【綠色觀點】連臺灣都會停電!你願意為 8.76 小時付出多少的「保險費」?

在一個美國電力公司聯合研究案中,於裝置容量 500MW 的太陽能電廠搭配了 500MW 可支撐四小時的儲能系統,可大幅提升到理論上所謂的「完美發電機」。這時你一定有個疑問,1:1 的比例設置儲能系統?這也設置太多了吧!
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本文作者林常平,從事電子、通訊及能源事業策略規劃與拓展,領導完成台電高壓 AMI 及低壓 AMI 系統第一期建置、東南亞試點、多項 NEP 計劃、智慧電表外銷日本;近年完成國內外多個微電網、國內首座 MW 大型儲能系統,並獲選參與台電調頻輔助服務等新型態能源事業。專長通訊/控制訊號處理及演算法、智慧能源技術、策略與事業發展。目前擔任大同公司智慧能源事業部總處長及綠學院綠色帶路人。

我們之前在《十個儲能九個騙?正確辨別儲能方向成為老司機》跟你聊因為再生能源的間歇性,儲能系統成為協助電網穩定的重要角色。儲能系統如同「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,我想你應該已經很熟了,今天,我來跟你講點你不知道的。

因為工作的關係,我經常需要看國外電網運作的案例與經驗,有天我找到一個很有意思的美國加州三間電力公司的聯合研究案。這個研究顯示,只要讓再生能源發電場域搭配一定比例的儲能系統,也就是複合系統 (hybrid system),就能維護電力系統穩定。在其研究案中,其於裝置容量 500MW 的太陽能電廠搭配了 500MW 可支撐四小時的儲能系統,可大幅提升到理論上所謂的「完美發電機」(perfect generator)。

這時你一定有個疑問,1:1 的比例設置儲能系統?這也設置太多了吧!太陽能已經產生這麼多的問題,我們怎麼能信任一個連電池回收機制都不知道在哪裡的儲能系統,更何況聽說電池還會爆炸?

你買過保險吧,如果想要全套的保險例如壽險、意外險、醫療險、癌症險或旅遊險等,它的價格自然就會比較高,選擇基本款則比較便宜。儲能就像保險一樣,當你想要用 1:1 的再生能源搭配儲能的輸出容量配置,就像是買全套的保險方案一樣,儲能會成為非常安全的完美發電機,你幾乎可以確定 100% 的時間都會非常安全。

但是要 1:1 的比例設置儲能系統,投資成本極高,因此大都是電力公司當作基礎研究買來實驗並操作看看。實務面考量經濟效益後,多數會使用 10:1 的比例,也就是再生能源容量的 10% 作為儲能的輸出容量配置,只設置 10% 用整年度的信賴區間來看,假設可以滿足 99.9% 的時間,表示一年 8,760 小時會有 0.1%,也就是 8.76 小時儲能無法達到穩定電網的功能。你願意為 8.76 小時付出多少的「保險費」?

美國加州認為他們的儲能需要撐到四小時,臺灣倒是不需要撐到四小時,我們只需要大型再生能源案場的輸出能符合新修訂之升、降載率限制,白話文的意思就是在沒有太陽或沒有風的時候,要有個儲能可以撐個幾分鐘到幾十分鐘,這段時間讓其他選手例如新式燃氣機組等補上來。因此,「儲能保險費」顯然應該由太陽能及離岸風力業者買單,他們應該承擔備用容量的責任。

承擔 10% 的責任你聽起來覺得很輕鬆,但其實這工作相當吃重,只有大型儲能系統可以扛得起來,而且建置並維護營運大型儲能系統是有技術門檻的。不只發電端大型再生能源案場需要儲能,電網端也需要儲能,因此這裡面的商機可真不小,如果你想要提供「儲能保險服務」讓需要保險的人跟你「買保單」,你應該從哪裡下手呢?

《儲能概念股夯?行內人揭真相》一文中我們詳細介紹了儲能系統從原材料到系統的七層整合,毫無疑問,臺灣的商機落點正是在最後一層:系統整合。

儲能系統目前各層的建置成本結構。
資料來源:大同公司

你可能從上圖中發現一個問題,系統整合才佔儲能系統建置成本的 10%,這看起來並不是高產值的產業,為什麼要挑選這塊商機呢?

