【綠色觀點】儲能概念股夯,但你對儲能系統了解多少?

儲能概念股成了新明牌,但投資之前你對儲能系統了解多少呢?
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本文作者陳貽評,專長電力系統與微電網系統,人生的精華歲月躬逢其盛遇到第一波儲能系統商業應用爆發期,參與建置臺灣第一套大型電網級儲能系統(高雄永安案),另一案屏東林邊智慧微型電網則獲得 2015 年 APEC ESCI 智慧電網銀質獎,開發專案擴及菲律賓與印尼等,現任大同大學電機系兼任助理教授及綠學院綠色帶路人。

原文刊登於綠學院,INSIDE 經授權轉載。

股市頻創新高,全民瘋股票,許多媒體順勢提出什麼幾大明星產業、什麼什麼概念股,日前朋友因為知道我在儲能產業裡工作來打聽哪支股票可以買,我才赫然發現儲能概念股已經名列投資建議榜首!

儲能概念股夯,但真相是,你根本就不太懂儲能,也不太懂儲能系統的上中下游供應鏈,你在買儲能的什麼商機都不知道,就隨便拿自己的錢開玩笑。

我在人生的精華歲月躬逢其盛遇到這幾年儲能系統商業應用爆發期,參與建置臺灣第一套大型電網級儲能系統,算是少數有資格替儲能說話的。因此,我將從實務經驗的角度,為你建構系統性的儲能系統知識框架,協助你正確判斷商機的落點,助攻所有不在儲能產業、但想要透過投資分享紅利的你。除了投資之外,這篇文章對想要採購儲能系統的公司也會非常有幫助,可以協助正確決策,大幅減少你探索及試錯的時間、金錢等成本。

大型儲能系統像是水庫居中做個「削峰填谷」調節,水庫是一套複雜系統,儲能自然也不例外。儲能系統從原材料到系統可以分為七層,有些會拆分成更少或更多,我建議不需要花時間糾結在分幾層上,這種糾結拿來搞學術可以取得相當的成就,但這裡主要是為了讓你方便理解。我們將專注在最廣泛應用的鋰電池儲能系統,如果你想要了解更多其他種類的儲能電池,你可以回頭看綠學院的系列文章

我們現在立刻來替儲能系統開箱!請先花一分鐘看下面這張圖:

儲能系統。資料來源:盛齊綠能

儲能系統第一層:原材料及電池材料

儲能系統需要電池作為基礎。原材料主要是礦區,電池材料指的是正極、負極、電解液、隔膜,上圖沒有顯示出來,倒是在《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命?》一文有各種材料與原理的完整說明。這裡基本上各家都已經有了各自的站位,競爭較不易,且上游的資本密集度很高,要在這裡存活,口袋得很深。可能有的機會落點在電解液、隔膜這兩塊。

儲能系統第二層:電池芯 (Cell)

把這些電池材料組合在一起,就成為電池芯。雖然每個設計差異很大,不過為了簡單理解,一個 1MW 儲能系統大約會有 14,000 顆電池(以 20 安時為例),大概是十台特斯拉電動車 80,000 顆電池的容量,只不過儲能系統用的電池比電動車的大很多。

目前電網與電動車的應用場景中,鋰電池的正級材料大體上可以分成三大類:鈷酸鋰 (LCO)、磷酸鐵鋰 (LFP) 與三元材料 (NMC)。臺灣及中國大陸因為追求 CP 值,以磷酸鐵鋰、俗稱鋰鐵電池為主;日本 Panasonic 與韓國 LG/Samsung 則是三元材料、俗稱鋰三元,這讓他們在電動車市場很吃香。除材料分類不同之外,同廠牌的電池又會區分不同規格、等級,適應不同的應用場景,如果不是行內人,一定眼花撩亂。

很多人喜歡幻想臺灣能出現一家世界級的電池芯廠,這是不實際的。臺灣市場小,研發出來也沒什麼市場,而電池需要大量的訂單才有試錯和調整的機會,再加上大陸電池芯競爭已經非常激烈,想要彎道超車已經太遲了。

儲能系統第三層:電池模組 (Pack)

每個電池芯就像是軍中的單兵,不可能靠著單兵就可以行動,不過可以把很多電池芯串併組合在一起成為模組,一個電池模組通常至少有 100 顆電池,這樣管理比較方便。

模組廠就是負責這段的組裝技術,他們在製作模組時,會建立第一層小型電池管理系統,並將消防防護機制也設計在內,以防止電池芯之間的延燒,這部分同時也是通過國際安全認證如 IEC、UL 重要的一環。這裡同樣資本需求密集度高,因為這樣才有經濟規模與價格競爭力,而且你還得知道要賣到哪裡去,否則累積大量庫存,公司很容易周轉不靈。

儲能系統第四層:電池機櫃及電池管理系統 (Rack and BMS)

