儲能這個「真英雄」的厲害之處,就是讓你感受不到他的存在

儲能這個「真英雄」的厲害之處,就是讓你感受不到他的存在
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我們想讓你知道的是

真英雄是沒有故事可以講的,因為真英雄第一時間出手就把問題給解了,你外面看根本連問題都看不到——這就是儲能的真價值。

文:曾弘毅(太陽能與儲能應用的探索者,綠學院綠色帶路人)、楊雅雲(2014年創辦綠學院,同時為Green Impact Lab綠色創業加速器的共同創辦人)、吳進忠(縱橫電力調度戰場的運轉手,綠學院綠色帶路人)

這個系列文章我們像小說一樣連載儲能的商業模式,這是國內第一次能源業這麼系統性的、大規模地、赤裸裸地談儲能怎麼賺錢,文章一出立刻登上Google手機版頭條推薦,不過也引來許多綠色產業工作者留言表示對儲能系統的疑慮和不信任。

提出這樣的疑慮非常好,我們自己也在業界,心知肚明在網路科技媒體每天持續更新國外儲能有多神、有多進步的報導後,業界的人反而更加不信任儲能的潛台詞。可正是因為這些疑慮和不信任,才更加突顯我們花這麼多時間寫這些文章的價值所在。與其產業界的人私下因為各種原因彼此猜測、彼此拉扯,消耗彼此的生命與能量,不如藉由綠學院的平台把我們的想法大聲說出來。

我們之前說過,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,破解這其中無謂的誤解是建構系統性的儲能知識框架很重要的過程。

SolarCity Tesla Batteries
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上篇文章一出,很多人質疑,大潭六部機組一口氣跳機,儲能的量有限,無法把頻率救回來,所以815大停電這種等級的停電根本超出儲能的救援範圍,沒有你們講得那麼神啦。

這是個好問題!這也是面對科技,我們最常犯的一種毛病:忽然之間變身成為完美主義者,藉由批評科技,讓自己取得道德制高點的位置815停電事件瞬間少掉422萬瓩確實不可能由儲能系統來避免停限電,但是它可以在幾毫秒內就出手救援,縮短分區輪流停電的時間與規模,我們看棒球時並不會期待一個投手從第一局投到最後一局,但看儲能時,我們卻期待一個救世主,這是錯誤的期待。

我可以跟各位再分享一個儲能系統成功挽救電力系統的真實案例。

今年(2019)八月麥寮電廠兩條345kV電源線因故障同時跳脫,導致3台60萬瓩的機組同時跳機,系統瞬間減少180萬瓩、頻率驟降至59.5Hz以下,因凌晨時段抽蓄水力機組都在抽水模式運轉,此時抽蓄水力機組自動卸載跳脫三台歸還系統電源75萬瓩,成功將頻率回復到正常範圍,避免事故影響持續擴大導致限電情況發生。

真英雄是沒有故事可以講的,因為真英雄第一時間出手就把問題給解了,你外面看根本連問題都看不到。這就是儲能的真價值。

好,回到之前我們談到依據Rocky Mountain Institute的整理,儲能系統可提供十三種可行的商業模式/應用模式。

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儲能系統可行商業模式/應用模式整理 | 資料來源:The Economics of Battery Energy Storage, RMI, 2015

目前儲能系統的建置成本較高,為了讓它早日邁向具成本效益的目標,我們建議要讓它走「斜槓青年」的發展策略:具有多重專業身份,服務不同的客群。我們之前講過儲能在三個地方設置最有用,分別是發電端、電網端、用戶端(需求端),簡單來說就是將儲能服務的客群分為電力系統操作者(ISO/RTO)、輸配電業者、用電戶。

