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計劃名稱

106年度新及再生能源前瞻技術掃描評估及研發推動—雲端再生能源智慧調度創新前瞻計畫(1/1)

主題名稱

運用儲能系統緩解再生能源間歇性問題

資料時間 2017/08/31 
上傳時間 2017/8/31 
國別 美國
能源領域
科技
能源業務
電力
決策知識類別
評析
 
重點摘述

台電近五年備轉容量低於6%天數,從2013年出現1天以後,2014年以後呈現每年數倍成長,今年(2017)到目前為止,已經出現73天備轉容量率低於6%現象,甚至有3天備轉容量低於90萬瓩的狀況(如圖1),再生能源普及化成為我國當前重要課題,未來用戶端將有更多再生能源發電系統等不穩定發電,當再生能源發電占比愈高,即會顯現所謂鴨子曲線(Duck Curve)的現象,除了仰賴電力公司快速升降載AGC (Automatic Generation Control)機組外,也可透過聚合儲能提供快速輔助服務,在目前全民抗爭拒絕增設電廠的氛圍下,搭配使用蓄電池,平滑發電量、負載移轉/削峰填股、快速升降載/充放電提供電網輔助服務,也許是緩解當前電網不穩定性、負載驟升一個值得探討的方向。

以台電近五年備轉容量低於6%天數,從2013年出現1天以後,2014年以後呈現每年數倍成長,今年(2017)到目前為止,已經出現73天備轉容量率低於6%現象,甚至有3天備轉容量低於90萬瓩的狀況(如圖1),將近於2部火力機組的尖峰供電能力,意旨只要2部機組發生停/檢修的需求,都會有限電的可能性,因此再生能源普及化成為我國當前重要課題。

 

(資料來源:台灣電力公司)

圖1、近五年備轉容量低於90萬瓩

另一方面,未來用戶端將有更多再生能源發電系統等不穩定發電(Variable Generations, VGs),而這些不穩定發電與傳統發電有本質上的不同,其輸出不容易被控制及儲存,而輸出的變動率(Ramp Rate)通常很大,因此如何整合與調度高佔比的不穩定發電會是未來調度的一大挑戰。

當再生能源發電占比愈高,即會顯現所謂鴨子曲線(Duck Curve)的現象,美國加州已出現。如圖3所示,鴨子曲線的課題就是傍晚的「鴨脖」(Ramp up),可發現下午四點半開始的三個小時內,太陽光電等再生能源發電量急速下降的時段,電力市場急需快速的負載追隨(Load Following)調度等輔助服務(Ancillary Services)。

(資料來源:CAISO)

圖2、CAISO預期至2020年負載曲線

由於「綠電先行」與2025年再生能源發電占比達20%等政策推動,未來我國也很可能顯現出鴨子曲線的負載樣貌,加上台灣是孤島,電力無法賣到海外,在季節交替的日子,PV可能因為短暫雲遮或陣雨造成大幅變動,或者到了五六點鐘太陽下山,電力需求急遽上升,整個負載曲線的快速上下將會更顯著,除了仰賴電力公司快速升降載AGC (Automatic Generation Control)機組外,也可透過聚合儲能提供快速輔助服務,如圖4所示。在目前全民抗爭拒絕增設電廠的氛圍下,搭配使用蓄電池,平滑發電量、負載移轉/削峰填股、快速升降載/充放電提供電網輔助服務,也許是緩解當前電網不穩定性、負載驟升一個值得探討的方向。

(資料來源:WAKKANAI MEGA-SOLAR PROJECT 1-YEAR RESULT)

圖3、日本北海道大規模PV穩定驗證計畫結果

附件 * 運用儲能系統緩解再生能源間歇性問題
資料提供者(作者)/機構 梁敏雄 / 財團法人資訊工業策進會
最後修改者  
聯絡電話 (02)6607-3674 
聯絡 Email minsiong@iii.org.tw 


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