〈工業技術與資訊〉分散式能源崛起 -
透過「虛擬電廠」整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學（09/26/2021 鉅亨網新聞）

逐年攀升的尖峰負載，讓臺灣的能源使用規劃，成為各方焦點。跳脫興建更多電廠的思維，透過「虛擬電廠」，整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學。隨著再生能源占比逐步升高，為了解決供電間歇性的問題，能長時間儲存電力的「液流電池」也備受關注。

數 10 年來，臺灣傳統電力供應以大型電廠為主，想要解決尖峰用電問題，除了蓋電廠外，是否還有更省成本、更有效率的解方？

攤開臺灣的用電分布，若以 1 年 8,760 小時來看，臺灣每年用電最多的 200 個小時，對於電力系統產生的額外需求大約為 2GW，相當於年度用電尖峰的 5%，且大多集中在夏季。工研院綠能與環境研究所組長梁佩芳認為，若要持續蓋電廠，得先思考 2 個問題：一是電廠投資大、建廠時間久，還會面臨環保抗爭行動；二是只為了每年 200 小時的尖峰需求興建新電廠，似乎也不太符合投資效益。

其實除了大型電廠之外，民間也暗藏不少中小型的電力資源，像是散落在企業、工廠、住家裡的太陽能、風力、儲能設備、備援發電機、UPS 系統和電動車等。隨著供電挑戰愈來愈大，未來必須要更加靈活善用這些電力資源。「虛擬電廠」概念應運而生，「就是將分散式的中小型資源聚合起來，變成可靠的電力供應來源，就像一個可受控制的電廠。」

用戶代理人扮演關鍵角色

當傳統以大型機組為主的集中式電力系統，走向分散式電力系統後，原先單純做為電力的消費者，同時也轉為電力供給的產銷者。正因為聚集了各種不同類型的用戶參與，虛擬電廠有著更大的調度彈性，能在短時間內提供尖峰負載電力，也能為電力公司提供輔助服務。

相比過去台電控制大電廠，只要一個指令；當眾多小資源集結時，該如何有效管理就成了關鍵。這造就一個角色興起，也就是所謂的「聚合者」或「用戶代理人」（Aggregator），「他必須聚合用戶資源，就像一個統一窗口，去台電或電力市場報價，未來代理人會是新的商機。」

「虛擬電廠有很多不同機制，有些可以做出一桌菜，有些就是很專業的一道菜，不同公司的營運策略都不一樣。」梁佩芳表示，目前虛擬電廠在國際已有不少成功案例，以全球知名的德國公司 Next Kraftwerke 來說，旗下聚合超過 1 萬個用戶，裝置容量達 8GW 以上，並依據用戶特性，設計不同方案，有些投入電力交易市場，有些則投入輔助服務市場；特斯拉（Tesla）也在加州聚集旗下家用儲能設備 Powerwall 的用戶，向電力公司提供電網服務，當加州電力不夠時，便控制電池放電。

滿足五大條件 虛擬電廠商機可期

梁佩芳認為，虛擬電廠必須具備 5 項條件才能發揮其優勢。第一是 ICT 的基礎建設，為了讓代理人清楚掌握每個參與者的狀況，需要導入智慧電表等 ICT 應用，才能即時掌握數據。

第二是預測。代理人需了解電力系統狀況，進行負載預測，事先讓參與者知道未來幾天的用電趨勢，讓用戶有心理準備，提高用戶的參與意願，不至於突然收到斷線通知，措手不及。

第三是打造客製化方案。因應不同參與者的特性，客製化電力的供應狀態，而非所有人一體適用的規則，甚至是調整用戶的生產行為。比如台電大多在下午 1 點到 3 點的尖峰時間，要求降低用電，或許就能和工廠討論改變生產排程。

第四是對市場的了解。代理人需對市場敏銳，針對用戶屬性，細分成不同群體，參與市場上的不同計畫。台電現已要求，未來代理人參與電力市場，必須取得「合格排程者」（Qualified Scheduling Entity；QSE）的資格，代表代理人對市場有基本了解。

