藏電於民!日本用七千戶家用型蓄電池穩定電網,打造虛擬電廠國家隊

今年一月,日本因嚴寒氣候導致天然氣短缺,電價一夜激增。據日本電力交易所統計,東京地區隔日電價跳漲106%,每度電高達36.19日圓(約新台幣八元)。

2021年二月,美國德州遭遇暴雪極端氣候,電力市場價格飆漲,消費者家中五天電費就高達5,000美元(約新台幣14萬元)。

集中式電網在極端氣候愈發頻繁下,顯得缺乏彈性、無力掌控。對於電力公司,面對未來氣候變遷帶來的不穩定性與潛在風險,尋求其他具備「能源韌性」的解決方案,正是穩定電網的最佳策略。

藏電於民,日本展開國內最大分散式能源管理實證

先看日本的實例。過去七年,日本除了使用分散式能源,讓多樣、小型的設備加入發電與儲能的行列,經濟產業省也鼓勵導入家庭能源管理系統,調度家用蓄電池、電動車充電樁。

有了家庭能源管理系統,就能啟動自動需量反應——讓物聯網即時判定、操控電量;如此一來,若發生能源危及事件,資通訊技術將迅速反應,也減少調度風險。

此外,系統也讓虛擬電廠發揮作用,能掌握分散的供電狀況,穩定調度。通常,日本虛擬電廠分為兩大角色——一是「負載集成調度商」,負責與系統運營商、售電業者和可再生能源發電企業直接交易,提供需求端負載的電力聚合調度服務;二是「用戶群代表」,負責與居民住宅和工廠等需求端用戶,直接簽訂虛擬電廠服務協議,聚合用戶的各類負載,兩者兼而有之也屢見不鮮。

虛擬電廠-日本-經濟產業省-電力政策-家庭能源管理系統-能源科技-分散式能源-SDGs

圖1 【日本鼓勵家戶導入能源管理系統,發展電力調度彈性的虛擬電廠。圖片來源:日本經濟產業省

去年,日本的分散式能源管理實驗案中,成功啟用7,663台家用蓄電池與80台電動車,並操控電力設備,實現升載與降載的電網市場服務。

今年,日本再擴大規模,頒布歷年規模最大的分散式能源管理案例。

他們以家庭能源管理系統記下每一到三秒間隔的資料,監控家中用電並記下結果,達成迅速、高效和精準的電力實時動態調控。

同時,政府集結了中央電力、自然電力、東京瓦斯、大阪瓦斯等區域電力零售公司,並邀請了京瓷、三菱重工等家用蓄電池主流廠商做為技術協力夥伴,而NextDrive也成為用戶群代表的一員。

我們想藉能源物聯網平台的「軟體即服務」(Software-as-a-Service, SaaS)架構,提供最佳能源轉型策略——從獲取數據的閘道器、模組化的家庭能源管理系統到雲端數據串接,協助合作企業整合資源、快速應用。(延伸閱讀|用科技降低用電成本!虛擬電廠如何幫企業調度綠電?|顏哲淵專欄3

節電不能單打獨鬥,串連七千台家用蓄電池,打造虛擬電廠國家隊

從日本實證,可以看到兩種結果:

第一,能以低成本維持電網供需平衡,且家用型蓄電池兼具防災減災的多重效益。

第二,隨著電力數位轉型和分散式能源的發展,虛擬電廠、需量反應技術等新業態和商業模式正迅速發展。以日本為例,2021年十月,日本為響應2050淨零碳排目標,將2030的再生能源占比,從22至24%調高成36到38%。到了2030年,運用分散式能源的虛擬電廠,容量將達3,770萬千瓦,相當於37座百萬千瓦級大型火電廠,商業化規模將更巨大。

未來,台灣若希望再生能源大規模成長,現有電網的可靠性無疑面對嚴峻考驗;同時,還要考慮電力供應面可控性下降、氣候不穩定性導致電力公司的電力採購成本難以管控等問題。因此,率先調整需求面用電行為,成為維持電網平衡,將是關鍵,也是商機。(延伸閱讀|台灣用電量每年成長2.5%!不蓋電廠,科技如何協助穩定供電?3

 

▎延伸閱讀

執行長專欄 | 能源轉型時代,「新能源管理」為何成為企業佈局關鍵?

執行長專欄 | 橫濱市65所學校導入太陽能與蓄電池自發自用

未來城市@天下Podcast精華 |台灣用電量每年成長2.5%!不蓋電廠,科技如何協助穩定供電?(外部連結)

商周 ESG 與永續者同行 | 一鍵千元入袋 全民賺電費時代!全台大跳電催生新兆元產業,用電危機解方出現(外部連結)

▲聯齊科技創辦人顏哲淵
▲聯齊科技創辦人顏哲淵