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資料時間:2020/6/22     提供者 : 周桂蘭  
 

美國加州公共事業委員會發佈促進微電網發展和互聯互通的命令,以擴大微電網的市場滲透並加强電力服務的可靠性和彈性


摘要

美國加州為了避免每年野火造成的斷電影響,加州公共事業委員會(California Public Utilities Commission,CPUC)實施參議院1339號法案(SB 1339)和CPUC的相關規則制定(Rulemaking 19-09-009),擴大微電網在加州的市場滲透並加强電力服務的可靠性和彈性。

美國參議院1339號法案將“微電網”定義為在一個明確定義的電力邊界範圍內,負載端和發電端的互聯系統,包括分佈式能源、儲能、需量反應或其他管理、預測和分析工具。可以作為一個單一的可控實體與電網斷開或並聯運行,以承受更大的干擾並維持與所連接的關鍵基礎設施的供電。

美國參議院1339號法案要求CPUC與加州能源資源保護和發展委員會(Energy Resources Conservation and Development Commission,CEC)和加州獨立系統運營商(California Independent System Operator ,CAISO)合作,制定微電網標準,减少微電網部署的障礙。

CPUC著重於智慧電表後儲能,並指示加州的三個大型民營電廠(Investor Owned Utilitie,IOS)開發標準化的互聯系統設計,確定微電網裝置需要現場檢查的安全性和可靠性科技標準,並取消IOS的淨計量電價中的電能儲存規模限制(註)。這三家公用事業公司必須為三類微電網的互聯應用開發範本:

容量小於10 kW且不會輸出到電網的儲存設備的配電級互聯;

併入太陽能淨計量系統的存儲系統,太陽能容量小於30千瓦,存儲容量小於10千瓦;

淨計量太陽能系統小於30千瓦。

註:美國加州原先淨計量儲能的放電容量不允許超過淨計量發電機的最大容量,儲能裝置釋放的最大能量不能超過每千瓦12.5小時的存儲量。


評析

美國加州於2015年開始進行微電網商業市場運行計畫,第一波微電網計畫有顯著成效,主要的經濟效益包括:減少高價的尖峰用電費用,以及電網大斷電時,成功獨立供電,避免用戶損失,另外,也間接提升可再生能源的滲透率。2017年第二波計畫申請爆增,共60案,顯示第一波微電網計畫經驗確實刺激了美國微電網商業模式的發展。

加州能源委員會(California Energy Commission ,CEC)引導州政府推動微電網發展,該委員會已撥款8,450萬美元,在該州三家民營電廠的土地建造20個新的微電網,主要建設經費來自由納稅人資助的能源創新研究的電力投資計畫。

由於微電網商業市場營運才剛起步,各廠家都在做中學,各自根據原有的經驗發展解決方案,因此,面臨微電網未能高度整合標準化,使得系統組建很困難。

2018年加州政府通過相關法案(SB1339),規範微電網發展要標準化與既有電網連接的流程,該法案指示加州公共事業委員會在2020年12月之前為微電網制定標準化的互聯流程及適當的費率。

微電網系統產業的特性是客戶眾多,依客戶環境條件提供客製化解決方案。近年來,微電網在世界各地的電力系統中越來越普遍。根據Guidehouse Insights發佈的2020年第一季報告顯示[3],偏遠地區及工商業的微電網應用占比分別為36%及29%。目前全球大部分新增容量約有86%是來自工商業的需求,微電網的應用市場已逐漸由防災型及偏遠型的用途功能轉向實際商業用途。

因應分散式能源興起,為了增加電力的調度彈性,「輔助服務」及「需量反應」等新興商業模式操作,有助於強化電力市場的靈活性/彈性,允許非傳統發電設備參與電網服務(例如:儲能、虛擬電廠等),打破電流單向輸送,逐漸朝向雙向電流的發電模式調度。台灣未來佈局商業用途的微電網可參考美國加州制定標準化的互聯流程及適當的費率。

一旦建立統一標準,減少廠商各自為政的現象,產業只要確保備妥必要的軟體及硬體基本元件,即可建立規模經濟的生產效益,有效降低生產及營運成本,擴大智慧電網整體市場發展,因此,標準化是智慧電網走向成熟產業的必經過程。


參考資料

[1]CPUC Issues Order Promoting the Development and Interconnection of Microgrids, 22020/06/22.,https://www.energylawinfo.com/2020/06/cpuc-development-interconnection-microgrids/

[2]Lessons Learned From California’s Pioneering Microgrids, 2019/05/13.,https://www.greentechmedia.com/articles/read/lessons-learned-from-californias-pioneering-microgrids

[3]North America Has Retaken Role of World's Leader in Total Microgrid Capacity,  2020/04/29.,https://www.tdworld.com/distributed-energy-resources/article/21129991/north-america-has-retaken-role-of-worlds-leader-in-total-microgrid-capacity 


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