這是因為系統整合需要面對最多元的應用場景,是最複雜、最難、且一旦培養起競爭力,其他競爭者很難跨越的城池。以系統整合商而言,他必須尋找合適的策略夥伴,包括電池系統供應商(含 BMS)、PCS 供應商、電力設備/盤供應商、工程安裝業者、軟體平台暨設備業者、EMS 業者、雲端管理平台業者等,並須具備整合前述設備以進行規劃設計、建置案場專案管理及日後維運的能力。

不論在產業鏈中的位置為何,尋求策略合作夥伴都是必須的,因為沒有一家公司能夠、也沒有必要涵蓋所有角色。臺灣以往的供應鏈思維都想要「一條龍」,其實是製造業及代工的思維。在不同的情境與應用場合,需要整合不同策略合作夥伴的產品及解決方案,一條龍看似省錢,卻不利於爭取更多元的應用場景,這卻正是儲能應用市場的特點。

我們公司正在專心建立系統整合所需的核心技術與能力。我為什麼要把這個商機告訴你呢?這樣不是容易被其他人複製或模仿,進而成為公司的潛在競爭對手嗎?

因為這件事很難,尤其最難的是,這牽涉到要改變你的認知。我常跟公司的同仁說,你們年輕人必須有決心擺脫臺灣業界常見的「賺一票」的心態,這不是在搶一個專案,乃是在開拓並經營一個新事業,這樣做儲能才能成功!

這真的不是很容易,尤其在臺灣過去幾十年製造業思維的養成之下,一時間要大家尊重不同定位中的專業分工,尋求上、下游策略夥伴的整合,說起來很容易,做起來很難,但我真心認為若這個認知沒有改變,儲能商機只能停留在這個小島上,做完台電的電力輔助服務也就結案了。我盼望臺灣的儲能系統與其應用的業者們,尤其是下一代的年輕人們,能共同合作、攜手打造一個健全的產業生態,在建設臺灣成為能源轉型的成功案例中累積經驗、實績及合作默契,進而組成輸出海外的儲能系統整合國家隊。

責任編輯:Mia
核稿編輯:Chris

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台灣企業勢必需要明確轉型策略,搭配適合的雲端工具作為入場券,一來降低數位化門檻、二來減少摸索資源的浪費。
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打造敏捷開發流程、加速前後端工程師的協作效率,是許多企業在面臨疫情之後,認為亟需將彈性元素納入為企業文化當中。雲端運算服務領導業者 AWS 台灣,觀察到前端工程師主要負責處理最貼近用戶的 Web、行動應用程式,但他們往往需要與後端團隊合作過程,遭遇耗費大量討論時間,才能處理使用者介面事項。

為了降低前後端的溝通成本,有些前端工程師在掌握介面管理能力之後,開始橫跨到後端的伺服器、資料庫開發經驗,甚至進一步培養技能,成為能負責測試、安全、效能多面向的全端工程師。

有的人會透過 Side Project(利用業餘時間開發有興趣的專案)或參加 Hackathon(黑客松)方式,運用 AWS 雲端工具嘗試自行擴展後端,並建立簡單易用的工具程式。究竟,AWS 平台提供哪些資源幫助前端工程師擴展更多元的技能樹?

掌握入門教學!前端工程師如何將 REACT 程式快速上雲

前端工程師運用 AWS Amplify,快速在雲端建立 REACT 應用程式

事實上,AWS 的入門課程指出,運用 AWS Amplify 在雲端建立 React 應用程式及服務集,只需五個學習歷程,包含建立 React 應用程式、初始化本機應用程式、新增身份驗證、新增 API 和資料庫、新增儲存體。如果想快速了解 REACT 程式快速上雲的方法及示範教學,本文節錄 AWS QUICKSTART 學習資源內容,幫助前端工程師更快掌握重點。

首先,何謂 AWS Amplify?AWS Amplify 是一項全托管 Front-End Web & Mobile 服務,採取無伺服器模式,在後端建立、部署和託管單一頁面 Web 應用程式或靜態網站的 Git 型 CI/CD 工作流程,加速開發過程直接整合其他 AWS 服務。舉例來說,像是整合封裝好的 Library 資源、或運用一些 Components UI 軟體去配置後端,以及利用 Admin 的 UI 做資源上的管理。

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AWS Amplify加速Develop、Deliver 與 Manage流程

