未來展望穩健增量,調度也需縝密規畫
綠電多點開花 電網管理挑戰才要開始
撰文‧鄭閔聲
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▲截至2021年底,地面型太陽光電裝置容量目標達成率僅21.4%,政府仍持續盤點合適空間,但業者期待開放兼顧農業與電力產出的「農電共生」模式。攝影·吳東岳
「有些國內的中小企業, 開始被歐洲客戶要求說明生產過程用了多少綠電、未來對綠電的規畫又是什麼;不只製造業, 很多金控公司也面對落實ESG(環境、社會、治理)的壓力,宣布要走向RE100( 一○○%使用再生能源)⋯⋯。」中租能源資深副總經理謝明宏,細數近期接觸的綠電買家,並分析企業使用綠電是條無法回頭的單行道,「只要開始買,就只會愈買愈多,綠電市場供不應求這件事,即將發生。」
中租能源目前擁有的太陽光電廠裝置容量已達九六○MW(千瓩),但因看好綠電需求將出現爆發性成長,這家國內最大的光電系統投資商,仍在加速尋找新案場,「要達到政府設定的目標,大型案場一定要持續建置,業者需要大型土地的時候,希望政府能協助做一些規畫,比如說釋出台糖或國產署的土地。」謝明宏說。
業界盼政府加速釋出土地
經濟部:漁電共生仍有大量空間
「營農型農電共生,一定是未來的趨勢。」開陽投控董事長蔡宗融,在會議室裡投放出一系列的日本農電共生案場照片。他的另一個身分,是太陽光電發電系統商業同業公會理事長,「台灣有很多休耕農地,發展農電共生一定是務農為主、種電為輔,既可以增加農地經濟收益,又能增加綠電供給,是雙贏的方案,業界都期待政府早日開放。」他說。
根據經濟部能源局統計,截至二○二一年底,太陽光電的裝置容量為七.七GW(百萬瓩),相較於二五年二十GW的政策目標,達成率僅三八. 五%, 而「 找不到合適案場」,是太陽光電系統商共同的焦慮。
面對業者期待政府釋出土地的高聲疾呼,經濟部次長曾文生認為,業者感覺土地不夠、新案場不好找,是因為進入市場的投資者變多,讓競爭變得激烈;政府扮演的角色,是努力讓太陽光電以每年-二GW的進度穩定發展,「盤點適合的空間這件事,政府一直都在推動,也會往前做準備,比方說漁電共生就是開了一個很大的空間。」
不過,除了種電用的土地,曾文生同樣在意、必須提前思考的問題更加複雜:分散於全國各地的太陽能板所發出的電力,能否順利併進電網,有效運用?
如何就近、適時供電?
電網管理新挑戰
「電力怎麼樣直接對應到用電集中的地方,像是科學園區。這跟過去把電力送上主幹線、進行全國融通調度的思惟很不一樣⋯⋯,讓再生能源能就近、在對的時間被使用掉,也變得很重要。」
曾文生所思考的問題,恰好是專家眼中亟須克服的挑戰。
中央大學資訊電機學院院長林法正指出,當再生能源的滲透率愈來愈高,會讓電網管理出現許多新挑戰,最顯而易見的,就是新增再生能源併網需要的輸電及饋線、變電設施,台電須預先規畫建置。
關於併網所需的電網設施,經濟部能源局在二一年五月公布《太陽光電發電業設置共同升壓站及容量分配作業要點》,鼓勵大型光電開發商建置升壓站,提供小型業者共用;台電則以向業者收取「電網均化成本」,分攤電網建設經費,解決併網饋線不足的問題。
然而,併網饋線如何被最有效率地使用,同樣值得重視。
林法正舉例,目前已有部分太陽能電廠與台電之間的併網饋線容量近乎飽和,就算附近有能新設太陽能電廠的土地,也難以即時將電力送入電網。解決饋線容量不足的方法可以是新設饋線,但也可以考慮在新設太陽能案場設置足夠容量的電池,概念類似「儲能電廠」,將日間生產綠電全數存下,等日落饋線容量閒置時,儲能再併網以釋出綠電,挹注夜間尖峰用電,也讓饋線利用率極大化。
目前,經濟部能源局正在規畫一套由業者建置設施,再透過競價躉售台電的機制,近期就可望公布具體方案。
以儲能電池為核心的「調頻備轉」輔助服務,則能維持供電平滑(smoothy),解決再生能源間歇性造成的供電不穩定。謝明宏解釋,如果太陽光電廠的上空有一大片烏雲經過,會造成電流頻率瞬間下降,儲能系統偵測到頻率異常,立刻就能釋出電力支援,避免電力系統事故。而再生能源的發電占比愈高,這類輔助服務的容量需求就會愈大;另外,隨著電動車市占率日益提高,夜間尖峰用電需求也會持續攀升,這時候就需要更長效、容量更大的儲能設施。
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▲無論地面型光電或漁電共生,未來如何就近使用並配合尖峰用電需求,是電網管理面對的新挑戰。台鹽綠能提供
區域電網要可互通有無
須發展大容量儲能設施
當分散化的再生能源逐漸取代大型火力發電機組,成為供電主力,再生能源發電就近供應當地用戶的區域電網也將成為常態,這時候,能在電力供過於求時先存下電力、供不應求時再釋出「積蓄」的儲能設備,同樣扮演重要角色。
但林法正指出,儲能設備的容量終究有其極限,區域電網要具備足夠韌性,就必須建立彈性交流輸電系統。簡單來說,就是每一個獨立的電網,必要時都能與周邊電網連結「互通有無」,避免區域性長時間發電量不足引發供電危機。
「區域電網」的規模,可以跨好幾個縣市,也可以是一個行政區、甚至是一棟大樓。林法正解釋,都會區的配電變電站如果裝設大型儲能,當上游電網發生事故時,可以由電池直接控制變電站供電,形成一個小型區域電網,暫時供應區域內的用電需求;依據同樣邏輯,一棟大樓裝設的儲能電池,可以在外部供電中斷時發揮作用,預期斷電時間較長,還可以只對電梯、照明、冰箱等重要設施供電。
林法正強調,想讓再生能源的供電品質與燃煤、燃氣發電一樣穩定,除了台電與政府必須以具調整頻率與電壓等高併網標準要求再生能源發電業者以外,也還有許多技術需要突破。他建議政府以科技計畫鼓勵產學合作,或由國研院與工研院等法人投入研發後,再將前瞻技術轉移給民間業者。
在能源結構轉型的路上,若要維持供電穩定,電網面對的挑戰,並不小於找到足夠的電源。
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本文摘錄自
綠電多點開花 電網管理挑戰才要開始
今周刊
2022/5月 第1324期
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