〈工業技術與資訊〉分散式能源崛起 -
透過「虛擬電廠」整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源,已成為能源管理新顯學(09/26/2021 鉅亨網新聞)
逐年攀升的尖峰負載,讓臺灣的能源使用規劃,成為各方焦點。跳脫興建更多電廠的思維,透過「虛擬電廠」,整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源,已成為能源管理新顯學。隨著再生能源占比逐步升高,為了解決供電間歇性的問題,能長時間儲存電力的「液流電池」也備受關注。
數 10 年來,臺灣傳統電力供應以大型電廠為主,想要解決尖峰用電問題,除了蓋電廠外,是否還有更省成本、更有效率的解方?
攤開臺灣的用電分布,若以 1 年 8,760 小時來看,臺灣每年用電最多的 200 個小時,對於電力系統產生的額外需求大約為 2GW,相當於年度用電尖峰的 5%,且大多集中在夏季。工研院綠能與環境研究所組長梁佩芳認為,若要持續蓋電廠,得先思考 2 個問題:一是電廠投資大、建廠時間久,還會面臨環保抗爭行動;二是只為了每年 200 小時的尖峰需求興建新電廠,似乎也不太符合投資效益。
其實除了大型電廠之外,民間也暗藏不少中小型的電力資源,像是散落在企業、工廠、住家裡的太陽能、風力、儲能設備、備援發電機、UPS 系統和電動車等。隨著供電挑戰愈來愈大,未來必須要更加靈活善用這些電力資源。「虛擬電廠」概念應運而生,「就是將分散式的中小型資源聚合起來,變成可靠的電力供應來源,就像一個可受控制的電廠。」
用戶代理人扮演關鍵角色
當傳統以大型機組為主的集中式電力系統,走向分散式電力系統後,原先單純做為電力的消費者,同時也轉為電力供給的產銷者。正因為聚集了各種不同類型的用戶參與,虛擬電廠有著更大的調度彈性,能在短時間內提供尖峰負載電力,也能為電力公司提供輔助服務。
相比過去台電控制大電廠,只要一個指令;當眾多小資源集結時,該如何有效管理就成了關鍵。這造就一個角色興起,也就是所謂的「聚合者」或「用戶代理人」(Aggregator),「他必須聚合用戶資源,就像一個統一窗口,去台電或電力市場報價,未來代理人會是新的商機。」
「虛擬電廠有很多不同機制,有些可以做出一桌菜,有些就是很專業的一道菜,不同公司的營運策略都不一樣。」梁佩芳表示,目前虛擬電廠在國際已有不少成功案例,以全球知名的德國公司 Next Kraftwerke 來說,旗下聚合超過 1 萬個用戶,裝置容量達 8GW 以上,並依據用戶特性,設計不同方案,有些投入電力交易市場,有些則投入輔助服務市場;特斯拉(Tesla)也在加州聚集旗下家用儲能設備 Powerwall 的用戶,向電力公司提供電網服務,當加州電力不夠時,便控制電池放電。
滿足五大條件 虛擬電廠商機可期
梁佩芳認為,虛擬電廠必須具備 5 項條件才能發揮其優勢。第一是 ICT 的基礎建設,為了讓代理人清楚掌握每個參與者的狀況,需要導入智慧電表等 ICT 應用,才能即時掌握數據。
第二是預測。代理人需了解電力系統狀況,進行負載預測,事先讓參與者知道未來幾天的用電趨勢,讓用戶有心理準備,提高用戶的參與意願,不至於突然收到斷線通知,措手不及。
第三是打造客製化方案。因應不同參與者的特性,客製化電力的供應狀態,而非所有人一體適用的規則,甚至是調整用戶的生產行為。比如台電大多在下午 1 點到 3 點的尖峰時間,要求降低用電,或許就能和工廠討論改變生產排程。
第四是對市場的了解。代理人需對市場敏銳,針對用戶屬性,細分成不同群體,參與市場上的不同計畫。台電現已要求,未來代理人參與電力市場,必須取得「合格排程者」(Qualified Scheduling Entity;QSE)的資格,代表代理人對市場有基本了解。
第五是決策技術。如何安排出最妥適的方法,讓參與者的成本降低,在電力市場獲得比較高的回報;同時也要有預先準備,當執行期間發生意外的話,如何啟動緊急機制,這些都需要依賴精密的排程決策。
雖然目前臺灣的虛擬電廠概念在仍在起步階段,代理人角色也仍舊偏少,但可以預期,台電的電力交易平台正式上線後,「臺灣的市場就會打開,未來參與電力市場服務會比以前更加自由、開放,只要聚合資源就能去交易,許多業者都在準備,商機可期。」
四大優勢 液流電池成儲能新星
