发展再生能源必备的储能系统已落人后

导读 为了实现蔡英文2025年非核家园目标,今年5月经济部提出「新能源政策」,目标2025年再生能源发电量佔总发电量比,由目前4 2%提高到20%

为了实现蔡英文2025年非核家园目标,今年5月经济部提出「新能源政策」,目标2025年再生能源发电量佔总发电量比,由目前4.2%提高到20%;11月底,更抛出计画未来十年投资再生能源1.8兆元台币讯息,吸引丹麦、瑞士、新加坡与等国企业来台 。

再生能源发展已势在必行,但其间歇和不可控制性,仍是影响再生能源发展的重要因素。当其占比不高时,对电网不会造成多大影响,但随着比例增加,就会造成波动,影响整体电网稳定度。

工研院绿能与环境研究所王人谦副所长曾指出:「太阳光电,云的飘移与遮蔽会造成太阳光瞬间消失、出现,在短短10秒内,就可能使八成电流突然失去又再进来,要维持电流平滑(Smoothing),必须搭配可快速充放电的电池;风力发电,突发的强风比较少,电池的充放电速率则以数十分钟为单位 」,而要解决这样的问题,除了智慧型电网外,储能系统将会是左右未来能源格局的重要关键。

但很可惜的,在加速储能布局上,已落人后。「新能源政策」发展方向,仅列出改善既有抽蓄水力电厂设备,增加电力系统调频能力;增建抽蓄水力电厂等。今年6月,经济部续召集台电、水利署开会,选定七个国内既有水库作为潜在场址,粗估要500亿,而地质调查、环评加兴建期,预估完工时间大概要十年 。

目前虽拥有两座总计达2.6GW之抽蓄水力储能电厂(日月潭明湖、明潭),但工研院专家估计仍需要额外储能设备容量约为500MW至1GW ;经济部把希望全寄託在「集中式」水力储能设备,就算烧香拜佛,地方民众不反对在现有水库下方再盖小水库的情况下,十年后已过2025年,这当中增加五倍,高达20%的再生能源如何调控,仍是未解问题。

水利署更乐观认为民众不会反对,但官员们可能没注意到,最近一个明潭抽蓄水力电厂建成于1995年,距今超过20年,民众观念意识早已不同,真能那么顺利?恐怕不见得。

此外,宣示2025年废核的,选择发展抽蓄水力电厂也显得有些奇怪;邻近拥有多达44座水力电厂,总容量高达29GW的 ,主要目的是储存核电厂离峰时间发出的多余电力(核电厂无法停止运转),但新抽蓄水力电厂兴建完成时已废核,除再生能源外,剩下都是可调配的火力机组,没有太多基载电力可供储存。

那新的抽蓄水力电厂,是设计来储存再生能源电力吗?别忘了再生能源电力为低压,尚须转为高压以提升传输效率,而这些电又要经过漫长旅程才抵达水库(相对偏远),转以位能形式储存。一来一往,电能转位能又转电能,先加压再降压,最后绕一圈再回到家户。这样的安排,既无效率又增加线损,不如一开始就发展分散式储能设备,民众也更有机会参与绿色能源转型,增加政策推动之助力。

最近,经济部跟水利署又抛出「水库种电」,水域型太阳光电设置构想,是想发电直接存在水库吗?这也不可能,因为发电量根本不够。

相对于的乐观、独压一注,美日两国就显得相当务实 ,集中、分散储电系统併进,也不只侷限于抽蓄水力电厂设置,更积极发展化学电池系统。

2010年9月加州政府通过AB2514储能法案 ,要求加州公用事业委员会(CPUC)设置储能系统目标,制定出切实可行、具有成本效益的储能系统安装标準,扩大储能系统使用範围 。而根据这项规定CPUC通过了「储能採购框架和设计专案」,确定三大公共事业公司(太平洋电气公司、南加州爱迪生电力公司和圣地牙哥电气公司)到2020年将完成1.325GW储能採购的目标,电网的终端使用者部分也规画安装200MW储能设备。

则是受311核灾事件影响,自2011年下半年开始陆续发布能源政策。例如2014年公布能源基本计画,规划2030年再生能源发电量目标为2,140亿度电。为了积极发展储能技术及示範计画之外,也积极兴建大型电池能源储存设施,每年更花费100亿日元预算补助一般家庭使用锂电池储能设备 。

再生能源是今后能源转型必经之路,但不解决储能问题,无法真正向再生能源时代迈进。因为储能系统可以使风能与太阳能,更容易与电网或家户用电整合,加速分散式能源的发展,增加分散式能源系统稳定性,消费者也可选择在有利的时间储电与用电。

做法就是太保守,确实抽蓄水力储能电厂佔目前储电系统装置容量大宗,但这是因为技术门槛低,且单一装置容量大所致;而当美日韩各国积极发展其他电池技术、看到分散式再生能源装置直接搭配储能系统效益的同时,又在哪里?

国内学者曾指出发展再生能源最大的问题,在于忽略自主性核心技术的研发能力、竞争力和影响力,因此政策上只沦为补助(电价)、採购、进口等缺乏战略性的庸俗作法,即使未来再生能源发电目标可达到,但恐怕只能沦为外国绿能科技的殖民地。

储能科技方兴未艾,从事铅酸电池与锂电池等电池系统发展长达数十年之久;工研院研发、申请专利中的「可高速充放电铝离子电池」,2015年更以低成本、高安全性、突破铝电池寿命限制等研究成果,登上国际着名期刊《自然》(Nature) ,未来可望取代传统铅酸电池,应用在大型储能装置上 。储能科技如果获得政府重视并加以支持,或许会有我们的一片天。

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