想投資太陽能 棄光議題你不能不清楚
能源電力的交易市場與一般實體商品不同,在能源交易的市場,電力調度需要時時刻刻維持供需平衡,意即每單位能源供應發出的當下,都必須經由電網,對應市場即時的電力需求;唯有供需雙方當下彼此呼應,市場交易才能成立。簡而言之,只有當能源需求發生的時候,其經由電網傳輸對應供給的能源才具有實質運用價值。
以全球太陽能發展腳步較快,太陽能發電量已達全區域總供電20%的加州為例,每年春天加州當地氣候宜人,即使是正午時刻,體感溫度也沒熱到非開冷氣降溫不可的程度,但當地太陽能發電此時此刻卻已達到太陽能發電尖峰。在發電供給過剩,卻找不到需求出口的情況之下,加州春季充沛的太陽能發電產出,反而造成加州在地電網負荷超載以及調度失衡的系統性風險,且對於其他時段需要用電時段的發電供給沒有幫助。
於是正如2020年4月20日原油期貨因為市場原油供給過剩,沒有地方存儲導致五月原油期貨竟然從18美元跌到變成負40美元,出現負油價的情況。加州為了減低當地電網的壓力,也頻繁出現「負電價」,拜託加州鄰近的亞利桑那州和內華達州協助消耗加州產出的電力以確保電網平衡,並為此付出數百萬美元的額外代價。加州以外,太陽能發電量超過市場需求以致電網無法消耗、必須放棄的例子,也同樣發生在中國新疆、甘肅等地。(資料來源:加州-https://e-info.org.tw/node/207469、中國:https://e-info.org.tw/node/204455)
再生能源發電佔比提高 不等於有高綠電使用率
不過市場出現問題也就會有解決方案誕生,就好比實體商品可以透過倉儲調整不同時程的供貨量一般,再生能源也可以搭配儲能設備,實現對能源供給的調控。根據洛磯山研究中心的德州電網模擬試驗,只要在用電需求少、發電量相對過剩的時段搭配儲能設備,將原先供給過剩的電量轉移至電力需求量大或是太陽能發電量相對受限的時候使用,就能有效減少40%的棄光浪費,同時提高36%的太陽能發電營收,且對於穩定整體電網也有明顯助益。
目前加州為了達到2030年綠能發電占比50%,2045年達100%的目標,早已大舉投入儲能系統的應用佈署,其中一座300MW的太陽能電廠更因經過2016年8月的測試,證明了即使是過去認為只可靠天吃飯、不得受人為控制的再生能源,也能藉由良好的控制系統和儲能設備搭配,變得更具彈性、更受控制,甚至有機會提供比傳統電廠更好的服務品質。
未來,太陽能發電的成本將持續降低,日照轉換成電能效率的技術也會持續進步,按照目前台灣綠能政策規劃,太陽能發電占比勢必會日漸提高,過去在美國、德國、中國等地發生的棄光以及電網衝擊狀況也將無可避免地發生。
台達儲能設備 為您達成能源調控的最佳成效
面對這可能的情景,台達能源基礎設施事業群過去就曾協助佔地9.45公頃、全年總發電量約600萬度、於2011年完工的高雄永安太陽能光電廠,規劃儲控能解決方案。藉由平滑化太陽能發電曲線(PV Smoothing)與頻率調節 (Frequency Regulation),降低太陽能發電功率劇烈變化對電網造成的負擔,提升太陽能發電效率,進而增加太陽能發電的投資效益。而且,案場的再生能源發電量、儲能系統運作狀況,均透過雲端傳送回控制中心。案主可依此了解與評估發電與儲電效益。儲能系統本身若有任何異常訊號,可透過遠端即時進行診斷與簡易處置,根據診斷結果,安排人員攜帶適當裝備到達現場檢修。
台達能源基礎設施的儲控能解決方案,包含:電池儲能系統(Battery Energy Storage System,BESS)、功率調節系統(Power Conditioning System,PCS)、能源管理系統(Energy Management System,EMS)等三大子系統,除了上述高雄永安太陽能光電廠之外,國內外更有數個電網型案場實際運行,經過多年運轉、調適與驗證,狀態表現相當穩定。對於太陽能案場的投資人和綠電使用者來說,台達都是獲得實績肯定、信用良好的合作夥伴。
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