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電動車不斷電
南科園區光充儲系統應用案例分享

因應全球能源轉型,依國家發展委員會公布的「台灣2050淨零排放路徑及策略總說明」及「12項關鍵戰略行動計畫」,太陽光電設置量將從2025年20GW提升至2050年40~80GW,「運具電動化」則需於2040年達成電動小客車及機車市售率100%。在運具電動化及無碳化趨勢下,本文特別以「南科園區光充儲系統應用」為例,分享崑鼎(ECOVE)如何結合太陽光電、儲能系統與電動車充電樁為一體,並設計與市電電網聯結,以避免連續天候不佳日照低下無電可充,確保電動車輛不斷電。

積極拓展光儲系統服務

氣候變遷導致極端氣候衝擊世界各地,淨零轉型已成為各產業須正視並付諸行動的議題,而能源轉型更是各國推動的重要目標。崑鼎在太陽光電產業佈局已超過10年,在台灣及美國擁有豐富的太陽光電系統投資、開發、建造、營運經驗,開發及營運中案場逾百座,在公有案場設置總量在台灣業界更是數一數二,累計太陽光電開發總量達154MW、維修營運累計476MW,在電力自由化商機下,更將服務拓展至綠電交易。為響應政府推動的「12項關鍵戰略行動計畫」,崑鼎積極投入太陽光電結合儲能系統的研發應用,持續提升系統整合功能與服務,並執行了5MW儲能系統參與台電輔助服務、科技部南部科學園區光充儲系統應用等專案,為多元化能源版圖,開創低碳營運新布局。

光充儲示範系統設置概念

所謂的光充儲,即是將太陽能、儲能、電動車充電樁與能源管理等軟、硬體整合為一體化的系統產品。崑鼎於2021年執行「南部科學園區管理局太陽光電設置專案」時,提出利用商店街屋頂及停車場空間設置太陽能發電設備,並將太陽能結合儲能設備,直接供予電動車充電使用,並利用儲能系統在用電離峰時儲存電能,用電尖峰時釋放電能之調節功能,妥善運用每一份資源,減輕電網負擔,優化充電服務。

光充儲系統設置概念圖

南科園區光充儲系統規劃及系統架構

本案光充儲系統,規劃設置87 PCS太陽光電板,總容量達29.58 KW;儲能電池配置146 KWH,採用50 KW之Hybrid變流器。產生的電力,除供給充電室照明、冷氣及監控系統耗電約5KW外,關鍵的儲能系統電力,則供應機車大廠電池交換站及電動汽車充電樁。另為提高服務品質、避免因連續天候不佳日照低下,造成太陽光電產生電力不足,致客戶無足夠電力可充,系統規劃上也設計與市電電網聯結,透過EMS電能管理系統進行最佳化電力平衡調控。

光充儲系統規劃及架構圖

光充儲系統實際運作概述

光充儲系統的設置重點,除了太陽光電、儲能、充電樁各子項量體的設計及選用以外,攸關運轉成效的關鍵,是其如何將發電、儲電與充電進行程式化管理,從系統管理畫面明確知道運作過程中,太陽能的即時發電、負載、電池模組電量、市電等狀態。

本案的初步程式設定,是將日間太陽光電所發電力,優先直接供應給充電室照明冷氣、電動汽車充電站、電動機車電池交換站等負載使用,多餘電力再儲存於儲能電池系統;若日照不佳及電池模組電量低於儲電量50%時,則改由市電供電並啟動離峰充電,管理人員亦透過後台伺服系統取得大數據,將天候因素及電池交換站、電動汽車充電使用狀態進行模擬分析,調整電池儲能系統充放電時機至最佳化,再依實際運作做最適化調整。

光充儲系統管理即時狀態示意圖

ECOVE業務未來展望

南科園區光充儲系統雖僅為示範案,卻可透過執行過程取得的資料及建置經驗,累積高效創能、穩定電力供應、最佳化光充儲配比及運轉狀態模擬分析等新領域知識。未來,崑鼎將持續針對儲能系統的拓展及應用進行研究,落實永續能源發展政策目標,為地球永續做出具體貢獻。