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台灣產業的「綠電競爭力」如何跟上國際趨勢?

今年 5 月,台灣疫情開始擴大,催動企業啟動遠距上班的營運模式,卻不巧遇到 513 全台大停電與後續幾天的限電措施,引發台灣民眾共同關注與討論,能源議題又一次被推上檯面。台灣人都在思考,能源發展的下一步是什麼?對用電大廠來說,又代表什麼?

科技之島的用電難題何解?

台灣是科技之島,更是用電大島。據經濟部統計,2020 年各部門電力消費中,工業部門為 1505 億度,佔比 55.6%,其中高科技製造業、電子製造業等廠房的電力使用量就高達約 550 億度,而光是台積電一家企業的年用電量,就高達 160 億度,幾乎相當於整個台北市的總用電量。

除了是吃電怪獸,這些用電大廠們的下一個挑戰是「供電穩定度」

供電穩定是影響廠房產能的重要原因之一,對高科技廠房來說,供電穩定的現象與民生用電不同,電力只要有 3-5 毫秒的中斷就會直接影響產能。電燈可能只是用肉眼無法發現的速度閃了一下,工廠就準備報廢一整批的不良品,千萬損失更是不在話下。
因此,若電網無法提供穩定的供電品質,對民生用電來說造成的可能僅僅是生活上的不便利,但對用電大廠來說,影響的卻是大規模的產能與營運成本的損失。

綠能法規來臨,高效穩定的供電系統怎麼做?

面對用電與供電雙重需求夾擊之下,用電大戶們還有另一項難題要解,那就是法規。

政府喊出 2025 年要達到綠電比例 20% 的非核家園口號,並於今年上路了一條新法規《一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法》(俗稱「用電大戶條款」)規定用電量 5,000kW 以上的用電大戶,須在 5 年內設置 10% 的再生能源發電設施,此一政策祭出後,再生能源的設置成為許多企業們不得不面對的重要課題,如何選擇與建置相關設備與方案,成了這一波能源轉型浪潮中重要又迫切的需求之一。

SolarEdge 台灣所樂太陽能科技總經理蔡尚霖在《科技橘子 能源轉型論壇》上接受訪問時指出,台灣非常適合建置太陽能發電系統,除了中南部沿海地區年日照時間高達 2200 小時,是發展太陽能的優勢區域之外,近年光電技術也越來越進步,無論是穩定度與效能都有相當優秀的品質。太陽能模組技術成熟,單一片晶矽模組最高能達到 360W(1m x 1.7m)的發電效能,轉換效率也有 20.4%,相比過去已有相當大程度的進展。

太陽能變流器更是太陽能系統的大腦,控制100%系統的發電,正確選擇太陽能變流器是系統長期及穩定發電的關鍵。SolarEdge直流優化變流器解決方案整合變流器、功率優化器及模組等級監控系統,能優化每一片太陽能模組的電力輸出,並透過先進的安全技術確保系統的安全性,提高整體的系統發電及穩定性。

「將來台灣只要把儲能設施再建置完成,太陽光電將從過去的輔助的角色,逐漸成為主要電力來源的地位。」談到台灣太陽能的未來發展,蔡尚霖相當有信心。

蔡尚霖也提到,除了法規,國際之間也開始推行各項社會責任義務,製造大廠須符合一定程度的碳排與綠能標準,才有機會進入供應鏈、拿下訂單或是降低出口碳稅,這對於企業來說都是應及早布局綠能發電系統,減少碳排放的必要理由。

企業實現能源自主,智慧儲電系統成推手

而太陽能源供電要齊全的另一大挑戰,在於儲能。

當光照不足,無法及時產生足夠的電力時,就須仰賴儲能系統來供電,儲電與供電系統必須要能妥善存下並運用平時多產的能源,並在供電不穩定時及時提供高品質的電力,是不斷電系統的首要目標。

伊頓電氣台灣區行銷與技術支援協理江嘉倫在《科技橘子 能源轉型論壇》上接受訪問時就說明,智慧儲電系統最大的價值除了儲能,更具備如「水庫」般的調節功能,在廠房用電離峰與尖峰時期自動幫電池充電與放電,不但能讓供電來源更加穩定,還能有效避免因供電不穩所造成的產能損耗。舉例來說,微軟在美國的資料中心為了確保其機台資料運轉不中斷,就使用大量的不斷電系統來維護供電,後又進一步導入伊頓的 EnergyAware 不斷電儲能雙功系統,不但自動讓電力供應的能源調配最佳化,還節省了大量的電費成本,順利將原本常處於閒置狀態的不斷電系統,轉為電力管理的一大利器。

太陽能發電設置,安全性更是一大重點

蔡尚霖也提到,對製造業來說,工廠是最重要的營運核心,而太陽能設施雖然發生意外的機率不大,但畢竟是高電壓、高功率的發電設備,仍然會有一些消防安全風險,也是許多企業一直對太陽能抱持觀望態度的因素之一。廠房內部的設備價值遠高於太陽能系統本身,如何確保系統安全性是在光電系統於設計及建置階段就應納入考量。

他建議,未來企業在建設新廠房的時候,可一併納入太陽能光電系統的規劃,不僅能避免將來要再安裝光電設施時可能會衍伸出的問題,在實際準備建置時,還能選擇安全與功能更為完整的方案,也因為太陽能系統失火的消防搶救難度較高,企業在選擇太陽能設備的時候,務必優先考量整體安全係數較高的方案,例如電弧偵測及安全直流降壓方案。