上一篇我們已經介紹過電力系統操作者五種商業模式,今天我們繼續介紹輸配電業者和用電戶這兩端的商業模式。

對輸配電業者來說,儲能可以提供四種「信用卡分期服務」

傳統的配電系統升級的壓力係來自於區域尖峰負載的增加,這種負載增加不是我們想像中的是長時間的增加,其影響時間在一年中通常只集中在特定的幾個小時內,為了這幾個小時而去拉新的配電系統也太不划算。

輸電系統升級的壓力則是來自於新的電源或大用戶的併網要求,例如離岸風力發電上岸之後要把發的大量的電送到電網裡,而可能產生輸電壅塞的情況。

因此,從配電系統來看,運用儲能系統因應區域尖峰負載增加的需求,可減緩配電系統升級的壓力,同時也可避免配電系統因應不確定負載成長下的過度投資問題。這就好像刷卡理財,在利率合理的時候,將手上資源進行彈性的時間分配,不急著以現金一次性支付或投資。

  1. 資源充裕性(Resource Adequacy):很多地方開發新電廠並不那麼容易,這時可以用裝設儲能系統取代新電廠的開發,也可以避免過度投資,因為有時候其實不見得需要一整個新電廠才能解決問題
  2. 減緩輸電系統壅塞(Transmission Congestion Relief):目前台灣沒有常態輸電壅塞區域,但是從資源分配來看,裝設儲能系統,可以減緩偶發性壅塞問題
  3. 延後輸電系統投資(Transmission Deferral):要設置變電站輸電配線等也不是那麼容易,包括地方的抗議或是投資金額等問題,裝設儲能系統,可以延後這些投資。搭配儲能系統時,可適度提高離峰時段負載,並使尖峰時段負載低於系統容量限制,進而達到遞延系統升級的壓力
  4. 延後配電系統投資(Distribution Deferral):同上

由於台電奶媽目前盡責地全職照顧我們,在臺灣,儲能在輸配電業者端的服務還看不到它的應用。然而,如果想讓儲能系統放大其成本效益,則有賴法規制度的建立,像信用卡分期服務一般,讓客戶可以有彈性地依手上的資源,選擇不同時間的有效運用。

A scientist performs maintenance in the CERN LHC computing grid center in Geneva
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對用電戶來說,儲能可以提供4種「保險服務」,有機會讓保單增值

最直覺的商業模式一樣是儲能業者向使用者提供備用電力的保險,特別是工業用戶、醫療用戶等無法承受瞬間電力空缺的使用者。至於對一般老百姓,我們可能還會動腦筋想這張保單有沒有機會增值,

  1. 時間電價帳單管理(Time-of-use Bill Management):在離峰時間也就是價錢低的時候買電把自己充飽,這樣在尖峰時間就可以用自己的電而不用買電力公司的電
  2. 減少需量電費(Demand Charge Deduction):若設置儲能系統,可以降低契約容量,少付一些固定費用
  3. 提高太陽光電自發自用(Increase PV Self-consumption):若設置儲能系統,原本白天不在家太陽光電發了電也沒用的窘境,就可以儲存起來等在家的時候使用
  4. 提供備用電力(Backup Power):對工業用戶而言可以在停電時提供備用電力,對一般住宅用戶則可以在停電時提供你家有冷氣吹,這可是令你的鄰居相當羨慕啊,東南亞國家就特別適合走這個商業模式

目前限制儲能系統發展的主要因素,仍在於儲能系統的設置成本偏高,單一商業模式要支持儲能系統的成本回收,仍有一定的困難。若能在相關的法規制度面予以放寬,允許儲能系統同時提供多樣服務,則能提早實現儲能系統達到具成本效益的目標。這就好比銀行業者與保險業者合作,提供給客戶刷卡買理財型保單的分期或回饋金服務,可以達到雙贏的商業模式。

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Photo Credit: Reuters / TPG

事實上,從國際發展趨勢來看,電力市場在創新技術的趨勢下也正在不斷地調整,例如:美國FERC在去年(2018)發布的指令中,明確要求各個電力系統操作者必須檢討市場規則,讓儲能系統得以公平地參與電力市場,市場本來就需要不斷地調整,接納更多的新技術發展,進而提高整體的效率。


