【綠色觀點】十個儲能九個騙?認識要綠電不停電的關鍵

再生能源對電力系統供需平衡與電網運轉產生影響,這時我們就需要電力輔助服務這個武器。電力輔助服務的 4 大武器是需量反應、儲能系統、發電機組及自用發電設備,我們今天就來介紹這其中特別關鍵的角色:儲能系統。
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Shutterstock/達志影像
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本文作者曾弘毅,在人生的黃金時期投入太陽能產業,一路跌跌撞撞,因而得到兩個結論:1.未來真正實用的太陽能應該都不是眼下所見的技術;2.由於大環境的多工與複雜化,想靠單一技術去振興某個產業的時代,也已不復存在。目前正在探索結合太陽能(再生能源)發電、儲能、電力調度技術、金融的新興商業模式,也是綠學院綠色帶路人。

原文《十個儲能九個騙!?》刊登於綠學院,INSIDE 獲授權刊登。

今年(2019)即將由春天進入夏天之際,全世界有越來越多的區域,出現某一天的再生能源發電量超過了傳統燃煤電廠的發電量;除此之外,全世界也有越來越多的燃煤電廠經營不善甚至倒閉—時代的巨輪預示著,再生能源的使用已經進入不可逆轉的階段。從立足臺灣、放眼天下的心境來看,不論是否應該以核養綠,我們真的已經準備好面對這不可逆的變遷階段嗎?

我們之前的專欄文章談過,再生能源發電對電網的關鍵問題就是間歇性、不易預測性,為什麼呢?因為現在的再生能源技術是看天吃飯的。我舉個實際的例子你就更有感覺了,在風力良好的天氣狀態下,英國的風力發電總發電量相當於 12 座核子反應爐,這個很厲害吧,真的不需要核電廠了。然而在去年(2018)五月底,英國發生了超過一星期幾乎不吹風的天氣,促使英國在當年度六月即加快與日立簽訂建置核能發電廠的協議。我們試著設想,若你是個球隊的老闆,你的球員該上場打球的時候,他去「睡覺」不能上場了,你敢把進季後賽的指望全押在這個球員身上嗎?

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活潑的再生能源對電力系統供需平衡與電網運轉產生影響,這時我們就需要電力輔助服務這個武器,使系統發電及負載得以維持平衡、確保系統穩定,即使再生能源發電量瞬間減少很多、甚至陡降到歸零,我們也不用擔心害怕。

電力輔助服務的 4 大武器是需量反應、儲能系統、發電機組及自用發電設備,我們今天就來介紹這其中特別關鍵的角色:儲能系統。

談到儲能,許多人的心中立刻五味雜陳,再生能源的轉換效率已經不高了,若是搭配上同樣會有功率損耗的儲能系統,而且儲能系統這麼貴,回收年限遙不可及,大家一窩蜂追求這個解決方案,真的合理嗎?再者,臺灣幾乎沒有像樣的儲能產業供應鏈,倒是中國大陸整個產業鏈發展地相當完整,現在做儲能,錢不都給中國大陸賺走了嗎?

這就是我和其他幾位綠色帶路人,要開始一系列「儲能白話文運動」的原因。電力輔助服務是一個工程問題,而不是價值觀判斷的理念問題,我們要破解這其中無謂的誤解,從電網設計的全局思維出發,以技術、政策、法律、市場為支點,為你建構系統性的儲能知識框架,助攻在綠色產業裡尋找機會的人、工作者、創業家,以及政策制定者。我們還會在這個系列中,提出我們對於臺灣發展儲能產業可能的解法。

首先,我們來理解儲能系統在電網裡扮演什麼角色。想像電網是一條大河,煤、石油、天然氣、核能是穩定供應電力的主流,再生能源則像是成千上萬條支流,匯入主流,大河的下游是電力使用者,如果支流的水量忽然大幅變多了,下游的用電量又基本保持不變時,水位就會升高,會有水災的危險;如果支流的水量忽然大幅減少了,下游的用電量又基本保持不變時,水位就會降低,會有停水的危險。

這時,如果有個「水庫」居中做個「削峰填谷」調節:水多的時候儲存起來,水少的時候放出來大家用,這就是儲能的角色,他的一舉一動可是決定是「水災」還是「旱災」,這是非常關鍵的角色!

儲能在哪三個地方設置最有用?發電端儲能、電網端儲能、用戶端(需求端)儲能

水庫可以在一個超級大的水源地集中設置,例如翡翠水庫,這在電網中,就稱為發電端儲能、細分一點還有電網端儲能;也可以在成千上萬的地方設置小水池,例如你家社區的游泳池,這在電網中,就稱為用戶端(需求端)儲能。

現在國內還沒有開始營運的電網端儲能,也沒有太陽能光電業者願意拿出他們的獲利設置發電端儲能,當然更不可能有像樣的用戶端儲能。因此,如果運氣不好真的發生了「水災」或是「旱災」,目前是靠著台電這頭大牛調度抽蓄水力機組和燃氣複循環機組進場救援,充當臨時演員(註一),然而這些臨時演員是非常昂貴的,不是像你想的機器擺在那裏不用錢。

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所以電力輔助服務的錢,不管是需量反應或是儲能系統,都是該花且總有一天一定會花的錢,因此不如提早準備。然而,由於國營電力事業提供廉價電力的角色,台電已連年虧損,儲能有可營利的商業模式,加入「削峰填谷」的陣容嗎?

當然有!下一篇,我們從歐洲、美國、韓國等電力自由化的國家,談13種儲能作為基礎的電力調度商業模式。(註一)更多分析請見《太陽能和風力發電併網的神救援!三分鐘帶你搞懂電力輔助服務

  ※歡迎在接下來的儲能產業小聚與你見面多聊聊:

No.78 業界唯一!儲能系統供應鏈上中下游競爭分析全圖解
No.79 天生我才必有用!第一次就聽懂各種儲能電池最適合的應用場景 


責任編輯:Mia