〈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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0915華爾街日報

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*【美國和歐盟尋求籤署全球承諾，到2030年將甲烷排放量減少近三分之一】
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*【聯合國獲10億美元阿富汗援助資金，塔利班承諾允許救助人員自由行動】
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*【美國國務卿布林肯以川普協議為由為阿富汗撤軍辯護】
美國國務卿布林肯為阿富汗撤軍進行了辯護，他對一個眾議院委員會表示，拜登政府勢必要執行前總統川普與塔利班達成的協議，並且如果繼續留在阿富汗，將使更多美國人的生命面臨危險。
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*【美國8月通脹有所放緩，但仍居高位】
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*【美股延續近期跌勢，儘管通膨放緩】
美國股市週二下跌，延續了近期的回落勢頭，儘管最新數據顯示8月份通膨升幅低於經濟學家預期。標普500指數在過去七個交易日中有六個下跌。
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*【NFIB調查顯示美國8月份小企業主信心略有上升】
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歐盟最近對WhatsApp開出2.7億美元的罰單，而此前由於歐盟各國存在分歧，這項決定拖延了數月，這反映出歐盟內部圍繞如何執行歐盟私隱法規的緊張氛圍正在升溫。
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*【喜馬拉雅放棄美國IPO後申請在港上市】
這一情況顯示，中國對企業赴美上市的監管整頓正迫使本土科技公司改變上市路線。
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*【SEC將從2024年起對不合規的中國上市公司進行退市處理】
美國證券交易委員會主席根斯勒週一晚些時候在《華爾街日報》的專欄文章中寫道，那些不遵守要求美國監管機構檢查其審計過程的法律的中國公司將從2024年開始被迫從美國證券交易所退市。
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*【中國恆大聘任財務顧問，辦公樓發生抗議活動】
中國恆大集團聘請了外部顧問，向該公司890億美元債務的潛在重組又邁進了一步，與此同時，這家房地產開發商的財務問題導致數個分支機構發生憤怒的抗議活動。中國恆大警告9月份銷售會出現大幅下降和債務交叉違約的可能。
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*【市憂澳門加強對博彩業監管，美國博彩股下跌】
美國博彩公司的股票週二下跌，此前澳門政府對當地博彩業的未來做出了預期，包括加強對賭場運營的監管審查。
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馬斯克的SpaceX打算利用本周的一項發射任務鞏固其領先太空企業的地位，此次發射任務的目標是將四名非專業宇航員送入太空軌道，數天後將他們送回地球。
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*【Google被韓國處以1.77億美元罰款，因其阻礙Android競爭版本的開發】
韓國對Alphabet旗下Google處以約1.77億美元罰款，因Google阻礙其他公司開發與Android操作系統競爭的版本，該美國科技巨頭在移動軟體領域的主導地位由此遭遇最新挑戰。
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私募股權公司正在增加對國防領域的投資，因為美國國防優先事項的變化，為私募股權公司投資軍事技術提供了新的機會。
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台灣民眾普遍有儲存剩餘藥品的習慣，但對於藥品儲放及管理的觀念卻明顯不足，有高達62%的民眾習慣自行丟棄吃不完的藥品，回收僅36%。健保署推估，每年有約193公噸的藥品遭到丟棄，回收量僅有約69公噸，相當於有超過5億顆藥品最後都進到了垃圾桶。

民眾丟棄藥品，不僅浪費醫療資源，還會衍生出相當嚴重的污染問題，尤其是水汙染。環保署在106年實施「產業廢水污染管制與特性分析研議計畫」，檢測下水道設施的廢污水，結果在大型醫院檢驗出33種藥物，在製藥廠、工業區檢驗出22種，民眾生活的公共衛生下水道則檢驗出23種，藥物汙染相當嚴重。

此外，所有檢驗地點均被發現含有頭孢唑林鈉、托必拉美、丙戊酸、歐弗洒欣、乙醯胺酚、咖啡因等藥物。其中頭孢唑林鈉和歐弗洒欣為抗生素，即使經過污水二級處理程序，仍然無法被有效去除！

這些含有抗生素、非類固醇抗發炎藥等無法被有效去除的藥品，在被民眾沖到馬桶後，會進入我們的水循環，是我們必須正視並解決的重要課題。然而我們的環保署在106年做完水汙染檢測計畫後，卻遲遲沒有動作，2年過去，到現在都沒有跟衛福部討論相關的配套措施！到現在還認為這是衛福部的職責範圍，不是環保署的業務！

不僅後端處理有問題，廢棄藥品在前端也有相當大的改善空間。許多民眾之所以會隨意丟棄藥品，是因為他們分不清楚哪些是可以丟棄的一般藥品，哪些是應該回收的抗生素、抗癌藥物或荷爾蒙製劑藥品。環保署應研擬於藥單、藥袋加註應回收或以一般廢棄之說明，並比照廢電池廣設定點回收站，或者擬訂其他適合的廢棄藥品回收機制。

除了水汙染，軟管、軟袋等PVC材質的醫療廢棄物，也造成了相當嚴重的空氣汙染。環保署統計，全台醫院一年約產生12萬公噸的醫療廢棄物，2017年的再利用申報量為8663.608公噸，再利用率只有7%。大部分的醫院為了省錢省力，多選擇以燃燒的方式來處理這些醫療廢棄物。

根據世界衛生組織對於醫療保健廢棄物的說明，醫療廢棄物有85%是環保署可以進行回收的，是否可以請環保署主動跟衛福部討論配套措施，鼓勵醫院跟回收業者提高醫療廢棄物的再利用率，不要都只被動等待，把責任推給衛福部。