接下來的小聚我們有請大同公司的智慧系統處微電網主任,實際帶我們看高雄永安1MW儲能系統實證。這是國內第一個電網端儲能研究計畫,與經濟部、工研院合作。大同主要負責案場通訊系統開發,包含通訊系統架構設計、通訊參數及人機介面規劃與設計、與相關功能驗證:No.80獨家!行內人揭露全國第一座儲能系統建置過程秘辛與甘苦談

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本文經綠學院授權轉載,原文刊載於此

責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航


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我們想讓你知道的是

根據關鍵議題研究中心的調查報告,台灣多數家庭仍為寬頻上網所苦,不僅費用過高,所獲得的上網速率、品質也不理想,無線網路的建置更是許多人的痛處。台灣大寬頻推出完整解決方案,不僅讓你宅家防疫擁有1G高速網路和影音娛樂,最新Wi-Fi 6+Mesh無線網路也幫你裝到好。

戴口罩、勤洗手,維持個人良好衛生習慣,已是全球新冠肺炎疫情肆虐下的日常。後疫情時代,許多人享有在家上班的權利,隨之也更依賴隨選視訊、線上會議、遠距教學,加上眾多線上遊戲、串流影音服務陸續登台,對家用網路是個不小的傳輸負擔。

由於行動網路(如4G、5G)的特性,頻寬是由該基地台與所有連線的手機共同分享,因此回到家中後,大多數人會切換到有線寬頻網路或是無線Wi-Fi,但隨著對網路的依賴加深、連線裝置越來越多,該如何建置穩定且高速的無線上網環境,可就不是人人都會的技能。就讓我們透過TNLR關鍵議題研究中心的網路調查,了解現代民眾對於上網的需求究竟有多高?

第三方市調顯示:民眾上網需求提高,快又穩定的家用網路為唯一首選

根據關鍵議題中心最新的調查,年齡20歲至45歲的台灣民眾並以上網人口比例加權,每日平均上網時間達5.1小時,能夠得知現代人對於網路使用已有相當高的依賴性;約六成的民眾集中於每日2小時至6小時之間,另有超過兩成的比例,每日上網時間高達8小時以上,可說是吃飯、工作、娛樂幾乎都離不開網路。

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根據關鍵議題中心最新的調查,年齡20歲至45歲的民眾,每日平均上網時間達5.1小時,超過兩成民眾上網甚至高達8小時以上。

由於電信業者過去的499之亂,以及部分業者推出低速率吃到飽的資費方案,在調查當中也顯示出將近七成的民眾,選擇使用行動網路(如4G、5G)作為主要的上網方式,家用網路(含Wi-Fi)則是接近四成。不過有趣的是,使用家用網路時,約有八成五的比例享受影音娛樂、將近六成則是用來玩遊戲,顯見多數民眾也知曉行動網路的極限,尖峰時段的頻寬和延遲表現不佳,轉而使用比較穩定的家用網路,也讓電視、電腦、手機等多種設備能夠同時上網。

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部分電信業者推出低速率吃到飽方案,讓近七成民眾選擇使用行動網路作為主要的上網方式,但隨著電信業者逐漸整併和5G基礎建設成本大幅度提升,未來充滿許多變數。
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影音娛樂、上網打遊戲,分別需要極高的頻寬和極低的延遲,這也是家用網路的強項。

不過即便是家用網路,各家業者的競爭也是不遑多讓;其中讓消費者最感不悅的,當屬超過六成比例的網路品質問題,接著是多裝置上網後的速度變慢,以及家中空間造成的Wi-Fi收訊不良……等問題。因此除了對外頻寬速度、穩定度之外,消費者同樣也在意家中Wi-Fi無線網路的速度與訊號覆蓋率,需要業者提供完整的解決方案。

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