智慧電網與儲能系統將成臺灣能源結構調整關鍵

發佈日期: 2014 年 05 月 13 日 13:44 | 作者: | 分類: 分析評論
能源議題最近在臺灣廣受矚目,但屬於尖載發電的再生能源目前尚無法徹底取代基載發電。若想改變能源結構,除了進一步提升再生能源發電量外,智慧電網的結構與儲能系統的配合也不可或缺。
 
臺灣發電與用電現狀
能源依發電特性可分為:滿足基本用電需求的基載發電、快速啟動以滿足尖峰需求的尖載發電,以及介於兩者之間,可調度的中載發電。民國102年時,臺灣各種發電容量比例(圖一),燃煤、燃氣及核能占發電量近九成,包括再生能源在內的其他發電型態僅有11.7%。同年八月,亦即全年用電高峰期,電力占比(圖二)中則有約四成是基載發電、近五成為中載發電,尖載不及一成。
 
                                                       
圖一(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)
   
圖二(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)
 
就比例而言,約兩成的基載發電來自核電。若想降低核電比例,剩餘的基載發電需求須由燃煤或燃氣補齊,如此一來將增加對燃煤與燃氣的依賴,影響碳排放量。
 
核四的作用是遞補核一、核二廠於112年先後退役後所留下的北部基載發電空缺;以98~102年的平均值來看,北部地區每年實際發電量約為12000千瓩,用電需求則為13700~14000千瓩,其餘由南電北送補齊。據EnergyTrend計算,到民國113年為止,北部將新增528萬瓩容量發電機組,並有534.2萬瓩容量退役(圖三)。在配電、用電結構不變的前提下,113年後北部將出現的6萬瓩容量空缺將成能源問題所在。
 
圖三(資料來源:臺灣電力公司。資料整理:EnergyTrend)
 
智慧電網、儲能系統:改善用電結構
再生能源屬尖載發電。以全球經驗來說,一定規模的太陽能發電可成為準中載發電,一定規模的風能可視為準基載發電,但兩者在臺灣皆未達標準。再生能源大幅提升發電量,才有可能補上113年後的6萬瓩容量空缺。若想讓再生能源進一步跳脫尖載發電,提升為中載發電以減輕對其他能源的依賴,智慧電網的建構與儲能系統的設備將是發展重點。
 
在用電結構改善方面,改用高壓電並改善硬體線路可減少配電時的逸電。搭配儲能系統來建構智慧電網,則可針對發電與用電的離、尖峰特性來整合發電、輸送、儲能以及配電。根據EnergyTrend的調查,國際上與太陽能搭配的鋰電池儲能市場將自2014年的180mWh提升到2020年的5gWh,歐洲、日本、中國等國也開始提出儲能系統的補助策略,儲能系統預計將成為再生能源發展中的新浪潮。
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