分散儲能,台灣能不能 永續成長
再生能源發展已勢在必行,但當各國積極發展儲能技術、看到分散式再生能源裝置搭配儲能系統效益的同時,台灣又是如何規劃?
2017/01/13 5944
南加州愛迪生電力公司(SCE)向日本 NEC採購的3.4MW大型儲能設施,作為電網輔助系統 (Photo Credit:NEC Energy Solutions)
為了實現蔡英文總統2025年非核家園目標,今年5月經濟部提出「新能源政策」,目標2025年再生能源發電量佔總發電量比,由目前4.2% 提高到20%;11月底,更拋出計畫未來10年投資再生能源1.8兆元台幣訊息,吸引丹麥、瑞士、新加坡與日本等國企業來台 。

再生能源發展已勢在必行,但其間歇和不可控制性,仍是影響再生能源發展的重要因素。當其占比不高時,對電網不會造成多大影響,但隨著比例增加,就會造成波動,影響整體電網穩定度。

工研院綠能與環境研究所王人謙副所長曾指出:「太陽光電,雲的飄移與遮蔽會造成太陽光瞬間消失、出現,在短短10秒內,就可能使8成電流突然失去又再進來,要維持電流平滑(Smoothing),必須搭配可快速充放電的電池;風力發電,突發的強風比較少,電池的充放電速率則以數十分鐘為單位 」,而要解決這樣的問題,除了智慧型電網外,儲能系統將會是左右未來能源格局的重要關鍵。

但很可惜的,在加速儲能布局上,台灣已落人後。「新能源政策」發展方向,僅列出改善既有抽蓄水力電廠設備,增加電力系統調頻能力;增建抽蓄水力電廠等。今年6月,經濟部續召集台電、水利署開會,選定7個國內既有水庫作為潛在場址,粗估要500億,而地質調查、環評加興建期,預估完工時間大概要10年 。

目前台灣雖擁有2 座總計達2.6GW之抽蓄水力儲能電廠(日月潭明湖、明潭),但工研院專家估計仍需要額外儲能設備容量約為500MW至1GW ;經濟部把希望全寄託在「集中式」水力儲能設備,就算燒香拜佛,地方民眾不反對在現有水庫下方再蓋小水庫的情況下,10年後已過2025年,這當中增加5倍,高達20%的再生能源如何調控,仍是未解問題。

水利署更樂觀認為民眾不會反對,但官員們可能沒注意到,最近一個明潭抽蓄水力電廠建成於1995年,距今超過20年,民眾觀念意識早已不同,真能那麼順利?恐怕不見得。

此外,宣示2025年廢核的台灣,選擇發展抽蓄水力電廠也顯得有些奇怪;鄰近擁有多達44座水力電廠,總容量高達29GW的日本 ,主要目的是儲存核電廠離峰時間發出的多餘電力(核電廠無法停止運轉),但台灣新抽蓄水力電廠興建完成時已廢核,除再生能源外,剩下都是可調配的火力機組,沒有太多基載電力可供儲存。

那新的抽蓄水力電廠,是設計來儲存再生能源電力嗎? 別忘了再生能源電力為低壓,尚須轉為高壓以提升傳輸效率,而這些電又要經過漫長旅程才抵達水庫(相對偏遠),轉以位能形式儲存。一來一往,電能轉位能又轉電能,先加壓再降壓,最後繞一圈再回到家戶。這樣的安排,既無效率又增加線損,不如一開始就發展分散式儲能設備,民眾也更有機會參與綠色能源轉型,增加政策推動之助力。

最近,經濟部跟水利署又拋出「水庫種電」,水域型太陽光電設置構想,是想發電直接存在水庫嗎? 這也不可能,因為發電量根本不夠。

相對於台灣的樂觀、獨壓一注,美日兩國就顯得相當務實 ,集中、分散儲電系統併進,也不只侷限於抽蓄水力電廠設置,更積極發展化學電池系統。

2010年9月加州政府通過AB2514儲能法案 ,要求加州公用事業委員會(CPUC)設置儲能系統目標,制定出切實可行、具有成本效益的儲能系統安裝標準,擴大儲能系統使用範圍 。而根據這項規定CPUC通過了「儲能採購框架和設計專案」,確定三大公共事業公司(太平洋電氣公司、南加州愛迪生電力公司和聖地牙哥電氣公司)到2020年將完成1.325GW儲能採購的目標,電網的終端使用者部分也規畫安裝200MW儲能設備。

日本則是受311核災事件影響,自2011年下半年開始陸續發布能源政策。例如2014年公布能源基本計畫,規劃2030年再生能源發電量目標為2,140億度電。為了積極發展儲能技術及示範計畫之外,也積極興建大型電池能源儲存設施,每年更花費100億日元預算補助一般家庭使用鋰電池儲能設備 。

再生能源是今後能源轉型必經之路,但不解決儲能問題,無法真正向再生能源時代邁進。因為儲能系統可以使風能與太陽能,更容易與電網或家戶用電整合,加速分散式能源的發展,增加分散式能源系統穩定性,消費者也可選擇在有利的時間儲電與用電。

台灣做法就是太保守,確實抽蓄水力儲能電廠佔目前儲電系統裝置容量大宗,但這是因為技術門檻低,且單一裝置容量大所致;而當美日韓各國積極發展其他電池技術、看到分散式再生能源裝置直接搭配儲能系統效益的同時,台灣又在哪裡?

國內學者 曾指出台灣發展再生能源最大的問題,在於忽略自主性核心技術的研發能力、競爭力和影響力,因此政策上只淪為補助(電價)、採購、進口等缺乏戰略性的庸俗作法,即使未來再生能源發電目標可達到,但恐怕只能淪為外國綠能科技的殖民地。

儲能科技方興未艾,台灣從事鉛酸電池與鋰電池等電池系統發展長達數10年之久;工研院研發、申請專利中的「可高速充放電鋁離子電池」,2015年更以低成本、高安全性、突破鋁電池壽命限制等研究成果,登上國際著名期刊自然(Nature) ,未來可望取代傳統鉛酸電池,應用在大型儲能裝置上 。儲能科技如果獲得政府重視並加以支持,或許會有我們的一片天。


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