第五是決策技術。如何安排出最妥適的方法，讓參與者的成本降低，在電力市場獲得比較高的回報；同時也要有預先準備，當執行期間發生意外的話，如何啟動緊急機制，這些都需要依賴精密的排程決策。

雖然目前臺灣的虛擬電廠概念在仍在起步階段，代理人角色也仍舊偏少，但可以預期，台電的電力交易平台正式上線後，「臺灣的市場就會打開，未來參與電力市場服務會比以前更加自由、開放，只要聚合資源就能去交易，許多業者都在準備，商機可期。」

四大優勢 液流電池成儲能新星

在分散式能源系統中，再生能源和儲能設備不僅是其中的重要一環，兩者也有高度相關。隨著再生能源的占比逐漸增加，面對「看天吃飯」的間歇特性，更需要長時間的儲能設備，才能 24 小時供應綠電，而安全性更高、儲能時間又長的「液流電池」開始受到關注。

工研院綠能所組長張文昇指出，液流電池顧名思義「就是電池裡有液體流動」。液流電池包含 2 個大型的電解液桶槽，內含可儲存電力的活性物質，將電解液以管線輸送到中央元件，稱其為「電堆」。當需要充放電時，便透過泵浦將液體輸送至電堆，產生電子轉移，以此進行放電或儲電。根據電池種類不同，液流電池可使用多種不同金屬元素組成，目前最成熟的便是採用釩離子的液流電池系統。

比起傳統鋰電池，液流電池具備更多優勢。第一是安全，挑選電池首重安全考量，用水溶液安全性高，無爆炸跟自燃風險。第二是設計更有彈性，由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

第三是使用壽命長，深度充放電循環可超過 2 萬次，至少用 20 年沒問題，平均儲能成本攤提下來，在長時間儲存上比鋰電池更划算。第四活性物質在液體裡容易回收，即使電池長期使用後，裡頭的有價金屬也不耗損。

「液流電池屬於長跑型的選手，潛力上就是適合做連續長時間的放電和儲存，」張文昇說。這也是為什麼液流電池特別適合作為長時間儲能用途，面對間歇性的再生能源，可將綠電安全、穩定的儲存起來，扮演重要的調節角色。

由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

打造電堆 2 倍功率 創國際領先水準

早在 2008 年，工研院便意識到儲能會是未來電力系統的要角，率先進行小型的前瞻計畫，評估各種不同的儲能方法。直到 2017 年正式投入，在沙崙綠能科技示範場域打造液流電池系統。

張文昇指出，液流電池有幾個研發關鍵。第一也是最重要的，便是位於中央位置的電堆，「電池所有的功率跟充放電效率，都在那裡決定。」第二是電解液性質，由於活性物質儲存在液體裡，就像泡咖啡，水加太少，底部就會有很多顆粒沉澱，若能在相同體積中，溶解更多活性物質，就能儲存更多能量。第三是系統整合介面，如何讓液體流動的最好、耗電最低，牽涉到系統設計問題。

工研院在電堆上花最多心思，除了在結構設計面讓能源效率最大化，材料也經過最適化調整，比起市面上相同體積的電堆，工研院可輸出 2 倍以上的功率，居於國際領先水準。

應用範圍廣 積極導入產業

目前工研院已在沙崙打造一套 200 度電的儲能系統，近似於 2 萬顆手機電池的容量。未來沙崙場域希望可以達到電力自給自足達 50% 的程度，儲能系統能調節尖峰負載，也能支援夜間用電，甚至在停電時做為緊急備援電力。

工研院也將此套系統投入產業使用。工研院綠能所總監楊昌中指出，2019 年，工研院和中油攜手打造首座多元電力供應及儲能系統的智慧加油站「臺南前鋒路示範站」。因應未來的電車趨勢，中油率先啟動轉型，著手布建百分百使用再生能源的全綠能站體，提供加油站本身與電動機車充換電需求，其中的儲能系統便是採用安全性更高的釩液流電池。

