名家專欄

許志義:地方政府應重視虛擬電廠的發展趨勢
2024-12-11

編者按,自2025年開始,台北、新北、台中、台南及高雄等直轄市的淨零排放自治條例都將陸續上路,推動時程迫在眉睫;為了讓產業界了解地方政府推動淨零排放之決心,TSSA聯盟特別於11月27日舉辦<地方淨零自治條例加快城市能源轉型論壇>,台灣能源數位轉型產學技術聯盟主持人許志義老師,針對<智慧城市能源數位轉型: 治理與實踐>做演講,以下是重點摘要:

許志義指出,今天我們討論的是「智慧城市」結合「地方淨零自治」,這是一個全新的概念。他建議與會者發揮更多的想像力,因為這涉及台灣《電業法》的二次修法,也是台灣的第二次能源轉型。第一次轉型的重點在於發展綠能與綠電,這方面的目標已為大家熟知;而第二次轉型則聚焦於穩定供電。為何穩定供電如此重要?因為目前電網已顯現出不穩定的現象。

在電力不穩定的挑戰下,反而衍生出配電等級「電表後端behind-the-meter」分散式虛擬電廠的鉅大商機與業務機會。許多國家,例如美國、英國、德國、丹麥、荷蘭、愛爾蘭、澳洲、日本,甚至中國大陸,都已經有許多智慧城市虛擬電廠與微電網的應用案例,甚至出現超過10GW總容量的虛擬電廠營運商(或稱聚合商aggregators )。台灣應當迅速跟上這股潮流,推動相關發展,因為配電等級的電力電子與資通訊產業是我們的最強項!

【地方淨零自治的挑戰】

許志義進一步指出,縣市政府在落實《淨零自治條例》時將面臨諸多挑戰,其中最棘手的便是城市電力壅塞問題。而解決區域電力網路的擁塞,正是虛擬電廠的強項。許志義強調:虛擬電廠不可能取代集中式的大型傳統電廠,但是同樣的大型傳統電廠也無法解決配電系統電力壅塞,以及供電品質隨著IBR(Inverter-Based Resources)電表後端再生能源越來越多所造成的各種直流與交流電力彼此併接所造成的各種電力品質問題!

再生能源的推廣需要布建相關設施,隨後也必須進行節能改造,甚至大規模安裝節電設備。然而,當城市面臨電網壅塞時,就需要台電提供即時電力資訊與開放資料,讓電表後端的電力用戶藉由虛擬電廠的運作,公私協力夥伴關係共同解決電力系統壅塞以及供電品質不佳的問題。而此時,地方政府即可辦演中央政府及台電調度處無法解決的盲點,所謂「尺有所短、寸有所長」也!

同時,城市的都發局或經發局也應掌握產業與大型建築(如購物中心)的電力需求資訊,並整合在地社區、商業機構或工廠的電力資源。這種資訊共享與協作已成為當前先進國家智慧城市、智慧生活電力去碳及品管穩供的重要發展趨勢。許志義特別在演講投影片中,以附錄詳細臚列英國配電網路公司如何與地方政府合作,免費共享開放資料與資料治理的智慧城市虛擬電廠去碳化的成功案例與具體做法。

目前台電每年投入採購民間的虛擬電廠經費不斷成長,今年已達約四十億元。然而,相較於國際案例,如美國到2030年虛擬電廠規模將達到80GW至160GW,每年可節省100億美元的電網成本(按美國能源部2023虛擬電廠白皮書第一頁資訊),台灣仍有巨大發展潛力。虛擬電廠可以有效減少傳統電網及快速反應的尖載(不是基載!)電廠擴充的需求,若我是地方經發局官員,會積極爭取在桃園或台北等高用電城市設立區域性虛擬電廠,尤其是滿足台北的尖峰用電需求。

【聚焦表後資源】

目前虛擬電廠的運營約90%集中於「表前」資源,而「表後」資源則是一片尚未開發的藍海。許志義認為,地方政府應積極開發表後資源,因為台電在表後領域並無管轄權,而地方政府透過自治條例則能扮演關鍵角色。地方政府可以透過補助、獎勵或推動設備升級等措施,協助用戶端資產參與虛擬電廠,這不僅能提高民間既有的能源設備利用效率(註:許多用戶側的不斷電系統及自用發電設備利用率極低,均是參與虛擬電廠的潛力),也將贏得台電的感激。

【虛擬電廠的多重效益】

虛擬電廠能整合各種分散式能源資源,極大化綠能佈建及設備使用率,提升綠電滲透率,並減少對化石燃料的依賴,進一步降低碳排放量,讓整體電網朝低碳化、甚至去碳化方向發展。此外,與大型集中式發電廠和輸電設施相比,虛擬電廠因建置期短且多利用既有的用戶側資產,可迅速投入運營,有效延緩傳統發電設施的擴建壓力,為台電爭取更多開發時間,並探索其他替代方案。