶來說,也能把一些用電尖峰的電移到離峰來使用,也就是所謂的削峰填谷。

雖然天然氣跟蓄水發電也一樣具備電力調度功能,但是電力調度分為不同的時間維度,艾祖華指出,目前只有電池儲能系統才能以數百毫秒的速度補上電力空缺,其他系統難以達成,有些大型發電機組光是提高功率就需要半小時甚至幾小時。就以日前為台電在金門塔山電廠夏興分廠建置的儲能系統來說,就可以在 200 毫秒(0.2 秒)內提供 2MW 電力,為電網爭取 30 分鐘的緩衝時間。

儲能系統應用範圍廣,更具備調頻功用,通常台灣的用電頻率大多維持在 60Hz,代表著電網的交流電以每秒 60 次的頻率來回變換電流的方向和大小。其中頻率是供需平衡的指標,當用電量與發電量無法畫上等號、供需不平衡,頻率就會出現飄移,這也是自動頻率控制(AFC)的重要性,我們也可以在傳統發電機組、輸配電網裝設儲能幫助電網調整頻率,艾祖華表示,當電網頻率偏高、就代表負載降低,屆時儲能統就要主動吸收電力,讓電網頻率下降;反之亦然,頻率偏低顯示發電量低於用電量,就要快速進場。

因此儲能系統具備削峰填谷、頻率調整與快速反應特性等多樣化功能,其實就是電網的「緩衝點」,裝設在不同的地點,提供再生能源的輸出平滑化、調整電網頻率、備用電源等不同的服務,而不管是用來備援或是調頻,都能提高電網的安全性,為智慧電網的重要環節。

自台灣《電業法》修正後,未來也會放綠電市場自由交易,再生能源發電業與售電業就能透過直供或轉供方式銷售綠電給用戶,用戶也可以裝設綠能與儲能以競價機制參與輔助服務系統,開闢全新營收來源,據台電估算,2025 年前台灣還需要 590MW 的儲能系統與 4GW 容量的輔助服務,目前台電也已規劃配置足夠的各類電力輔助服務,預計 460MW 會從業界購買儲能服務,剩下則是台電自行建立。

用電大戶條例強調社會責任

不過還是得注意,根據即將上路的用電大戶條例,企業不能透過儲能系統方案參與電力輔助服務。

政府在《再生能源發展條例》修法中制定「用電大戶條款」,針對契約容量大於 5MW(=5,000KW) 的用電大戶,要求設置一定裝置容量的再生能源發電設備或儲能設備,或以購買綠電憑證、繳納代金的方式代替。

該條例要求用電大戶「義務」裝設綠電與輔助再生能源發展,顧名思義,條例設計首先排除先前與台電簽訂的躉購費率案場,自然也不能以儲能系統參與台電的輔助服務來賺錢,其中台達估算,假如選擇裝設綠電設備,得建置 500KW 再生能源,若選擇儲能系統方案,則要裝設 500KW/1,000KWh 容量,只要選擇創能或是儲能,提前一年完成義務量降為 9%,提前兩年降至 8%;至於選擇憑證方案,企業要每年買 1,250 張憑證,約 125 萬度電,代金若以每度 4.06 元,企業每年要花 507.5 萬元。

以成本效益比來說,建置太陽能板還是比較便宜、回收報成率高,但是首先要有龐大的用地,不然就只能收購電廠,艾祖華舉例,高雄世大運主場館的屋頂太陽能容量為 1MW(占地 17,640 平方公尺、使用 8,844 片太陽能板),而一個貨櫃大小的儲能容量就可以達到 MW 級,如此一來就可評估要採用創能還是儲能。

儲能設備占地面積相對較小、建置時間較短,也可以當作削峰填谷、備用電源,未來更能藉由調度電力來尖峰與離峰不同的電價,進而降低契約容量,只是包含調度及管理電池的軟體系統,儲能整體建置成本較高,也無法賺錢、經濟誘因較低,同時也因為台灣的儲能系統學習曲線尚未完善,建置案場較少,融資難度比裝設太陽能板還要高。

至於代金與憑證雖然簡單與快速,然而憑證容易受到供需產生的價格波動影響,代金則無助再生能源發展,最後若要求綠化供應鏈與用電,到頭來也是要走創能之路,不過艾祖華也指出,用電大戶方案並不是要「四選一」,而是多選方案,若是建置太陽能,其實也需要儲能系統來穩定供電,主要還是要依企業的用電狀況與優化空間,因地制宜、選擇最合適的方案。

(圖片來源:科技新報)