把 14~21 串電池模組像抽屜一樣收起來,就是電池機櫃,為了要管理電池芯和模組,需要更高一階的電池管理系統,給電池命令,他才知道要怎麼行動,電池管理系統也會時時檢查每顆電池芯的狀態,並盡量維持電池芯之間的平衡。大部分生產到電池機櫃等級的公司,都會附上電池管理系統當成是服務的一部份,購買者不需要自己開發,以免你拿去亂用不小心燒起來,為了賠償問題大家吵不完。

儲能系統第五層:功率調節器 (PCS)

功率調節器是連接電池機櫃與電網應用的關鍵,它可以雙向轉換,放電就是將電池的直流電轉換成一般電力公司的交流電,充電則是把一般電力公司的交流電轉換成電池的直流電儲存起來。需要跟電網溝通的機器設備都需要雙向轉換的功能,只是看是用什麼方式做,例如電動車就是靠著充電樁,可以把交流電轉直流電,或是反向直流轉交流。

功率調節器需要連接電池管理系統和下面會提到的能源管理系統間的各種通訊,資料採集和傳輸量的複雜度相當高。臺灣只有少數公司銷售功率調節器,國外則有很多成熟的品牌可以選擇,相對來說機會較小。

儲能系統第六層:能源管理系統 (EMS)

不管是節能、創能、儲能、智慧系統整合,只要牽涉到許多用電設備、發電設備、儲能設備等之間的整合工作,都需要一個能源管理系統,儲能系統自然也不例外。

在儲能系統中,能源管理系統是涵蓋控制器的整套監控系統,除管理功率調節器何時充放電,還包含監視電池儲存的環境溫溼度、消防系統、門禁系統等,相當於儲能系統的大腦。能源管理系統要能跟電池管理系統、功率調節器對話,若調度地不好,就可能出現安全設計上的漏洞,這也是韓國儲能電池起火事故的原因之一。

各種應用場景需要不同的能源管理系統,很少有電池廠或模組廠能把手伸這麼長,因此能源管理系統算是較有商機的一塊了。要注意的是,有時我們會看到一些標題類似「EMS 廠搶進商機」的新聞,這時要小心分辨它指的是電動車 EMS 還是儲能 EMS,電動車 EMS 廠做的是車用電子零組件,像是車上的儀表板、觸控面板等,這跟儲能 EMS 做跟電網溝通的工作是有差異的。

儲能系統第七層:儲能系統及系統整合 (SI)

買儲能系統不像是買電動車,更多時候你需要的是客製化設計,畢竟每個需要儲能系統的應用場景都不同。因此你需要選擇一個系統整合商來替你把整套儲能系統組裝起來。系統整合商通常會開發能源管理系統,以確保它採購來的各式零件,能達成優秀的執行品質。

恭喜你,你已經完全理解儲能系統了!下一篇,我們來分享如何成功說服老闆買儲能系統。

責任編輯:Mia
核稿編輯:Anny

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上雲猶如太空探險之旅,iKala Cloud AIOps Services協助企業輕鬆穿梭多雲環境

人類從上個世紀積極探索外太空,為了將太空人送上天際必須克服各式挑戰,而現代企業要從「地端」飛向「雲端」,困難程度有過之而無不及。iKala Cloud AIOps Services 提供多項關鍵服務,幫助 IT 團隊輕鬆悠遊多雲環境。
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探索外太空,曾經是國際間的科技競賽,近年 Tesla 創辦人馬斯克更準備把太空旅行當成商業服務,預計 2026 年要帶著人類登陸火星。完成一趟星際旅行,需仰賴嶄新的科技及跨科學精密計算,但你知道嗎?現代企業要從「地端」飛上「雲端」,其實挑戰程度不亞於飛向太空。

對企業資訊管理者來說,有限的 IT 資源無法應付繁重的維運項目,加上同時管理公私有雲架構更顯困難、資安管理複雜,例如需要人工執行過濾警示,各種大大小小挑戰不勝枚舉。換言之,企業想航行雲端,就像打造火箭需要龐大資源及人力。不過,現在有更輕鬆穿梭雲端的方式,就是使用雲端技術服務商 iKala 所提供的 AIOps Services(自動化雲端託管服務)

火箭升空前的全盤規劃:iKala AIOps 擬定系統架構規劃、教育訓練

完成一趟太空之旅,必須做足各種研究,例如精準計算飛行軌道、降落定位點、燃料耗用數、與地球通訊設定…等。

對沒有雲端架構經驗的企業來說,就如同當時的科學家,必須用土法煉鋼的方式檢查數據是否有誤。換言之,企業 IT 在升級之前,就需要有經驗的「雲端顧問」來釐清需求、協助規劃「升雲」之旅。而 iKala 就是企業的最佳雲端顧問,旗下 iKala Cloud AIOps Services 會搭配一位專責的技術客戶經理,協助企業提供即時的技術服務與專業建議。