今年 1 月，政府也通過「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」，俗稱「用電大戶」條款，規範契約容量 5,000kW 以上的用戶，必須在 5 年內設置契約容量 10% 的再生能源，而液流電池也很適合推展至工業區和住商大樓。

除了國內的產業化進度外，目前也有國際電池材料公司，委託工研院進行測試工作，顯示技術已被國際認可。工研院也積極將技術技轉給臺灣電池和儲能業者，「透過扶植臺灣有潛力的廠商，讓此技術做到電堆百分之百 MIT，」楊昌中說。在分散式能源和再生能源的發展下，工研院持續以扎實技術力，協助臺灣迎接能源新時代。

完整內容請見：
https://news.cnyes.com/news/id/4729870

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【「公用售電業電價費率計算公式」，計算公式包含「購電支出」、「輸配電支出」、「公用售電業合理利潤」等，而根據行政院主計總處最新統計，台灣燃氣發電占比已逾四成、燃煤占比三成，因此天然氣及煤炭價格對台電發電成本牽一髮動全身。

據主計總處發布最新國情統計通報顯示，今年1至7月總發購電量1,419億度。其中，燃氣588億度、占四成最多；燃煤506億度、占35.6%次之；核能發電174億度、逾一成為第三；再生能源則占5.8%。台灣發電結構逐漸轉向天然氣，也讓購氣價格成為影響發電成本關鍵。】

乾脆也把執政黨的民意支持率放進公式裡算了...

<這些問題，身為最大苦主的 #台電 不是不知道，早在2017年的電力報告中，台電已經提出「2023和2024年北部將出現電力缺口」的警訊，只是硬被「體察上意」的經濟部給壓了下來。現在大家可以了解，為什麼蔡政府對風電外商半點沒輒，因為電力幾無周轉餘裕，台灣、尤其是北部，隨時都處在缺電的壓力之下，只好裝孫子頻頻求爺爺、告奶奶。如此窘境孰令致之？昏庸的執政者愧對全民！>

近日 #風電國產化 跳票一事引發高度關注。媒體陸續報導，風電外商無法履行原先承諾的技術移轉或發包本土廠商，甚至已經有外商違反規定釋出持股，讓人擔心是不是準備落跑了？

民進黨蔡政府推動「#2025非核家園」須大力仰賴風電，但風電進度嚴重落後，政府相關人員早已急得如熱鍋上的螞蟻，如今風電外商又一一出包，蔡政府低聲下氣只求風電建設千萬不可停。至於國產化這個起始就知不可行的目標，目前則是僵在那裡，大家得過且過，繼續裝迷糊，反正就是以先別戳破風電這個國王的新衣為最高指導原則。簡單講，台灣的風電產業現已進入魔幻階段，人人都在逃避現實。

有人說，#蔡政府 現在根本就是在「跪求」外商不要走、盡可能按規畫進行。這話說的憋屈，但也八九不離十。一來，所謂風電外商協助國產化的條件，當初並未寫在正式的合約裡，只是以備忘錄附註，外商得標、簽約後，告訴經濟部，零組件我有全球專利，沒有辦法技轉給台灣業者，或台灣根本沒有業者能做云云，經濟部能怎麼辦？為什麼簽下對國產化沒有拘束力卻又給予20年特高躉購價的不平等條約？這是外行還是粗心？

其二，#非核家園 造成 #缺電 的困境如影隨形，蔡政府需電孔急，所以沒有太多仔細琢磨的本錢。按規畫，2025年的再生能源發電占比要達到20%，但2020年的 #綠電 比僅5.4%，較2019年的5.6%還少了0.2個百分點。剩下不到4年，2025非核家園的發電配比絕對做不到。

