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日環食吃掉22萬戶用電!再生能源如何打贏天文奇觀?關鍵在金門

百年難得一見的天文現象日環蝕,吃掉相當於22萬戶家庭1小時用電!未來再生能源佔兩成,維持電網穩定將是艱鉅任務。台電正如火如荼在金門建置全台最大儲能系統,達到「跳機不跳電」。

台電-電力-再生能源-儲能-台達電-智慧電網-金門 再生能源容易受天文氣象影響,如何彈性調配電力,是一大考驗。圖片來源:Shutterstock
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海島微風吹拂在日頭炎炎的金門水頭村,繞過金門最大的電廠——塔山電廠,往西望去,面對廈門。在空氣品質好的時候,可以清楚看到王永慶20多年前投資的漳州後石電廠三根煙囪。

金門,曾是兩岸對峙的軍事最前線,現在儼然已成為能源轉型試驗的最前線。

金門電網規模小,服務戶數僅3萬3000戶,還不到北投區的三分之一。因為淺碟,再生能源造成的波動對電網影響格外明顯。

金門塔山發電廠。(圖片來源:Wikimedia Commons@User:Vmenkov)

再生能源考驗發電穩定

今年上半年,太陽光電發電在全台灣的發電佔比僅 2.37%,但在金門卻已經超過3.2%。去年12月8日中午,太陽光電加上風機的再生能源,在金門的發電佔比更一度超過三分之一,比台灣本島再生能源佔比高出五倍。

「太陽能快速成長,這是我們最怕的,」塔山發電廠廠長葉國佐說,再生能源大量進入電網,考驗著電網系統的快速反應回穩

怕什麼?怕的就是跳電。

由於發電機組老舊,天氣又愈來愈炎熱,金門去年跳電高達43次,去年4月及7月間,更發生兩次大停電,影響四成居民、多達13000戶停電。去年7月底,台電董事長楊偉甫大陣仗在金門揭幕智慧電網,宣示要讓金門成為智慧電網的示範島。

「董事長還宣示說,再生能源跟儲能都要極大化,」葉國佐說,這也是為日後台灣再生能源佔比極大化,做好萬全準備。

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當陽光突然消失,智慧電網如何補位?

「我們是只許成功不許失敗,」他開玩笑說,因為金門的經驗,將來可望就會運用到台灣本島上的電網。

目前再生能源在台灣發電佔比僅約6%,當未來佔比提高到20%,再度碰上吃掉一座電廠電量的日環食、日全食,或甚或一片烏雲飄過來,電網要如何補位消失的太陽光?

這套祕密武器,就藏在靠近機場、原屬軍方所有的塔山電廠夏興分廠內。

「有了這套設備,就算跳機也不會跳電,」台電綜合研究所電力研究室主任許炎豐說。

貨櫃變身全國最大儲能系統

這是台電耗資7500萬,與台達電合作裝設的2MW容量智慧儲能系統。兩座分別為20呎與40呎的白色貨櫃,一個裝的是462顆鋰電池模組,總儲電量超過1000度。另個貨櫃,則是百萬瓦級雙向功率調節系統,搭配能源管理軟體。

(圖片來源:台電提供)

這是全國單一案場最大的儲能系統,更是全國首座實際併入電網,接受即時調度的儲能系統,若遇上跳機,可瞬間供電救援,提供電廠 30 分鐘緩衝,幫助穩定電網,即刻救援最高達8%的電力。

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台達電智慧能源方案事業處資深處長艾祖華受訪說,這套系統可以在比眨眼還要快的0.2秒內,偵測到系統電壓驟降,在系統低頻跳脫之前,就號令儲能系統送電,把頻率提升到穩定的程度。

更特別的是,這套儲能系統用的電池也是台灣自產。原來台達2016年起取得三菱重工的電池技術。艾祖華說,這套儲能系統用的所有電池與設備,從材料、製程到研發,都是MIT。

當再生能源愈成顯學,儲能的角色也更加吃重。艾祖華補充說,今年下半年台達還預計在桃園廠區做5MW容量的儲能系統,是台達電儲能系統解決方案展示中心的一部份。

鋰電池vs.鈉硫電池

台電表示,除了跟台達合作的儲能,在夏興電廠也正在興建一套鈉硫電池儲能系統,耗資2.2億元,由日本NGK公司得標承作。

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這套儲能系統的電池容量將超過10MWh,最多可獨立提供360戶家庭(以每戶用電5kW計算)6小時的電力,主要作用在幫助電網「削峰填谷」,將白天發的再生能源儲存下來,留待入夜沒太陽時使用,火力電廠就可少發電,預計今年11月完工。

為何這兩組儲能,一個用的是鋰電池,另一個則是鈉硫電池?艾祖華解釋說,鈉硫電池適合大功率放電、長時間運轉,而鋰電池特性則是快充快放,可以想成一個是中長程跑者,一個是短跑健將,角色不同。

儲能國家隊邁向世界

除了在台灣建置儲能系統,台電也期待未來有「儲能國家隊」能走出海外。像是韓國國營電力公司,就積極在東南亞國家例如柬埔寨建構智慧電網與儲能。

那台灣的解決方案有競爭力嗎?許炎豐坦言,在這方面,台灣還在起步。他之前聽過韓國斗山集團的儲能系統報價,價格比台灣低,韓國政府還提供企業補助。

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金門的智慧儲能系統,是能源轉型的前哨站,未來有機會移植到台灣本島,於再生能源佔比升高的未來,協助電網維持穩定。

但要爭取機會走出台灣賺外匯,則要更積極厚植實力,才能急起直追。(責任編輯:洪家寧)

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