大同結合法人力量 力促微電網產業進擊海外

行政院於2012年9月核定「智慧電網總體規劃方案」，此後選定於澎湖建立智慧電網示範場域，經由經濟部能源局、科技部能源國家型計畫第二期(NEPII)與台電公司共同推動，如今業已展現相當成果，足以彰顯台灣產官研各界投入智慧電網之能量。為建立高品質、高效率及環境友善的智慧化電力網，經濟部能源局積極推動「智慧電網總體規劃方案」，並將推動時程劃分為佈建期(2011~2015)、推廣擴散(2016~2020)，及廣泛應用(2021~2030)等三大階段；中央大學電機系講座教授暨能源國家型計畫智慧電網主軸計畫召集人林法正表示，首階段重點工作乃在於「澎湖智慧電網示範場域」，希冀結合智慧電網相關技術與能量，進行整合由工研院主導的澎湖智慧電網示範計畫，現已針對發電、輸電、配電及用戶端，同步繳出可觀的成績單，可望為首階段佈建期劃下圓滿句點。在用戶端方面，完成2,000戶低壓智慧電錶、100戶智慧居家能源管理系統(HEMS)等佈建事宜；在配電部份，完成兩條饋線配電自動化，且同時涵蓋主幹線與分歧線，堪稱台灣創舉；在輸電方面，已在兩座傳統式變電所導入完成智慧型變電所；至於最關鍵的發電部份，工研院則偕同深具智慧電網與微電網建置實績的大同公司，成功導入東芝微型能源管理系統(µEMS)，進而將台灣區域型微電網在地化應用，推向前所未見的重大里程碑。工研院發展調控技術 加速微電網商轉進程挾著斐然成績，工研院於日前舉辦澎湖智慧電網示範應用交流會，席間包括NEPII智慧電網主軸計畫召集人林法正、工研院綠能與環境研究所副所長何無忌、工研院綠能與環境研究所電能技術組組長梁佩芳，及大同公司智慧解決方案事業部處長陳威霖，共同揭櫫台灣已具備之相關技術能量與成果。何無忌表示，早期係由一個個小電網開始發展，因經濟效益欠佳，導致各電網規模愈趨擴大，形成不同龐大電網相互支援、卻也相互限制的詭異現象，爾後時值紐約大停電事件，少數輸配線路及軟體失效引發的骨牌效應，逐漸擴散至電網的其他部分，最終導致超過508座機組跳脫，5000萬人停電的嚴重事故；有鑑於此，包括美國等多國政府，基於強化供電可靠度、納入分散式能源，積極投入智慧電網發展，也讓微電網蔚為大勢所趨。綜觀全球微電網發展，多從島嶼起步，只因為許多島嶼地區擁有豐沛風力、太陽光等再生能源，一旦結合儲能機制，驅使電力產生與使用兩端趨向平衡，即可望形成自給自足的獨立電網；惟儲能設備成本偏高，形成發展障礙，故現今微電網多屬示範運轉性質，真正商轉案例不多。因此工研院結合大同等業者聯手推動澎湖智慧電網示範計畫的初衷，即是力求以技術上的突破，促使建置成本下降，及早孕育可供商轉之微電網。梁佩芳進一步解釋，微電網重點其實並非「微」，也就是關鍵不在規模大小，而在於需要加入原有電網所不具備之控制能力，如此一座與市電併網的微電網，即使遭逢市電失效，也能切斷市電而獨立運作，並維持電力供需平衡，而工研院扮演的角色，便是投入相關平衡機制所需技術元素，包括具有合理成本效益的儲能技術、攸關用戶端調節的決策演算技術，並因應前述兩大關鍵需求開發新的技術與元件，譬如在多條配電饋線間建立備援與平衡機制，終至與產業界合作，將技術成果推向商業應用。