別說2025年，蔡政府連2023年這一關能不能過都有很大的變數。北部地區用電占全國的40%，供應北部電力的 #核一廠 2座發電機組已除役，#核二廠 1號機組今年停止運作，2號機2023年除役。核一、二除役後，電力供應減少324萬瓩。

經濟部原先寄望桃園 #大潭 的 #三接 供氣後，3部燃氣機組上線能供應6%的電力，這應可補足北部的電力缺口。然而，儘管三接已通過環評，但12月18日的 #護藻礁公投 將決定三接的存續，如果公投過關，三接興建無望，後續燃氣發電就此打住；就算公投沒有過關，行政院提出的外推方案工程費時2.5年，也趕不上2023年的 #電力缺口 之需。

而且2024年恐怕同樣也是險象環生，主因是基隆 #協和電廠 的4部燃煤機組將在2024年除役，發電量又將減少200萬瓩，而預計新建的燃氣機組則因為要在外木山周圍海域填海造陸興建「四接」，同樣面臨巨大的環保壓力。環團已放話，如果行政院執意興建，不排除再次發動公投。

17日晚間又發生無預警停電，5天內發生兩次分區供電窘境。台電解釋，主要是電力供需失衡，用電量比預期高出許多，導致需要降載停電來保護系統。能源學者分析，備轉容量10%，卻發生限電，需重新檢視再生能源發電裝置容量，認列是否太寬鬆。同時指出太陽光電只能白天發電，晚上難以調度，台灣是獨立電網，不能只靠再生能源，一旦用電輛大增，電網容易崩潰。

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02:15 離岸風電的電價為什麼那麼貴？
03:43 離岸風電帶來的問題
05:53 離岸風電的優勢
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｜剪輯助理：范范＋中藥
｜演出：志祺

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【 本集參考資料 】

→ 🌬️經濟部推出 10 年 10GW 離岸風電目標，預期電價可低於 2.6 元：http://bit.ly/2QU6uSB
→ 🌬️182米高、22支風機矗立外海 蔡英文啟動首座離岸風場：http://bit.ly/36WZD0m
→ 🌬️有關風力發電，你一定要知道的十件事 - 科技大觀園：http://bit.ly/3ae3pEz
→ 🌬️躉購是啥？：http://bit.ly/2FPBrRL
→ 🌬️離岸風電 擬躉購、競標並行 - 中國時報：http://bit.ly/2Rihfgz
→ 🌬️2018第二階段遴選結果：http://bit.ly/2FPefD1
→ 🌬️離岸風電競標破盤價 每度2.2245元比電價還低 - 自由時報：http://bit.ly/2RhnWQa
→ 🌬️離岸風電知識網（綜合內容）：http://bit.ly/2QVxgu8
→ 🌬️水下聲學監控的問題：http://bit.ly/30ls1Xu
→ 🌬️鯨豚觀察員制度的問題：http://bit.ly/2NIehkP
→ 🌬️岸邊居民受施工噪音影響：http://bit.ly/3adcmyf
→ 🌬️漁民生計：http://bit.ly/2FTFaxQ
→ 🌬️【翻譯米糕】大家在說的RE100係蝦米？ - 環境資訊中心：http://bit.ly/2NuXAsN
→ 🌬️風機可耐強颱17級風：http://bit.ly/2QSvIkv
→ 🌬️台電裝置容量統計數據：http://bit.ly/2FPCLUJ
→ 🌬️台電統計的平均民生用電電價：http://bit.ly/3agD6xV

【 延伸閱讀 】

→ 🌬️【綠色觀點】什麼是鴨子曲線？解決綠電供需不同步，從智慧電網下手：http://bit.ly/2t8fb2V
→ 🌬️再生發電未來占比達20%　「基載」能源規劃受挑戰：http://bit.ly/360UWSc
→ 🌬️TheNewsLens 自製專題：離岸風電可能MIT嗎？：http://bit.ly/2Tnkbv0
→ 🌬️為何反對離岸風電？ 台大醫：這是三個錯誤的世界第一：http://bit.ly/2uRCNt1
→ 🌬️比台灣電價貴3倍 德國為何砸錢也要賭風電？ 今周刊：http://bit.ly/30ncnea
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深澳電廠是個假議題？這是我的懷疑，也是我今天的主題。

