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加入储能的弹性需求可为德州年省19亿美金 同时还提升可再生能源营收36%

 电力需要随时供需平衡,过去电业的主流思想是调控供给追上需求变化,但随着可再生能源的发展,电网不能刃绿丫┯槔质只驸调整的发电资源比例增加;另一方面物联网概念发展,使如今需求面的想法逐渐兴起,欧美已经有许多需求面调控的测试案例。美国资源政策研究机构落矶山研究中心(Rocky Mountain Institute,RMI)于 2018 年 2 月发布《需求弹性:实现低成本低碳电网的关键》( Demand Flexibility: The Key to Enabling a Low-Cost, Low-Carbon Grid),进一步提出需求面调控的价值。

落基山研究中心以美国德州为研究的基础模拟环境,德州并不加入美东美西两大电网,而是有独立电网德州电力可靠性会议(Electric Reliability Council of Texas,ERCOT),德州太阳能与风能资源丰富,也仍拥有大量传统火力电厂,成为研究最好的模型素材,研究根据德州现有的电力供需结构与市场资源为基础,计算加入弹性需求调控之后,可发挥多大的影响。

这些弹性需求面调控资源包括:假设德州有 420 万家庭与商业用户采用可支撑需求反应的热水器,390 万家庭与商业用户安装了陶瓷储热系统,370 万用户安装储冷空调系统,1,500 万家庭用户采用插座用电管理,1,150 万用户采用可因应电网的需要而作为调控资源的电动车。

当落基山研究中心为德州电网加入上述的需求面弹性调节资源之后,在试算模型中,这些弹性资源在供电吃紧的时刻能提供调度资源,将尖峰负载抑低达 24%,减少供电与输配网络压力,因而省下增建尖峰备援电厂、输配网络升级与维护成本,每年高达 15 亿美金,也节省火力发电燃料费用 4 亿美金,并减少 700 万吨二氧化碳排放量,达德州总排放量的 23%。

另一方面,在用电少、发电量过剩的时段增加用电或储能,因此拉高了离峰时间的用电量与批发电价,离尖峰差距缩减 56%,使得每年弃风、弃光的状况大为改善,减少 40%,可再生能源的营收也跟着成长,大增 36%。

研究结果显示,弹性需求可以提升可再生能源计划营收,在经济诱因上促进可再生能源发展;另一方面,却不需要电力企业或纳税人付出更多成本;反之,还能为整体电网节省更多钱,还能同时提升电网的稳定性。可说一举数得,相对于弹性需求可造就的成本节省与经济效益,本身的设置成本可说远远划算。

弹性需求对电网经营者来说更好的一点是,设置非常快速,传统电厂必须 5 年以上时间才能建好,以中国台湾地区目前争议焦点深澳电厂来说,规划在 2025 年才能上线供电,对于迫在眼前的供电缺口,可说缓不济急,但是众多弹性需求管理技术,在管理规划良好与政策诱因配合下,能很快建置完成,马上派上用场。

落基山研究中心的研究成果,给全球所有电力供需问题一个“舍慢求快”“舍贵求廉”“舍碳求绿”的解决方案思维方向,只要以兴建新电厂庞大资金的一部分,用来奖励弹性需求资源设置,可更快速解决电力供需缺口问题,减少碳排放并促进绿能发展。目前全球大谈物联网,如中国各地也积极认为物联网是电子产业的下一个市场,而这些弹性需求技术,都是物联网领域应。与其兴建因为减碳势必越驱严苛而终将汰除的火力发电厂,不如以更便宜快速有效的解决方案,还能发展物联网产业,这个观念将逐渐成为主流。


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