強化臺灣電網韌性!工研院攜手產學研加速「虛擬電廠」產業化

【民眾網方健龍新竹報導】電力穩定攸關國家的經濟發展動脈!0403花蓮發生芮氏規模7.2大地震,就是運用儲能等方式度過電力挑戰,展現電網系統的韌性。未來如想要持續強化電力系統,可利用於電力調度、強化電網韌性的「虛擬電廠」,成為臺灣必須發展的關鍵技術。

工研院、台灣電力與能源工程協會、台電公司共同舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」,邀請日本東芝、日本三菱綜合研究所、東京電力、台電、Enel X義電智慧能源、安瑟樂威等產學研專家進行交流與對談,也安排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,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。

工研院院長暨台灣電力與能源工程協會理事長劉文雄表示,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畫(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,於有電力需求時給予最佳的備援。

劉文雄院長指出,虛擬電廠目前在德國、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,逐步建立出可行的商業模式,如德國Next Kraftwerke就整合超過一萬個分散能源,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;日本擁有相當數量的住宅儲能系統,提供發展虛擬電廠重要基底,日本於2016年至2020年推動虛擬電廠示範計畫,成功吸引德國Next Kraftwerke等國內外廠商投入,目前東京電力公司、關西電力公司也致力於整合更多住宅能源,並提升虛擬電廠調度精準度,以創造更多電力資源。

臺灣的虛擬電廠也正逐步推行中,如Enel X義電智慧能源就與gogoro合作,將全臺1,000多個電池交換站聚合成虛擬電廠,工研院也開發出「聚合多元資源的虛擬電廠技術」,目前已整合連鎖商場、學校中的空調、太陽能等資源參與台電輔助服務市場,為供電穩定貢獻心力。

台電表示,台電持續推動多元電力建設,除滿足用電成長需求,亦落實能源轉型,呼應全球2050淨零碳排目標,隨著再生能源、儲能、需量反應措施及自用發電設備等分散式電力資源持續發展,虛擬電廠已成為國際電業可整合運用的關鍵商業模式。台電自2021年啟用電力交易平台實踐虛擬電廠,上線至今(2024)年4月,民間業者參與已超過80家、參與容量近1,350MW(百萬瓦),台電也將持續借鏡各國經驗,促進相關研究發展落地實現,共同協助全國電力系統穩定。

本次研討會也特別安排「日本推動虛擬電廠相關議題」專題演講,特別邀請日本東芝能源系統株式會社首席技監小坂田昌幸、東京電力控股株式會社經理濱田拓、日本三菱綜合研究所首席顧問長谷川功,分享日本推動虛擬電廠的作法。

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2017年開始投入節能聚合服務(Negawatt Aggregation Service),並於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,期許能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,虛擬電廠同樣可應用在電動車充放電。其中東京電力在2018-2020年專案中,成功開發了電動車遠端控制充放電系統,並且正在考慮與其他國家的電力公司合作,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指出,虛擬電廠是2011東日本大地震後,國內重要的電力改革的一部分,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。

針對電力未來發展,工研院也已擘畫「2035技術策略與藍圖」,並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。

《圖說》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」,攜手國內外產學研界交流合作,打造虛擬電廠完整生態鏈。(圖/工研院提供)
《圖說》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」,攜手國內外產學研界交流合作,打造虛擬電廠完整生態鏈。(圖/工研院提供)
《圖說》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。(圖/工研院提供)
《圖說》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。(圖/工研院提供)