AWS Amplify 主要優勢展現在三大項工作階段,分別是 Develop、Deliver 和 Manage。Develop 部分可利用 CLI(Command-Line Interface)或 Admin UI 設定後端,使用 GraphQL 或 REST API 設定也是可行的,進而快速建構一個前後端專案。此外,開發者還能搭配 AWS 其他服務,例如使用 AWS Authentication 全托管認證服務,或 DataStore、Storage 等多項 Feature Categories。

到了 Deliver 階段,若是要透過 AWS Amplify 執行 Web Hosting 任務,可拆解出三個流程。首先是將 Repository 與 AWS Amplify 進行連結,這邊可整合 Amplify Console 提供的支援資源包含 Github、Bit Bucket、Gitlab、以及 AWS 的程式碼代管工具 AWS CodeCommit。一旦連結以後,開發者可透過自己的 Configuration,决定在各個不同的 Build 要執行什麽樣的指令,最後再透過 Deploy 方式,幫助工程師進行前端的 Hosting。

在最後一個 Manage 階段,開發者則可利用 AWS Amplify 的 Admin UI,以開啓瀏覽器方式,透過視覺化介面統一管理資源。例如在 Admin UI 介面左側選單,涵蓋 Content、User Management 的區塊,讓參與專案但沒有 AWS Console 權限的使用者,可利用 E-mail 方式邀請使用者進到 Admin UI,進行一些設定或觀看其他相關資源;甚至在 Set Up 區塊還有相關選項,例如要針對 Data Modeling 或 APP User 做權限管理,以及可連結到 AWS 其他服務。

運用開放資源 AWS Amplify Framework,打造高效能應用服務

AWS QUICKSTART 學習資源還介紹到另一個 AWS 提供的開放資源 Amplify Framework,一樣可利用 Amplify CLI 的方式,配置 Web 和行動應用程式的前後端,以及開發者需要用到的服務,讓應用程式更易於構建,並獲得安全、高性能的使用體驗。

Amplify CLI 一樣有支援多個不同 Category,例如較常使用的幾個 Comment Line,像是Amplify Init 指令做初始化或創建幾個不同資源;或是 Amplify Status 指令,隨時在開發過程查看各個 Category 狀態;甚至專案結束後,可利用 Amplify Delete 直接把 Amplify 所創建的資源做一次性删除。另外也可透過 AWS Amplify Client 利用比較抽象化方式,讓開發者直接利用 Component 實現想要完成的項目。

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實際示範給你看,設定 React 程式可以如此簡單

假設前端工程師現在要快速部署一項有驗證功能(Authentication)還要搭配 Rest API、GraphQL、Analytics 等服務的應用,如何快速設定 React 程式?在 AWS QUICKSTART 的學習資源後半段,有詳細說明要啟動這類型專案的操作方法。

開發者可以先利用 AWS Lambda Function 結合 Amazon API Gateway 方式,創建出一個 Rest API,到了 Authentication 階段,則使用到 AWS Cognito 的服務,接著針對 GraphQL 需求,可利用 AWS AppSync 服務,以及最後如果有 Analytics 的需求,也可以串聯 Amazon Pinpoint 工具。Amazon Pinpoint 是一項彈性而可以擴展的行銷通訊服務,開發人員可利用 Amazon Pinpoint API 追蹤 Web 使用者的行爲,或是針對 APP 推送、電子郵件、簡訊點擊行為蒐集到具體的資訊。

在這整套流程示範之後,值得特別強調的是,AWS AppSync 是一項全托管的服務,能及時更新,甚至在使用者離線時仍可以持續去創建和修改數據。一旦設備連上線之後,這項應用程式就可重新連線,並接到後端同步數據,達成彈性、自動化擴展或減縮各式 API 的請求。

打造第一個你在 AWS 上的應用程式

AWS 最後強調,Amplify 是相當適合建構出一個靜態 Web、Apps 服務模式,例如說像是打造部落格,或者是一項 APP 內的代辦事項應用等;加上 Amplify 具全托管服務特色,可串聯上述 AWS 在雲端所提供的資源,都能在部署過程加以整合,加速開發流程及效率,並且有效節省開發資源。如果想用低門檻的雲端解決方案,其實前端工程師是能在開發流程更靈活配置資源,甚至為公司的商業、服務模式挖掘出創新價值。

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