全台大停電會再來幾次?打造虛擬電廠、強化電力調度,讓城市成為自給自足的「電力蓄洪池」

 

建置社區型太陽能系統,在採用綠能自發自用模式下,居民的日常供電部分將來自於屋頂太陽能,降低對於中央電網的依賴。(圖片來源: NextDrive 聯齊科技提供)

全球氣候遽變,今年 5 月的天氣宛如盛夏,隨著疫情自 5 月中旬在台延燒,在家辦公的人數也劇烈增多,加上過去一年台商回流設廠、半導體業產能需求,都讓台灣的日用電量屢屢攀高,「如何維持電網穩定」、「是否要重啟或新建發電廠」等議題也在 5 月的 2 次限電後,屢屢成為各界的的角力議題。

公民你我他,一起解決用電問題!

但我們除了檢視台電對於用電量攀高的因應方案,身為需求端的全台公民,是不是還能做什麼來緩解台灣緊繃的用電呢?

減碳意識已成為國際主流 ,不少歐美國家宣示要減少碳排量,蘋果、Google、台積電等科技大廠也紛紛響應 RE100 的行列,也就是承諾品牌將於 2050 年達成 100% 使用綠電。

在減碳意識下,台灣也擬定能源轉型目標,並揭示國內用電大戶需將綠能使用比提升至 10%。未來台灣供應鏈,如電動車發展、半導體製造,不僅需要穩定的電力環境,同時也需要充足的綠電供應量。

綠能自發自用,強化場域能源韌性

可以期待的是,隨著能源轉型也會讓未來使用能源的風險愈加分散。

若是我們不再是完全仰賴「中央」電廠的電力供給,而是透過城市型綠電發電站、蓄電池、住宅及場域互相支援。這些住宅、場域就會猶如 城市電網的「電力蓄洪池」,平時自給自足,盡可能不仰賴市電供電,必要時則可搭配智慧電網,提供多餘電力以支援區域間的城市電網的電力調度。

而完善「電力蓄洪池」自給自足的條件,便是打造可以「綠能自發自用」的虛擬電廠。相較以往將場域的太陽能發電回饋給中央電網的「躉售模式」,虛擬電廠則將太陽能發電直供至場域使用,降低場域對於市電的依賴性。若搭配儲能系統,可在突發狀況時,透過蓄電池穩定供給場域用電,維持場域的能源自主。

社區型虛擬電廠的實際案例:文欣國小

前一陣子 NextDrive 與文欣國小聯手打造的「校園虛擬電廠」便是一座社區型虛擬電廠的案例。校園有太陽能與蓄電池、電動車充電樁,並透過能源管理系統調度電力,可在任何時刻維持能源自主,或是作為緊急用電供給社區公共設施或住宅。

校園的能源管理系統也利用 AI 運算技術,整合校園的能源調度與電器調控。透過 AI 滾動收集用電數據,校園能源管理系統可預測校園未來的用電規模,自動安排校園的蓄電池放電、冷氣調控排程,在尖峰時段可輔助校園降低約 30% 的用電量,也讓學生在校園節電之餘,能在最舒適的溫度環境下學習。

日本零耗能住宅(ZEH),串連家戶成為社區型虛擬電廠的前置

作為「防災模範生」的日本政府為了推廣再生能源友善的居家環境,在近年新建案計畫中,致力推行獨棟宅的 ZEH 及適合社區大樓 ZEH-M (Net Zero Energy House-Mansion) 的標準。

ZEH 與 ZEH-M 以盡量 「一年間一次性能源實際電力消耗量為零」 為目標。透過住家建材隔熱性、舒適度的提升,並整合太陽能板、蓄電池、電動車、家庭能源管理系統(HEMS)等創能、節能設備,打造冬暖夏涼、能源自給自足的智慧居家環境。

而在日本政府的大力推動與補助下,及對於日本遇到天災可能需斷電數日的擔憂,不少日本民眾在選購新房的時候,都以 ZEH 與 ZEH-M 為主要考量,也讓日本建商將 ZEH 作為新建案的主要賣點。不僅能源能自給自足,政府將來也可以參照澳洲案例,透過區域型能源管理系統(CEMS),串連家戶的太陽能、儲能設備,發展成社區型虛擬電廠。

如果社區與住宅發展成虛擬電廠,未來談到電網的穩定時,將不會侷限於「是否要重啟或新建發電廠」的議題 ,尤其是台灣土地寸土寸金,加上對於生態和民間發聲的日益尊重,未來新建電廠將有一定的難度。若透過虛擬電廠提高社區能源自主的話,不僅可藉由綠電降在用電尖峰的用電支出,同時,不會因災害而斷電;在關鍵時刻,虛擬電廠將如同一個實際的發電廠支援城市電網,替電網帶來更多的使用彈性。

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(本文經 NextDrive 聯齊科技 授權刊登,並同意 BuzzOrange 編寫導讀與修訂標題,首圖來源:NextDrive 聯齊科技提供。)

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