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儲能「瘋」什麼?兩關鍵因素透露進場好時機

2022 / 09 / 22
 
再生能源搭配儲能系統案場示意圖
台電拋出5000多億電網商機,投資儲能是切入能源、減碳行列的最佳管道之一。 (來源:Unsplash)
 

不讓太陽能及風電專美於前,「儲能」在近兩、三年急起直追,攻佔各大搜尋引擎關鍵字排行榜,甚至入法作為用電大戶條款履行的四擇一選項,究竟其重要性何在?

近日,台電公布總預算達 5645 億元的「10 年強化電網韌性建設計畫」,規劃由分散、強固及強化防衛等三大工程進行,其中,以分散電網耗資最高,其關鍵要素正是以地區儲能設備做搭配,打造多條路網,使中南部之再生能源在地化利用。

先前我們談過「新能源管理」及「虛擬電廠」,這些都是能源轉型路上不可或缺的要件,然而,若要進一步實現淨零碳排,甚至達成 RE100 全綠電使用之終極目標,儲能系統 ESS (Energy Storage System) 在其中絕對扮演關鍵角色。

儲能技術在電力系統中的應用相當廣泛,大致可分為發電端、電網端(輸/配電)、用戶端等三大應用類別。其中在現今儲能議題中最常被討論的,莫過於發電端之應用如:電能移轉、能源管理、簡化發電計畫及減少備轉容量需求等;而最為企業所關注的電費成本節省,或最大化能源使用效率等議題,則是儲能在用戶端的應用,如:不間斷電源(UPS)、需量管理或結合自用再生能源發電設備,搭配時間電價之策略,降低電費支出等。

由此可見,儲能技術所衍生的應用組合相當多元,又企業為何要搭上這個當今最具發展力的能源成長股?以下兩個關鍵原因剖析。

關鍵一:儲能投資門檻下修 預估 2025 年成本下修至少 25%

作為一個電力暫存裝置,你可以想像儲能是一個放大版的電池,又隨當今綠能占比逐漸提高的情況下,直觀而言,其最大的優勢在於,儲能設備能彌補再生能源的波動及間歇性,而其靈活性,也在碳中和下的新型電力系統中扮演要角。

儲能依其介質可分為許多類型,目前以機械儲能及化學儲能的應用最為廣泛,其中化學儲能自 2018 年以來全球安裝呈倍數增長,2020 年全球新增的儲能安裝機組中,化學儲能甚至超過 80%。隨鋰電技術發展純熟,除電池循環壽命逐漸延長外,原物料價格下降等因素皆快速推進儲能商業化發展。

關鍵二:政府支持與補助,助儲能佈建一臂之力

台灣因整體電價較便宜,以儲能所做時間電價差上的調度有限,然今年但對於部分用電大戶產業而言,導入儲能系統所省下的電費仍是可觀。如今台電也效仿全球各國能源轉型模範生,建立電力交易平台,打造電力共享經濟,鼓勵民間儲能資源投入輔助電網,同時獲得額外收益。地方政府也響應國家能源轉型目標,紛紛提撥預算補助,以鼓勵並促進轄區內業者投入設置儲能系統,此舉無疑大幅緩解了儲能設備初期高成本的致命傷。

然政府大力支持儲能設置,台灣也並非先例,在全球極端氣候及戰爭政治力影響下,能源價格持續飆升,全球多國政府,也早已將儲能納入永續能源物聯網一環,紛紛展開雙臂迎接能源廠商佈建儲能設備,如 Tesla SolarCity 自 2021 年至今,已於日本沖繩宮古島家庭中裝設 300 多個 Powerwall 蓄電池, Powerwall 作為家用儲能設備,在颱風天斷電時,啟動暫存的電力以執行調度,開創日本首個具商業用途的虛擬電廠,是目前國際間具指標性的永續能源生態系示範案之一,日本經濟產業省(METI)也劃撥將近 9830 萬美元給安裝鋰電池儲能系統的家庭和商戶,補貼高達 66%,在官方的大力支持下,逐步提高民間對儲能的接受度,並以全國普及設置為發展目標。

 

借鑑國外儲能案例,多元應用潛能無限

而隨著儲能技術發展日趨成熟,近來各國也出現各式充滿新意的破格應用案例。

案例一:新加坡蓄冷儲能系統

新加坡能源市場管理局 EMA,和新加波集團規劃於新加坡 George Street 變電站試行蓄冷儲能系統 (ESS),這是史以​上第一個在區域供冷網系統外設置獨立蓄冷儲能系統的案例。未來於電力需求尖峰時,該系統將為新加波集團運營的濱海灣區域供冷網絡增加多達 1,500 冷噸 (RTH) 的冰蓄冷能,等於減少高達 2MW 電力的負荷,相當於新加坡170 間四房式組屋,一天的用電量。透過此蓄冷儲能系統,將解決太陽能間歇性問題,平衡電力供需。

 

冷儲能系統示意圖 (來源:Pexels)
 

案例二:微軟氫燃料電池備用電源

微軟近期對外公開了一套 3MW 的氫燃料電池系統,該系統由 Plug Power 打造,放置於紐約的 Plug 總部停車場,該系統的體積大約是兩個 40 英尺的集裝箱大,未來將用於微軟數據中心所需之備用電源,替代以往的大型柴油發電機組。Plug 計劃創建一個商業化版本的大功率固定式燃料電池系統,該系統將比停車場試驗台更小巧精美。「從一個機架到一個房間,最後到一個數據中心。」如今微軟也加入投資儲能行列,朝 RE100 里程碑邁進。

微軟於 Plug 總部設置的 3MW 氫燃料儲能系統空拍照。 (來源:微軟官方網站)

 

綠能發展進行式,儲能成最佳拍檔

目前台灣的儲能設備仍以化學性儲能為主,追隨國際能源轉型趨勢的同時,儲能設備儼已成為最佳助攻手,期待未來台灣有更多元的儲能系統加入調度行列,依照其電池特性,分別提供不同時間段的電力支援,如此不但有望解決目前最棘手的第二尖峰用電(18:00~20:00)問題,同時亦助力企業 ESG 發展於能源策略佈局之多樣性。

未來儲能若要實現大規模應用並落實民間普及,仍需在安全、成本及性能等各方面追求均衡,因此建立更全盤的儲能設備標準,將有助推動能源及永續相關行業,健全有序地發展。綜合上述觀點及實證應用案例,現在正是企業投資儲能進場的好時機,最後,引用能源政策思想家 Amory Lovins 的話,與能源轉型路上的夥伴們共勉:「關於能源,回顧過去,我們才意識到它原始的程度令人震驚。但我們發現,當對這一切累積的了解越多,節省的成本將越大。」

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