讓我們先來看一張圖表，這是民進黨執政後依據非核家園政策所制定的「電力能源配比」，根據這張調整電力結構的圖表，2025年即達成非核家園的目標。

這張圖表的數據相信大家都可以背出來了，我今天只談燃煤發電的部份。

2016年，燃煤發電占比百分之45.4。
2020年，燃煤發電占比百分之50。
2025年，燃煤發電占比百分之30。

所以，燃煤發電占比到2020年達到最高峰的50％，之後即開始急速下降到2025年的30％。

這樣的電力結構調整，我們也可以從台電的燃煤發電量得到印證。

2016年，燃煤發電1069萬瓩。
2017年，燃煤發電1229萬瓩。
2018年，燃煤發電1389萬瓩。
2020年，燃煤發電1469萬瓩。

民進黨執政四年，燃煤發電增加400萬瓩。這是近兩年來空氣品質急速惡化的最主要原因，也是蔡英文所說「痛苦十年」中最痛苦的前四年。台電的燃煤發電占比也將在2020年達到最高峰的50％，此後，空污的主要元凶燃煤發電將急速減量不再增加，到2025年，燃煤發電占比只剩30％。

2020後燃煤發電只減不增，為什麼民進黨政府現在就要先投入新建2025年才要運轉發電的「深澳燃煤電廠」？燃煤從50降為30的趨勢中，為何出現反趨勢的「深澳燃煤電廠」？

民進黨政府只要有異常行為，我們就得特別小心，這是歷史經驗的總結。

探究民進黨政府拋出的「深澳燃煤電廠」，我寧可用真假兩面來探討。

如果「深澳燃煤電廠」是真的要推動，那就表示民進黨政府內部已認知非核家園將失敗，至少2025年不可能達到非核家園，所以只好再提高燃煤發電占比。

但是，以蔡英文從來不會認錯的個性，加上「謊話講多了連自己都相信」的自我催眠原理，我無法相信民進黨內部會認知非核家園將失敗。所以，我不認為「深澳燃煤電廠」真的會推動。

如果「深澳燃煤電廠」是假的，那麼，為什麼要拋出這樣引發爭議的假議題？

我必須再度提醒大家，凡是民進黨政府有異常行為，我們就要小心了！而且，要以民進黨之心度民進黨之腹。

我反覆閱讀「深澳燃煤電廠」的各方說法，我發現有兩個人引起我的注意。張景森說「南電北送不公平」，蘇貞昌不願清楚表態。而這兩人，都是選戰高手。

我還發現一個異常，九合一選舉前一年，選舉老手的民進黨為什麼要丟出不利民進黨的「深澳議題」？

兩點注意一個異常，這讓我不安。選舉老手的民進黨會不會出老千，耍詐了？「深澳燃煤電廠」會不會是個假議題？會不會只是為選舉預先埋伏的假議題？

如果，民進黨在雙北市長的選情無望，張景森「南電北送不公平」是否會發展為「雙北天龍國」的切割手法？藉此激發中南部民衆的憤怒，鞏固民進黨中南部的選情？

如果，民進黨在雙北市長的選情有一拚的希望，會不會蘇貞昌聯手姚文智為民請命「為了人民的健康，建請中央撤消深澳燃煤電廠計畫」？而民進黨政府則回應「苦民所苦，撤消深澳電廠計畫」？於是，最後一擊，險勝？

深澳電廠會不會是選舉操作的假議題？我辦公室的同事問我「會不會想太多了」？我說「兩顆子彈都出現了，還有什麼不可能？」