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限電危機壟罩!台灣發展儲能產業有機會嗎?

2017-01-26 10:39北美智權報

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【吳碧娥╱北美智權報 編輯部】

為了實現無核家園、啟動能源轉型,蔡英文總統推動《電業法》修正,卻無法忽視台灣正面臨高限電風險,去年5月31日全台的備轉容量率創下十年來新低,只剩1.64%,限電危機一觸即發。

儲能技術是未來再生能源電網所需的重要技術,美國、日本、德國已開始利用政策扶持儲能設備進入市場,台灣則是從2016年5月開始加速推動綠能產業,全力發展綠色智慧電網及建立可循環的能源系統。就產業布局策略來看,台灣廠商發展儲能產業的利基點又在哪裡呢?

根據台電公布的資料,台灣仍然籠罩在限電危機中。「備轉容量」(Operating Reserve)指的是當天實際可調度的發電容量,亦即系統每天的供電餘裕;而「備轉容量率」(Percent Operating Reserve)則是用來衡量每日供電可靠度的指標。若備轉容量率大於10%,燈號為綠燈,代表供電充裕。

目前全台的備轉容量率為4.63%,只要備轉容量率小於6%,燈號就會轉為橘黃燈,代表供電處在警戒狀態,已有「限電」或「缺電」的潛在危機。目前台灣用電的備用容量及備載容量都呈現下滑趨勢,2018年起備用容量率將長期維持在10%以下,面臨高缺電風險。

圖一、台灣供電現況 (資料來源:台灣電力公司/更新時間:106.01.24 備轉...
圖一、台灣供電現況 (資料來源:台灣電力公司/更新時間:106.01.24 備轉容量率:4.63%(係用來衡量每日供電可靠度之指標))
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為提升國內的能源自主率,政府已從2016年5月開始加速推動綠能產業,全力發展綠色智慧電網及建立可循環的能源系統;目標在2025年時綠能發電比例提升至20%,同時減少碳排放回到2000年的水準。

全球電網級儲能市場趨勢

儲能技術是未來再生能源電網所需的重要技術,預期太陽光電、風力發電將高速成長、電動車輛全面普及,再生能源發電大國將加強投入智慧電網及儲能技術,中國的十二五計畫也朝向新能源新興產業發展,推估2020年風力發電可達150GW。台灣電池協會理事長李桐進表示,儲能系統能提高再生能源的電力品質,協助再生能源電力平衡供需,與再生能源協作削峰填谷,平衡日常電力供需。此外,儲能系統也可與再生能源結合脫離電網,獨立形成微電網。

台灣發展分散式儲能技術,不僅能降低對化石能源及核能的依賴,也能提高太陽光電、風力發電等再生能源供應比例,將再生能源效益極大化,未來甚至能發展成新興的綠能產業。正因如此,各國皆積極發展其他儲能電池系統以符合未來市場需求,根據Pike調查公司估計,2020年世界定置型儲能系統產值達350億美元;然而受限於目前的技術,電池儲能系統平均儲電成本甚高,因回收年限過長而不易導入市場。

圖二、2020年全球定置型儲能系統產值預估達350億美元 (資料來源:Pike ...
圖二、2020年全球定置型儲能系統產值預估達350億美元 (資料來源:Pike Research,李桐進簡報)
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國際能源總署(IEA)預估,未來伴隨再生能源裝置容量增加,全世界在2050年低成本電網儲能設備容量預估達到500GW。台灣雖擁有2 座總計達2.6GW的抽蓄水力儲能電廠,仍需要額外分散式儲能設備容量約為500MW至1GW,必須促進國內的儲能產業發展以因應能源需求。

目前國際中已有許多成熟或發展中的儲能技術,包括抽蓄水力電廠、壓縮空氣儲能、鋰電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鈉硫電池、液流電池、氫燃料電池、飛輪、超級電容等。《2016年能源產業技術白皮書》指出,未來儲能技術發展研發主要分為兩個大方向,即智慧電網橋接穩定電力之需求以及低成本長時間儲存,其中飛輪系統、超級電容、超導磁能儲存系統均可應用於穩定電力需求,而抽蓄水力電廠、空氣壓縮儲能、各種化學電池則可做為低成本以及長時間儲存技術應用。各種儲能式觀察重點有能量密度、充放電效率、循環效率、儲能成本等。

2014年,全球大規模的儲能裝置容量已超過1,450億瓦,其中抽水蓄能比例超過97%,隨著愈來愈多再生能源或分散式系統導入整體能源供需系統中,未來電力系統需要配合能源資通訊技術,藉由廣泛建置與普及智慧電網來因應此一趨勢。

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