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科技快訊/善用虛擬電廠 打造電力韌性未來

工研院院長暨台灣電力與能源工程協會理事長劉文雄以「虛擬電廠發展現況與展望 」為題進行專題演講,分享國內外虛擬電廠作法與未來推動建議。
工研院院長暨台灣電力與能源工程協會理事長劉文雄以「虛擬電廠發展現況與展望 」為題進行專題演講,分享國內外虛擬電廠作法與未來推動建議。

【撰文/陳怡如】

傳統集中式的發電與分配,隨著再生能源、儲能、需量反應的發展,供給與分配變得更複雜,能夠整合分散式電力資源,並適時進行調度的「虛擬電廠」,兼顧用電需求與電網韌性,是穩定供電的關鍵。工研院日前舉辦虛擬電廠研討會,邀來各方專家,共同探討臺灣發展虛擬電廠的路徑藍圖。

4月3日,花蓮地牛翻身,一場芮氏規模7.2的大地震,讓台電電力系統一度逼近低頻卸載邊緣,幸好靠著儲能、綠能、電網等方式支撐,充分展現電網韌性。有了這次經驗,未來臺灣若想持續強化電力系統,「虛擬電廠」的靈活電力調度及強韌電網等特性,絕對是關鍵因素之一。

工研院、台灣電力與能源工程協會、台電公司日前共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,邀請各方產學研專家進行交流與對談,分享國內外虛擬電廠作法與未來推動建議,期盼借鏡他山之石,打造虛擬電廠完整的生態鏈,幫助供電穩定並提升電網韌性。

工研院、台灣電力與能源工程協會、台電共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,攜手日本等國內外產學研界交流合作,打造虛擬電廠完整的生態鏈。
工研院、台灣電力與能源工程協會、台電共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,攜手日本等國內外產學研界交流合作,打造虛擬電廠完整的生態鏈。

借鏡歐美先進國家 打造臺灣模式

工研院院長暨台灣電力與能源工程協會理事長劉文雄發表專題演講指出,面對電力需求增長及減碳趨勢,除開發新能源外,美國等先進國家早已透過提升能源效率等方式,導入電力需求面資源,同時運用整合資源規劃(Integrated Resource Planning;IRP),找出最佳電力資源配置與優先使用次序。

「在電力資源使用上,虛擬電廠技術至關重要,能將再生能源、需量反應、儲能等多個分散能源整合成為可調控電力,再透過ICT技術,於有電力需求時給予最佳備援,」劉文雄說。

虛擬電廠在德國、日本都已行之有年,德國政府透過法規政策與資金挹注,推動虛擬電廠示範區,逐步建立可行的商業模式,如德國Next Kraftwerke就整合超過1萬個分散能源,截至2022年4月為止,公司累計發電容量超過10GW,近約9座大型電廠發電量;日本則擁有相當數量的住宅儲能系統,成為發展虛擬電廠的重要基底。

而工研院也助攻臺灣虛擬電廠發展,開發「聚合多元資源的虛擬電廠技術」,目前已整合連鎖商場、學校空調、太陽能等資源,參與台電輔助服務市場,為穩定供電盡一分力。

聚合民間資源 發揮積沙成塔公共效益

臺灣第一間電力聚合商義電智慧能源(Enel X),聚合了國內超過120個案場的彈性電力,是目前市場上聚合量最多的廠商。Enel X義電智慧能源技術部部長羅士展表示,這些案場來自各行各業,如臺北101大樓、亞東紀念醫院,甚至Gogoro在全臺1,000多個電池交換站。他預測,未來虛擬電廠一定會涵蓋更多中小型資源,「從工業用戶邁向商業用戶及民生用電,甚至家家戶戶都可以加入虛擬電廠,支持電網韌性。」

科技進展也為虛擬電廠帶來助力。臺灣第一家獲得台電電力交易平台通訊和能力測試的廠商,安瑟樂威執行長暨共同創辦人鄭智文便以AI技術,提供客戶「智慧調度預警系統」的服務,包含發電預測、負載預測和最佳化預測,該服務透過機器學習分析電力負載、太陽能發電、電力市場價格、資源優化等因素,達到能源、負載和儲存設備的最佳化組合使用,實現最大的經濟效益。

臺灣最大電力供應主力的台電,也持續推動多元電力建設。台電電力調度處處長周芳正指出,台電自2021年啟用電力交易平台實踐虛擬電廠,截至今年4月,民間業者參與已超過80家、參與容量近1,350MW,「未來台電將持續規劃,進一步擴大民間分散式電力資源的運用範疇,實現『藏電於民』。」

日本以AI輔助虛擬電廠建置 創造廠商效益

本次研討會也安排多家日本業者分享虛擬電廠相關議題。日本東芝能源系統株式會社首席技監小坂田昌幸表示,東芝在2022年推行活用AI人工智慧的再生能源聚合服務(Renewable Energy Aggregation Service),協助綠電廠商、電力機構、需求端等客戶進行虛擬電廠前期建置。運用自有氣象預報系統,估算廠商的太陽能設備在不同時間帶的發電量,結合電力市場價格預測及其自動市場交易的最佳化,為參與虛擬電廠的廠商創造最大效益。

東京電力控股株式會社經理濱田拓指出,虛擬電廠也可應用在電動車充放電。東京電力已成功開發了電動車遠端控制充放電系統,並考慮與其他國家電力公司合作,將電動車應用在虛擬電廠的資源當中。日本三菱綜合研究所首席顧問長谷川功認為,虛擬電廠是2011東日本大地震後,該國重要電力改革的一部分,政府積極鼓勵國內大型電力機構透過官民合作,落實虛擬電廠發展。

電力穩定供應攸關經濟發展與民眾福祉,工研院已於「2035技術策略與藍圖」中,於永續環境領域,發展虛擬電廠、智慧電網、儲能等整合服務,以促進用戶資源整合,降低電力碳排放,創造環境永續的未來。

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