〈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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鄉親ㄟ~今日是鴻儀第四次定期會總質詢，向鄉親報告今日質詢重點。

#郭要求市府謹小慎微記取教訓
台南市議員郭鴻儀10日進行市政總質詢，以今年度1028日長榮大學馬來西亞籍女大生於台鐵沙崙支線橋下道路遭強擄殺害案，提醒黃偉哲市長及市府團隊，以『謹小慎微』面對施政，記取用生命換來的教訓，避免遺憾再度發生。
郭鴻儀提出路燈、監視器，是市民對安全的最基本需求，提出路燈維修的時效性問題，檢視市府路燈報修便民系統，10/27日提報的路燈故障，到11/9日都還未處理，時效性還是有待加強，要求工務局檢討維護管理SOP，並加速智慧路燈建置；郭鴻儀提出台南市監視器秘都是全台第四高，但在六都中還是末段班，要求持續增加攝影機密度，並延伸到社區，且滾動式檢討淘汰老舊不適用機組，滿足治安最後一哩路。

#盤點治安死角還要1.1億
郭鴻儀質詢時指出，以自己選區為例，仁德滯洪池、關廟大潭埤等大型公園綠地，夜晚仍舊非常陰暗，大潭埤園內甚至完全沒有路燈，成為治安死角，而仁德滯洪池緊鄰中華醫事科大，周邊防汛道路也是學生回宿路線，請市府優先處理，就此黃偉哲市長回應，市府已全面盤點轄內各區學校及學生生活區，路燈監視器需求，初步預估經費，路燈需求約7千萬、監視器需求約4千萬，總經費1.1億會優先從第二預備金支出，盡速改善。

#歸仁和順路路平歹戲拖棚
歸仁和順路路面，由106年水利局箱涵工程完工回填後，開始出現路面不平整等問題，至今已三次修復都未能改善，最近一次修復是10月初，不到20日就出現路面龜裂凹陷深度達7公分，更進一步提出數據，檢討從106年後三年的肇事紀錄，發現本路段僅1.5公里，每年平均發生30件車禍事故，要求市府重保障市民安全，對此水利局局長韓榮華表示，該路段目前皆為臨時鋪設，已全面檢討決議全面挖除重新填補，明年1月前完成修繕。

#仁德區清潔隊遷移
郭鴻儀指出，仁德區清潔隊隊部與資源回收場位址於舊有圾衛生掩埋場，其連外道路狹小，甚至雙向垃圾車無法會車，且未有路燈，夜間行駛相當危險，且場區沒有休息空間，請環保局盡速提出改善方向。

#七甲花卉觀賞水族產業願景
七甲花卉園區於八十三年成立花卉產銷班，聯合十多家園藝業者合作組成由多個廠商共同經營，是台南市花卉的集中地，雖然今年度市府將「心花藝放~2020心豐藝術節」結合20周年慶活動，但人潮還是不比過往；歸仁區七甲除了是有名的花卉區外，還隱藏了一家35年歷史的宗洋水族，是目前全世界水族二氧化碳設備的最大供應商，世界一流品牌之台灣總代理，另位於仁德區三爺溪旁養殖漁場，已傳承第三代，這些觀賞水族產業過去是新豐地區重要產業聚落之一，市議員郭鴻儀於質詢時要求市府，應適時介入輔導產業發展，如七甲花卉可以吸取彰化田尾農會花卉產銷班成功經驗，以資材共購、產品共選每年創造更高的產業價值，面對觀賞水族的商機龐大，以及台南會展中心完工，可爭取辦理『台灣觀賞魚博覽會』，提升產業能見度。

#關廟大潭埤仁德二橋觀光願景
今年暑假最夯台劇：公視《我的婆婆怎麼那麼可愛》，在關廟大潭埤取景，與關廟「深緣及水」麵包店成為熱門景點，但大潭埤發展受限於土地權屬，沒有發展願景藍圖，郭鴻儀要求市府，應優先打造觀光亮點，再逐步解決權屬問題；仁德市定古蹟二層溪舊鐵路橋、歷史建築二層溪舊公路橋，舊稱仁德二橋地區，目前結合台灣歷史博物館和奇美博物館，連成雙博自行車道景點規劃，文資處也委託成大進行再利用研究，郭鴻儀特別指出，希望市府單位應有所承擔，加速資源整合，推動觀光亮點。

#設立友善廣告招牌示範街道
2017年台南市國華街成為日本知名雜誌《BRUTUS》「台灣特集」的封面，2019年日本老牌流行雜誌《POPEYE》以北門路街景作為封面，掀起正反兩面論戰，但無論審美眼光，此問題突顯本市對招牌廣告管理不確實，郭鴻儀提案設立友善廣告招牌示範街道，喚起大眾對環境美學的公共意識，強調雜亂絕不能是本市特色。

#運動選手績優獎勵金不足
郭鴻儀質詢時指出，本屆109年全民運動會落幕，台南市總成績排名在六都敬陪末座，競賽總積分大約只有第五名高雄市的一半，突顯出市府對於運動選手的培訓與獎勵不足，以慢速壘球為例，台南市獲得南子組冠軍佳績，市府提供全隊獎金總計21萬元，還不到獲得第二名(新北市)獎金49.5萬元的一半，但此問題已由議會多位議員反應許久，皆未有所改善，要求府持續檢討，重視運動選手培訓機制與獎勵，避免人才持續流失等問題。

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本影片連結：https://youtu.be/zVzjTsb66OI
鴻儀YOUTUBE頻道：https://www.youtube.com/channel/UCzTSZPoIbIrweY2Wb2CyP4w/

爭取 淡海濕地公園🌈

宇恩日前和陳江河老師及多位關心淡水生態環境的前輩們一起來到淡水水資源回收中心，主要是希望能爭取將回收中心旁的 #焚化爐用地改為濕地公園：

🌏透過濕地這樣的 #自然淨水系統，讓水資源回收中心放流水的水質再提升，降低放流水對公司田溪及沙崙海岸的傷害。

🌏人工溼地同樣也是一座 #生態公園，提供更多野生動物棲息，這是淡海新市鎮的人為開發以來，對自然生態的一點點補償。

🌏而人工溼地搭配地景規劃，也能作為淡海新市鎮的新亮點，成為居民散步休憩、#環境教育的最佳場域！

非常感謝陳江河老師提出的建議和簡報，為宇恩、水利局、環保局和營建署代表都上了精采的一課。宇恩一定會全力推動，讓淡水有機會能往 #生態城市 更邁進一步💪

#淡海濕地公園 #淡海新市鎮 #焚化爐用地