在分散式能源系統中,再生能源和儲能設備不僅是其中的重要一環,兩者也有高度相關。隨著再生能源的占比逐漸增加,面對「看天吃飯」的間歇特性,更需要長時間的儲能設備,才能 24 小時供應綠電,而安全性更高、儲能時間又長的「液流電池」開始受到關注。
工研院綠能所組長張文昇指出,液流電池顧名思義「就是電池裡有液體流動」。液流電池包含 2 個大型的電解液桶槽,內含可儲存電力的活性物質,將電解液以管線輸送到中央元件,稱其為「電堆」。當需要充放電時,便透過泵浦將液體輸送至電堆,產生電子轉移,以此進行放電或儲電。根據電池種類不同,液流電池可使用多種不同金屬元素組成,目前最成熟的便是採用釩離子的液流電池系統。
比起傳統鋰電池,液流電池具備更多優勢。第一是安全,挑選電池首重安全考量,用水溶液安全性高,無爆炸跟自燃風險。第二是設計更有彈性,由於能量是儲存在液體裡,桶槽愈大,能提供的能量就愈多,根據不同應用情境,只要增加桶槽與電解液,儲存的能量與時間就能更多、更久。
第三是使用壽命長,深度充放電循環可超過 2 萬次,至少用 20 年沒問題,平均儲能成本攤提下來,在長時間儲存上比鋰電池更划算。第四活性物質在液體裡容易回收,即使電池長期使用後,裡頭的有價金屬也不耗損。
「液流電池屬於長跑型的選手,潛力上就是適合做連續長時間的放電和儲存,」張文昇說。這也是為什麼液流電池特別適合作為長時間儲能用途,面對間歇性的再生能源,可將綠電安全、穩定的儲存起來,扮演重要的調節角色。
由於能量是儲存在液體裡,桶槽愈大,能提供的能量就愈多,根據不同應用情境,只要增加桶槽與電解液,儲存的能量與時間就能更多、更久。
打造電堆 2 倍功率 創國際領先水準
早在 2008 年,工研院便意識到儲能會是未來電力系統的要角,率先進行小型的前瞻計畫,評估各種不同的儲能方法。直到 2017 年正式投入,在沙崙綠能科技示範場域打造液流電池系統。
張文昇指出,液流電池有幾個研發關鍵。第一也是最重要的,便是位於中央位置的電堆,「電池所有的功率跟充放電效率,都在那裡決定。」第二是電解液性質,由於活性物質儲存在液體裡,就像泡咖啡,水加太少,底部就會有很多顆粒沉澱,若能在相同體積中,溶解更多活性物質,就能儲存更多能量。第三是系統整合介面,如何讓液體流動的最好、耗電最低,牽涉到系統設計問題。
工研院在電堆上花最多心思,除了在結構設計面讓能源效率最大化,材料也經過最適化調整,比起市面上相同體積的電堆,工研院可輸出 2 倍以上的功率,居於國際領先水準。
應用範圍廣 積極導入產業
目前工研院已在沙崙打造一套 200 度電的儲能系統,近似於 2 萬顆手機電池的容量。未來沙崙場域希望可以達到電力自給自足達 50% 的程度,儲能系統能調節尖峰負載,也能支援夜間用電,甚至在停電時做為緊急備援電力。
工研院也將此套系統投入產業使用。工研院綠能所總監楊昌中指出,2019 年,工研院和中油攜手打造首座多元電力供應及儲能系統的智慧加油站「臺南前鋒路示範站」。因應未來的電車趨勢,中油率先啟動轉型,著手布建百分百使用再生能源的全綠能站體,提供加油站本身與電動機車充換電需求,其中的儲能系統便是採用安全性更高的釩液流電池。
今年 1 月,政府也通過「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」,俗稱「用電大戶」條款,規範契約容量 5,000kW 以上的用戶,必須在 5 年內設置契約容量 10% 的再生能源,而液流電池也很適合推展至工業區和住商大樓。
除了國內的產業化進度外,目前也有國際電池材料公司,委託工研院進行測試工作,顯示技術已被國際認可。工研院也積極將技術技轉給臺灣電池和儲能業者,「透過扶植臺灣有潛力的廠商,讓此技術做到電堆百分之百 MIT,」楊昌中說。在分散式能源和再生能源的發展下,工研院持續以扎實技術力,協助臺灣迎接能源新時代。
完整內容請見:
https://news.cnyes.com/news/id/4729870
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同時也有33部Youtube影片,追蹤數超過210萬的網紅Joeman,也在其Youtube影片中提到,今天的開箱很過癮,一次要開箱兩台技嘉新一代的筆電,如果是最近宅生活需要在家工作或在家打電動的人千萬不能錯過,首先第一台是AERO 15 OLED,看名字就知道最大亮點是其搭載了一塊顏色超漂亮的4K AMOLED螢幕,這塊螢幕不但拿來看劇超爽,其DCI-P3色域覆蓋接近100%!再加上經過X-Rite...
