名家專欄

張簡樂仁:虛擬電廠與微電網是因應當前電網挑戰的好解方
2024-09-27

編者按,智慧電網與智慧城市及城市的淨零排放息息相關,為了讓更多的資通訊業者加入智慧電網的行列,台灣智慧城市產業聯盟於9月10日舉辦<城市能源轉型與智慧電網論壇>邀請台電、綠能所及廠商一同分享智慧電網的應用案例。以下是工研院綠能及環境研究所副所長張簡樂仁的演講重點摘要:

 

張簡樂仁表示,目前國內的電網系統,正面對許多挑戰,包括:需要更多的輔助服務資源,來因應間歇發電與低系統慣量;再者,因為,發電與用電的時間並不一致,必須要增加電網維持電能供需平衡的能力;另一困境則是,為了滿足全年最高用電需求的200小時(1年的2.3%),電力系統卻需要多準備2.720GW的資源,將近3部大型核電機組的發電量,成本過高。

 

張簡樂仁指出,2050淨零排放的目標與氣候變遷,的確為當前的電力系統帶來重大的挑戰;以「虛擬電廠(VPP)」及「微電網」佈建兩個策略,應該是當前能夠維持與台電既有中央供電系統最佳互動的模式;工研院在今年(2024)就陸續打造了一個能夠聚合多元能源資源的VPP驗證平台,以網通技術將分散各地的能源作合理的調度。

 

他認為,VPP及微電網正是因應上述挑戰的好解方;張簡樂仁指出,以VPP為例,就能聚合備援的發電機、小型儲能、分散式再生能源及電動車等的電力能源,以智慧化的調度能力,如可預測、可排程及可接受調度等,達到最佳化的電力能源的管理及平衡尖峰的負載,目前國內已有安瑟樂威、中華電信等超過30家廠商投入VPP的市場。

 

工研院綠能所也打造了一個示範性的虛擬電廠驗證平台,就是在聚合多元的能源來源,利用網路通訊技術,將分散在各處的可調度資源,如太陽光電、可調控負載用電、備援電力,以及儲能系統等進行整合,透過智慧預測與排程進行能源調配,目前結合了工研院臺南沙崙院區、六甲院區與儲能案場等資源,完成即時輔助服務與光儲整合運轉的試驗,現正逐步擴大應用層面,整合規劃連鎖超市空調系統及電動公車。

 

他認為,除了虛擬電廠外,因應極端氣候與再生能源併網,造成的電網管理風險,大型災害或戰爭頻仍等難題,社區型微電網是另一不錯的解方;在災難時期,可支援民眾的避難地點,短期達到電力自給自足或是電網發生事故當下的短期運轉支援,平日也可以用部分儲能資源及再生能源投入VPP服務。

 

張簡樂仁表示,以屏東縣為例,原鄉占總面積高達6成,大部分的部落地處偏遠,道路狹小,一旦面臨聯外道路或橋梁中斷,台電很難快速搶修,所以,台電協助縣政府在霧台鄉、佳暮村、牡丹鄉旭海村、東源村、石門村、獅子鄉草埔村、丹路村與南世村等7處建立微電網,以太陽能光電、儲能電池及柴油發電機供電,災害發生時,可自主供電72小時,維持基本維生用電,都已在2022年4月起啟用(陳曉開)。