〈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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智慧化供應鏈的考驗

作者 : Don Hnatyshin，莫仕(Molex)供應鏈資深副總裁
2021-07-29

儘管新冠疫情引發了一些混亂的局面，但同時也促使了供應鏈創新的迅速發展。雖然這次疫情破壞的深度、廣度和範圍是我們前所未遇的，然而，大多數供應鏈業內人員都未雨綢繆，儘量減低風險，準備在2021年大顯身手。

評估、規劃和應對風險，長久以來深入莫仕(Molex)骨髓。我們擁有足夠的專業技能，以期應對由自然災害，供應限制，以及地緣政治或金融事件引發的一連串供應鏈中斷。我們不斷開發關鍵的知識流程，以備不測，包括利用最新的供應鏈工具和技術。

新冠疫情顛覆了產業的遊戲規則，考驗著我們的總體供應鏈水準。現在我們看到由於預見性不足加劇了新冠疫情產生的長期災難性影響。根據高盛最近的一項分析研究，在過去18個月中不斷加劇的半導體短缺狀況正在影響著169個產業，包括汽車、消費科技、造船、啤酒廠甚至肥皂製造領域。

從好的方面來看，我們見證了電子商務和數位交易擁有的巨大變革力量，將客戶便利性、採購便利性和交付速度提升到一個全新的水準。正因為這種積極正面的影響使B2C企業(企業對消費者)給人們帶來全新的體驗，從而永久改變了人們對B2B (企業對企業)的期望。現在是時候重新評估供應鏈戰略並開創全新思維方式了，包括以客戶為中心，及早為未來的一切情形做好計劃和準備。

風險與響應：改變規則

雖然風險評估和應對的原則保持不變，但目標範圍已經縮窄了。在疫情期間，企業評估、應對和減輕風險的速度和敏捷性是評判企業的標準。由於許多企業仍在努力重新站穩腳跟，因此，具有客戶至上心態的企業會以最快的速度調整其業務和/或交付模式，以便在特殊時期滿足前所未有的需求。

在新冠疫情後的供應鏈競爭中，能否提供與B2C客戶體驗相當服務水準，將會成為勝敗關鍵。這就需要新型的工具抓取業務資料，提升整體智慧化水準，而不僅僅監測貨物的實時運輸軌跡。

全面的供應鏈視圖，始於對採購和採購策略進行有價值且及時的更新，然後延伸到工廠車間，確保有合格的人才能對製造和品質流程進行知道。同樣重要的是：不能低估物流的最後一哩，這在過去一年中產生了很多意外的情況。未來，供應鏈的成功將不僅僅透過貨物的物流來評估，而是貨物實時資訊的雙向移動，以促進更快、更好的業務決策。

供應鏈4.0：以數位技術為支柱

通過增加感測器、自動化和資料分析等智慧化技術，供應鏈4.0可望逐步與工業4.0達到相匹配的水準。幾年前，麥肯錫(McKinsey & Company)將供應鏈4.0描述為下一代數位化供應鏈。供應鏈4.0的數位化優先策略是推動新的商業運作變革主要因素，旨在提高客戶便利性，增加可見性、降低成本和提高流程效率。

2021年，雖然所有這些屬性仍然適用，但門檻已大大提高。來自智慧裝置、感測器和機器的實時資訊使得新的、越來越強大的資料集劇增，這些資料集需要進行挖掘、分析並與機器學習和人工智慧(AI)匹配，以推動預測性和規範性分析。其結果就是：甚至在做出決定之前，就要對業務影響和衝擊進行深遠和詳盡的分析。

供應鏈4.0非常重視資料生態系統，因此必須在正確的時間以正確的速度傳遞正確的資訊。然而，說起來容易做起來難，重要的是要確定哪些資料對業務最有意義。幾年前確定的最關鍵的資料屬性現在已成為生態系統基礎的一部分。我們要關注一些新興的屬性；它們可以豐富生態系統，從而帶來更明智的決策和競爭優勢。

對於大多數企業而言，資料生態系統是全面實現更智慧化的供應鏈4.0的最大障礙，只有解決這一問題，才能真正實現更智慧化的供應鏈4.0。幸運的是，吸取別人的大量寶貴經驗教訓，能夠引導我們完成這個過程。

今天的教訓是未來供應鏈成功的基礎

多年來，筆者花了很多時間與各個產業的供應鏈同行交流想法和經驗。這些溝通交流豐富了我的觀點，尤其是在關注客戶體驗方面。電子商務和零售公司每年在Gartner供應鏈25強企業中佔據主導地位，例如，在2021年，Gartner將高露潔、強生、雀巢、百事可樂、沃爾瑪和歐萊雅列為前10名，因為這些企業在應對新冠疫情和其他宏觀經濟因素的挑戰方面，表現出前所未有的敏捷性和靈活性。

從這些企業的運作方式中，可以學習到很多實用知識和智慧。他們清楚地瞭解客戶價值，並且不斷優先投資於推動供應鏈彈性、敏捷性和創新的技術。由於企業的業務性質，這些供應鏈中堅企業也奉行「客戶至上」，這對於每個人來說都是寶貴的典範。

在過去的一年，我意識到供應鏈物流比預期的都要脆弱許多。當然，我們無法預料到國際航班在很長一段時間內幾乎完全停頓，以及集裝箱船卡在蘇伊士運河造成的大規模擁堵。根據現在的情況，制定更智慧的物流網路必須成為供應鏈關注和討論的一部分。

設計更加智慧的供應鏈

根據市場研究機構IHS Markit的2021年供應鏈洞察全球調查，接近三分之二的全球供應鏈領導者表示需要更好的技術、平台和資料，以實現整體供應鏈目標。Molex非常瞭解供應鏈智慧在確保供應鏈彈性和敏捷性方面發揮的關鍵作用。這就是我們繼續進行戰略投資以增強知識、平台和流程的原因。

Molex秉承以客戶至上的思維和方法，全力實施世界一流的供應鏈設計原則。我們正在擴展資料收集和關聯能力，以幫助從業人員識別最有用的資料屬性，同時尋求創新方法來綜合資訊流並豐富資料生態系統。這些都是至關重要的工作，因為作為公司全球供應鏈的一部分，Molex採購和管理運作的一切都會影響我們對客戶的有效響應。

鑒於客戶至上的原則，Molex將繼續應用最新的創新技術，同時該公司也是擁有多年經驗的供應鏈專業廠商，因此致力擴展實時可見性並緩減風險。到今年年底，Molex將分享智慧化數位供應鏈方面的重要進展，這是一種每天都在變得更加智慧的平台。

資料來源：https://www.eettaiwan.com/20210729ta71-putting-supply-chain-intelligence-to-the-test/