究竟 IT 升級之前,iKala Cloud AIOps Services 有哪些服務?首先是「系統設計規劃」,涵蓋系統架構規劃書、系統上線/遷移計畫書,可因應客戶產業需求,提供對應的解決方案以及顧問服務。而越來越多企業會使用到 Google 的雲端資源,iKala 也有提供 Google 雲端平台訓練服務。

GCP 教育訓練課程多元,包含 GCP 基礎架構(網路設定規劃、權限控管、計算資源等)、大數據與機器學習(大數據分析 Pipeline、BigQuery、ML 模型訓練與應用)、軟體開發技術與流程(容器化、CI/CD、DevOps)等。因為 iKala 團隊取得 10 多項 Google 專業技術證照,才能在企業規劃雲端轉型的前期就一步到位,規劃出整體藍圖,提供更全面的解決方案建議。

火箭升空中的精密操作:iKala AIOps 輔助即時技術維運、資安管理

當火箭準備就緒、升空倒數之際便是決定這趟太空之旅能否成功的關鍵時刻。從太空人的行前訓練與身體檢查,到火箭的引擎測試完成,如果有靜電或一點火花都可能引發爆炸事故。光是在升空階段,太空總部就要有結構、熱控、姿態控制、資料處理、電能、遙傳指令、推進以及飛行軟體等龐大的系統工程師在旁待命。

換言之,企業 IT 移轉雲端過程就像火箭發射的當下,需要有專業、經驗足夠的工程師,才能即時協助企業順利上雲,甚至快速排除緊急的狀況。對此,iKala Cloud AIOps Services 提供兩大關鍵的幫助:技術維運、資訊安全管理。

iKala Cloud AIOps Services 的技術維運服務內容,提供 7 x 24 的 Help Desk,像是緊急 GCP 問題報修、產品使用技術諮詢;或是事故管理,如搭建監控系統、設定規劃告警政策、規劃日誌收集與留存。每月也會提供企業維運報告,報告書有營運效率檢討、流程優化、新服務項目、營運系統建議等。

至於資訊安全管理方面,除了基本的 GCP 專案權限控管掃描、應用程式 OWASP(Open Web Application Security Project)前 10 大項目資安弱點掃描,同時也針對近年相當受重視的 DDoS 防護,iKala 可協助企業導入 GCP 平台的 DDOS 防禦機制。iKala 掌握多年軟體開發和雲端管理經驗,可分享給客戶 DevOps、AI 第一手實務的作法與經驗。

火箭升空後啟動自動導航:iKala AIOps 提供 AI 自動化監控、帳務管理

當火箭成功升空後,太空人為了執行下一階段任務,這時候火箭就需要轉換成自動駕駛模式,或在探索其他星球時,出動機器人來協助執行人力無法負荷的任務,讓太空人專心處理更關鍵的工作。換言之,上雲後的 IT 架構就像升空後的火箭,應該減少 IT 人員的負擔,甚至不需浪費例行時間,就能夠快速掌握整體資訊系統的運作狀況。

不過要讓 IT 架構像火箭具備自動駕駛功能,勢必需要相當高的技術門檻,而 iKala Cloud AIOps Services 正好有相對應的服務。如此一來,IT 人員的生產力就能投入在更具商業價值的研發專案,讓 IT 部門轉型成可創造產值的單位,而非單純的後勤支援角色。

盤點 iKala Cloud AIOps Services 在此環節共有三大類服務。其中一項是 AI 自動化監控與通報服務,幫助 IT 成員主動監控系統,掌握是否有異常操作狀況。其二是帳務方面的管理,幫助企業產出雲端服務月用量帳務分析報告,針對軟體授權需求,整合出帳至  Marketplace 與第三方服務商,自動化做到 License 採購管理。

第三項則是針對服務級別協定(SLA)iKala Cloud AIOps Services 提供 24 x 7、5 x 8 兩種模式,在重大 GCP 服務異常中斷服務時,提供電話、e-mail 聯繫。而且每月會舉辦 1 次月會(以 on-site 或遠端視訊會議方式)提交書面報告。目前 iKala 的企業客戶服務超過 400 多家、涵蓋數 10 種產業,可說是企業成功上雲,最能安心託付的合作夥伴。 

事實上,雲端託管服務(CMS)是目前最夯的新趨勢,根據市調公司 MarketsandMarkets Research 報告指出,全球雲端託管服務的市場規模,預計從 2020 年的 624 億美元,到 2025 年成長至 1,162 億美元,複合年增長率(CAGR)為 13.3%。代表未來有大量企業採用 CMS,以降低 IT 基礎設施的投資成本及風險,藉此提升企業營運的競爭力。

由此看來,企業的數位轉型,就像上個世紀的太空軍備競賽一樣。「時間就是決勝點」,越晚起步的公司與其他數位能力領先群的企業相比,差距只會越來越大。現在就攜手 iKala 嘗試 iKala Cloud AIOps Services,打造穩定的 IT 系統、邁向數據驅動的商業模式,讓企業在數位世代站穩腳步,輕鬆穿梭多雲之間。

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