德國電動超跑 在 udn發燒車訊 Facebook 的最讚貼文
現在好像很多電動超跑都一一問世了!Carmen Boulogne有1,098匹最大馬力呢~
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德國電動超跑 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最佳貼文
《新加坡聯合早報》9/26
* 德國國會選舉開始投票,投選「後梅克爾時代」的下一任政府。
路透社:由於已執政16年的現任總理梅克爾不再參選,今次選舉將決定誰接替梅克爾。投票站從當地周日早上8時(新加坡時間下午2點)開放,傍晚6時(新加坡週一0時)關閉。氣候、經濟和外交政策是民眾最關注的領域。
德國開始為「後默克爾時代」投票 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210926-1197505?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 中國華為首席財務官孟晚舟25日晚間十點半左右抵達深圳寶安機場,對在場迎接她的群眾發表簡短感言,帶哽咽地說到:「我終於回家了!
從央視新聞的直播畫面可見,孟晚舟一襲紅裙走下飛機,來自各界的群眾在停機坪拉著「歡迎孟晚舟女士回國」的橫幅迎接她。由於還需要進行防疫隔離,因此孟晚舟下機後與接機者保持安全距離。
畫面中的她精神爽朗,但是在致辭說到「回家」時仍顯激動,幾乎哽咽。她說到祖國是最堅強的後盾,也表示:「 有五星紅旗的地方就有信念的燈塔,如果信念有顏色,那一定是中國紅。」
孟晚舟一襲紅裙抵達深圳寶安機場 https://www.zaobao.com/realtime/china/story20210925-1197246?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 【孟晚舟機上感言:中國紅照亮至暗時刻】孟晚舟與美國司法部門達成延期起訴協議後,已乘坐中國政府包機航班CA552從溫哥華起飛,今晚將抵達深圳。她在包機上發佈感言說:「沒有強大的祖國,就沒有我今天的自由」,孟晚舟記述了她在加拿大1028天中的諸多苦惱,並稱「正是那一抹絢麗的中國紅,燃起我心中的信念之火,照亮我人生的至暗時刻,引領我回家的漫長路途。」
* 四年一度的德國聯邦議院選舉將於星期天(26日)舉行,新一屆德國政府將基於選舉結果組建。
執政近16年、準備交棒的德國總理梅爾,在選前一天再次為聯盟黨(基民盟/基社盟)推舉的總理候選人拉捨特催票。
週五公佈的民調顯示,社會民主黨已失去對基民盟的領先優勢,雙方支持率的差距只有一到兩個百分點。社民黨的總理候選人為德國副總理兼財政部長蕭茲。
9月26日舉行的德國聯邦議院選舉產生新一屆聯邦議院全體議員後,尚需得票率最高的政黨與次高的政黨圍繞組閣展開談判。在組成下屆政府前,梅克爾將繼續擔任看守總理。
選舉前夕 梅克爾敦促選民為德國未來投選拉捨特 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210925-1197249?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 與華為首席財務官孟晚舟同天獲釋的兩名加拿大公民康明凱(Michael Kovrig)和斯帕弗(Michael Spavor),已經飛抵國門,加拿大總理杜魯多親自前往接機。
他們二人此前已經被北京關押了1020天。
兩名獲釋加拿大公民已抵達加國,杜魯多總理接機擁抱 https://www.zaobao.com/realtime/china/story20210925-1197242?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 泰國單日冠病確診病例創新高,在過去24小時增加1萬1975起確診病例和127起死亡病例。
泰國冠病疫情應對中心說,94%的新增死亡病例都是超過60歲的年長者或本身患有某些疾病的人,3323名冠病患者情況危急。
泰國過去24小時新增冠病確診病例逼近1萬2000起 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210925-1197245?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 巴西總統博索納羅擔任議員的兒子——愛德華多·博索納羅週五(24日)宣佈自己確診冠病。博索納羅本週早前到美國紐約出席聯合國大會,他也是隨行團員之一。
