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Key Technology

關鍵技術

「光儲合一」強化穩定供電




隨著全球綠電的強勁成長,以儲能結合綠能,建立強韌電網,已成國際能源使用趨勢。崑鼎(ECOVE)身為臺灣最值得信賴的永續資源循環實踐者,積極響應政府「光儲合一」政策,在持續投入太陽光電案場投資及開發的同時,積極投入儲能領域,並持續提升其整合功能與服務,實績包括:南部科學園區光充儲案系統應用、南投工業區5MW儲能系統參與台電輔助服務等專案,透過太陽光電結合儲能系統的應用,協助政府兼顧永續環境與供電穩定,穩步達成能源轉型發展政策。

綠電供需不同步 從光儲合一下手

依據國發會訂定2050淨零碳排路徑圖,明定儲能系統建設目標為2025年1.5GW(包括0.5GW發電端應用及1GW電網端運用)、2030年5.5GW(包括3GW發電端應用及2.5GW電網端運用),而「光儲合一」,即屬於當中發電端應用。

所謂的「光儲合一」,顧名思義即為在光電案場建置儲能系統,除可儲存太陽光電白天時段所發電能,並移轉至夜間釋放,以達到電能轉移與削峰填谷功能外,另一方面可藉儲能系統將白天中午發電尖峰部分電能儲存,減少太陽光電所發電能直接併接至電網端,以釋出饋線容量,增加再生能源案場新設機會,提升饋線利用率及再生能源併網量。

隨著再生能源發電占比越來越高,傳統電廠配合太陽光電起伏不定的發電量所畫出來的一日基載負荷曲線,稱為「鴨子曲線」,即中午時段太陽光電發電充足,使傳統發電機組淨負載降低,形成曲線呈下凹的情形,如鴨肚子;傍晚時刻太陽光電發電量驟降,使傳統發電機組淨負載驟增,如鴨脖子,電網供需將在日落時刻至夜間形成第二尖峰。而太陽光電併網量越高的地區,鴨肚子將越大,鴨脖子也越陡,對於電網的衝擊也越大(如下圖)。

推動太陽能結合儲能設置,不僅能將部分太陽光電發電電力儲存並在夜間放電提供使用,緩解鴨子曲線所造成電網之衝擊。還能適度釋放已趨飽和的饋線容量,以建置更多太陽能發電設備,具有雙重效益。而如何設計太陽光電與儲能系統的容量配比,為影響光儲合一案場是否成功的重要關鍵因素。

鴨子曲線(Duck Curve)

太陽光電和儲能系統容量配比之探討

以目前能源局公告的「光儲合一」標案為例,參與投標的廠家可選擇以新設或既有光電案場建置儲能系統的方式投入標案。目前規定光電的裝置容量,需大於設計之儲能功率的1.5倍與案場核定之饋線容量之加總。新設案場應增設光電裝置容量,既有案場則需下修饋線容量。在可儲電時段,光電案場發電超過饋線容量時,即存入儲能系統轉移至夜間放電。

由下圖可見,當白天儲電電量(橘色區塊與灰色區塊)和轉移至夜間放電電量(藍色區塊),其區塊面積為儲存電能與放電電能。當其區塊面積越接近時,表示儲能利用率越高,效益也越高。可以藉由原光電案場歷史發電曲線圖回測,找出太陽光電案場的光電與儲能系統功率最佳配比。以下圖為例,原太陽光電案場饋線容量50MW,光電裝置容量50MWp,設計建置儲能系統10MW/30MWh (Usable Capacity),光電與儲能功率配比為5:1。每日平均可轉移30,000度電至夜間放電。目前以多例發電太陽光電案場實際回測,發現光電與儲能系統功率配比在3:1至5:1之間效益較佳。

光電電能移轉示意圖

崑鼎建置儲能系統 確保電力穩定供應

再生能源的發展為台灣淨零碳排的重要目標。而再生能源供電的時間性、間歇性和波動性,造成電力供應的不穩定性和對電網的衝擊,儲能系統即是擔任調節電力穩定的角色。崑鼎投入太陽光電領域已逾10年,近年更積極投入儲能領域,實績如:南投工業區建置的5MW儲能系統,已於今(2023)年第三季併網啟用,參與台電電力交易平台調頻輔助服務。於「南部科學園區管理局太陽光電設置專案」的「光充儲」系統應用,除結合太陽光電、儲能系統與電動車充電樁為一體,直接供予電動車充電使用,並設計與市電電網聯結,避免連續天候不佳、日照低下而無電可充,以確保能夠滿足電動車輛充電需求。

展望未來,崑鼎將在創能、節能、儲能等領域不斷投入與創新,掌握儲能系統核心技術,並結合既有太陽光電實績,致力於循環資源、再生能源的發展,為台灣大型電業樹立綠色能源建設的新典範,為更永續的地球環境貢獻心力。