Saturday, July 01, 2017

我國區域能源整合推動能源轉型策略建議

在國際間積極推行減碳政策下,隨著太陽能、風能等再生能源發電成本下降,全球性的能源轉型正在進行。為擴大再生能源使用,各國期待藉由強化需求面管理、再生能源、儲能、智慧電網應用,建立區域智慧能源管理與供應體系,促進能源轉型所需技術實用性或經濟性,實現能源轉型目標。台灣設定2050年溫室氣體排放量降為2005年排放量50%,推動2025年非核家園,提升綠能發電比例至20%等政策目標,並已於2017年完成「電業法」修正。台灣即將經歷重大的能源與社會轉型工程。台灣各區域能源利用與再生能源有其特色,例如北部為能源需求中心、中部擁有離岸及陸上風力發電資源、南部太陽光電資源充沛、東部則有豐富的地熱、海洋能源。本文將從台灣的能源政策、綠色能源技術產業發展、區域能源特色,說明智慧電網技術及虛擬電廠商業模式驅動台灣智慧能源整合、建構綠色能源供應體系的運作構想。

德國智慧能源整合推進策略介紹

智慧能源計畫能源轉型的數位工程(Smart Energy Showcases-Digital Agenda for the Energy Transition, SINTEG),為目前德國聯邦政府最具規模的投資專案之一,主要目的為各區域能源系統轉型,此計畫結合智慧電網、資通訊、需量管理等輔助服務提高能源轉型的附加價值,並由消費者與電力市場間互動,尋求新的商業模式。將大量太陽能、風能所生產出的綠色電力,利用儲能設施轉換成安全有效率的基載電力,並提供智慧電網及先進的電網技術連結發電端與消費者間互動關係。SINTEG計劃為德國商業創新數位化工程重要的基石,公部門資金的投入將可帶動3.68億歐元的民間投資,如此將對能源轉型和德國作為新創中心帶來新的動能。

虛擬電廠參與我國電力市場的商業模式介紹

台灣近年來面臨核電廠陸續除役、火力等大型電廠增加困難,輸配電線路與變電站新增或更新不易,且用電需求逐年增加,電力供給調度捉襟見肘。在負載方面,人口密集都會區出現供電擁塞情形,且逐漸增多。我國電業法三讀通過後,明定2025年達成非核家園及節能減碳願景,政府推動能源轉型規劃,積極擴大太陽光電及離岸風電等再生能源利用,但目前尚缺乏協同調度機制,隨著間歇性再生能源占比逐漸提升,將影響我國未來供電可靠度與穩定度,系統輔助服務需求也大幅提升。國際間因應對策為利用智慧電網與智慧城市的資訊整合及傳遞基礎建設,整合各種低碳能源整合發展虛擬電廠。配合電力公司推動的需求側電網調節管理機制,將適用相同類型電價制度、需量反應或分散式發電設備方案下的用戶群,如住宅型、商業型或工業型等用戶整合,以推動用戶側資源與電力系統的協同運作,提高能源使用效率。

台灣基於國家安全及能源問題考量,規劃以輸配電網智慧化、用戶端分散式能源管理系統、自動需量反應系統、用戶端需量交易市場四大要件建構「虛擬電廠解決方案」。配合電業法修正案開放再生能源得銷售予用戶,或售予輸配電業作為輔助服務之用,放寬過去對再生能源售電的限制。透過用戶側虛擬電廠與商業模式的建構,將可配合電力系統調度需求進行電能使用之調整,以紓解電力系統面臨的問題,穩定電力供應與經濟活動之進行。本文蒐集並分析國際間不同電力市場運作方式所對應之虛擬電廠參與電力市場之相關作法,針對國內配電系統面臨課題及電業環境與法規制度提出台灣虛擬電廠參與電力市場可行之商業運作模式。

國內智慧型儲電系統商業應用介紹

台灣設定2050年溫室氣體排放量降為2005年排放量50%,推動2025年非核家園,提升綠能發電比例至20%等政策目標,並已於2017年完成「電業法」修正,帶動電力的多元供給與自由化。然而風力、太陽光電等再生能源間歇性發電的特性成為限制再生能源發展的最大瓶頸,也顯現了發展智慧型儲電系統的重要性,其可透過能源管理系統進行監控管理,並透過儲能系統平滑再生能源的電力輸出及平衡當地的電力需求與供應,維持系統穩定運行。隨著電業法修正草案的通過,開放民間新設綠能發、售電業參與電力市場,也帶動了智慧型儲電系統新的商業發展機會。本文參考國內智慧型儲電系統技術發展現況與未來電業環境及法規條件,提出國內智慧型儲電系統可行之商業模式。