巴西總統的兒子出席聯合國大會後確診冠病 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210925-1197243?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 【新加坡50歲至59歲人士將受邀施打追加劑】新加坡政府建議50歲至59歲的公眾在完成兩劑疫苗接種至少六個月後,施打第三劑流行病特別採用程序所批准的信使核糖核酸(mRNA)疫苗,這包括輝瑞及莫德納疫苗。衛生部強調,比起年輕人,50歲至59歲的人患潛在疾病的概率更高,因此感染冠病發展成重症的風險也更大。
* 【港地產建設商會表態全力支持港府增加房屋供應】針對有關中國中央政府要求香港地產商,協助解決房屋問題,香港地產建設商會昨天正式回應,指一眾會員必定繼續全力支持特區政府,增加土地房屋供應,改善經濟民生。
* 【中國增加澳洲小麥進口應對全球產出不足】儘管中國和澳洲陷入嚴重僵局,但中國目前正在搶購澳洲小麥,以應對其他地方的作物品質下降導致全球產量不足。
根據路透社:全球主要糧食生產國澳洲預計將連續第二年獲得豐收,而北半球的生產國則受到惡劣天氣和乾旱的打擊。
* 巴勒斯坦總統阿巴斯週五(24日)在聯合國大會一般性辯論中發言,要求以色列在一年內撤出其1967年佔領的巴勒斯坦領土,包括東耶路撒冷,並威脅收回對以色列國的承認。
阿巴斯要求以色列在一年內結束對巴勒斯坦領土的佔領 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210925-1197232?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 美國蒙大拿州發生火車脫軌事故,造成至少三人死亡,50人受傷。
美國蒙大拿州一火車脫軌 至少三死50傷 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210926-1197383?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 日本首相菅義偉上台僅一年就打退堂鼓,對外宣佈不參加黨魁選戰,不尋求連任。他匆匆「下課」,導致自民黨內部進入「戰國」時代,一場「雙雌雙雄」戰打響。
本月29日該黨第45屆總裁選戰,一般相信,將是前外交部長岸田文雄(64歲)和行政改革部長河野太郎(58歲)之爭。前總務部長高市早苗(60歲)和代理幹事長野田聖子(61歲)雖然也參選,但被視為只是「陪跑」。
日本自民黨總裁選舉在即 「雙雌雙雄」明爭暗鬥藏玄機 https://www.zaobao.com/news/world/story20210926-1197300?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 中國恆大旗下新能源汽車子公司表示,仍然在尋找戰略投資者以獲得急需的資金,但無法保證能繼續履行相關合同下的財務義務。
據彭博社報道,恆大汽車週五晚在香港交易所發出公告稱:「本集團面對資金嚴重短缺的問題......鑒於流動性壓力,本集團出現部分日常開支暫停支付及相關供應商暫停供應的情況。」
這則公告證實了彭博社早前有關恆大汽車未能向部分員工支付薪資,也未能向一些供應商按時支付工廠設備款項的報道。現金流困難意味著曾欲在電動汽車領域挑戰特斯拉的恆大汽車,明年可能無法實現量產目標。
恆大汽車表示,正積極與潛在投資者商討出售部分養生谷項目和海外資產,以「提升集團整體效率和補充營運資金」。但同時補充說,「是否能實現上述潛在出售尚存有不確定性」。
恆大汽車承認資金嚴重短缺 無法保證能繼續履行財務義務 https://www.zaobao.com/realtime/china/story20210926-1197376?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
* 俄羅斯外長拉夫羅夫說,沒有阿富汗塔利班的合作,阿富汗的政治進程是不可能實現的。
俄外長:阿富汗政治進程離不開塔利班的合作 https://www.zaobao.com/realtime/world/story20210926-1197361?utm_source=ZB_iPhone&utm_medium=share
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