以澎湖智慧電網示範計畫而論，工研院與東芝、大同共同推動導入的µEMS，即是整個計畫的一大關鍵；工研院選定以已有實際驗證經驗的東芝µEMS平台為基礎，旨在調控太陽光發電，避免饋線電壓飆高，並加入工研院新的演算法，再歷經反覆驗證與調校，最終透過提供太陽光發電系統、智慧逆變器的大同公司，負責落實µEMS技術在地化。電力不發達地區 蘊含莫大微電網商機代表NEPII智慧電網主軸計畫的林法正指出，探究澎湖智慧電網示範計畫的推動目標，涵蓋四個面向，分別是發展微電網技術、建立微電網展示、扶持系統商，最終協助系統商拓展海外市場。而系統商需與研發團隊進行技術接軌，亦需帶領各具專長的協力廠商聯合作戰，必須有一定營運規模與系統整合實力。大同公司是台灣第一座微電網「屏東林邊智慧微型電網示範園區」的建置商，此案不僅榮獲行政院科技會報主辦的2015年智慧城市創新應用獎之「智慧節能」獎項，近日再囊括亞太經合會(APEC)「2015能源智慧社區倡議最佳案例評選競賽」微電網項目銀牌獎，顯見該公司的規模與實力，確實堪能在澎湖智慧電網示範計畫中擔綱要角。林法正接著說，當前未開發或開發中國家，無力針對供電覆蓋不足的區域，大舉興建集中式電網，勢必傾向於多處分頭建立微電網，以填補供電缺口；至於離島，則礙於火力發電成本、燃料運費過於高昂，未來勢必會設法提高再生能源滲透率，藉以取代柴油發電，對於獨立型新能源微電網的佈建需求，可望節節攀高。前述種種需求，都可望形成台灣產業的重大契機，因此科技部能源國家型計畫為協助業者開拓海外商機，今後將持續針對不同國家籌辦雙邊研討會，引領廠商熟悉當地法規，並指導廠商備妥投標文件、撰寫計畫書，加速贏得海外微電網標案。何無忌透露，展望今後，工研院除了不斷鍛鍊微電網預測、調度、監測等方面技術能量，使技術成果得以契合工業應用環境外，同時也規劃設立非屬展示性質的大型微電網場域，鼓勵營運商在此設置儲能系統、預測系統，甚至佈建自己的電力設備；與此同時，工研院也將力求精進虛擬電廠技術，著手研發超越現今需量反應(DR)層次的調控技術，未來協助廠商端出更為精緻的全方位解決方案，逐鹿全球微電網商機。大同推動µEMS在地化 助示範場域及早成形大同公司的陳威霖表示，台灣電力產業欲輸出海外國家，將面臨法規、政策、融資等多方面限制，難度可謂不低，然而若是以微電網為基礎，將建置範圍鎖定於電力不發達、資訊化程度不高的村莊、偏遠地區或是小島，機會自然大了許多，因此該公司積極投入微電網產業，道理便在於此。但不可諱言，電力系統不容許些許閃失，因此環顧全球電業，皆將「可靠度」列為最優先檢視標準；有意競逐微電網商機的業者，縱有再好的解決方案，若無強力佐證使對方確信為十足可靠，也將不得其門而入，因此大同非常清楚，放眼全球，處處充滿微電網商機，但所需克服的挑戰依然巨大，且亟需較長時間琢磨，絕非一蹴可幾。著眼於此，大同響應澎湖智慧電網示範計畫，致力與工研院、NEPII及核能研究所合作，一次次費心排除所有技術整合障礙，為的正是打造出足以證明可靠的微電網示範場域，連同早先屏東林邊智慧微型電網示範園區的實績，厚植進軍國際舞台的籌碼。陳威霖說，在澎湖案例中，大同結合太陽光發電系統，並運用東芝微型能源管理技術進行在地化調整，成功發展出可在短時間內達成智慧逆變器總發電量回傳與控制的監控平台，意謂電網中即使加入再生能源，也能藉助µEMS善盡發電預測、負載預測，從而展現符合台電所需之電力品質，同時讓「再生能源佔單一饋線的裝設比例30%」之遠大目標，有望儘早實現。