【再生能源妙管家】
時間:2021/7/11(日)
發文:NO.1276篇
大家好,我是LEO
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❖能源轉型
國際趨勢-參與國際再生能源倡議組織RE100的企業,必須公開承諾在2050年以前達成100%使用綠電的時程,並逐年提出相關規畫,Apple、Google、Nike等上百家國際品牌都已加入的RE100。
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但是,從石化能源發展到再生能源(太陽能、風力發電、潮汐、地熱……)發電種類很多,供電上具有時間性、間歇性、難以預測的波動性,對電力供應穩定系統產生很大的不確定性,所以可用來儲存電力,調節供電的系統就顯得相當重要。
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❖台灣政策
政府政策2021年起,用電契約容量在5MW以上的用電大戶,5年內必須建置10%再生能源。不一定每一家用電大戶都有能力建構自己的再生能源發電系統,因此公司為了符合規定,可以採用1. 設置再生能源發電設備2. 建置儲能設備3.購買綠電憑證4. 繳納代金等方式擇一來代替。
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目前全球已經有超過300家企業加入RE100,台灣企業包含台積電、台達電、葡萄王、大江生醫、佐研院、歐萊德、科毅研究開發、宏碁..等9家企業。
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當愈來愈多企業承諾2050年前100%使用綠電,這些企業包含用電大戶,全台300多家的鋼鐵、石化、半導體等企業,都是儲能設備的潛在客戶。許多企業廠房是24小時運作,全天候使用綠電,儲能系統可以將白天多餘的綠電存下來,供應晚上使用,拉高綠電使用率。
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❖儲能系統
儲能系統的兩大功能,1. 緊急備用電源,如果遇到跳電突發事件,可以在最短時間內瞬間放電,為電網爭取緩衝時間2. 強化電力的削峰填谷管理能力,就是把白天剩餘的電力儲存起來,應用在晚上替用戶省電費。
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一套儲能系統包含:功率調節系統(PCS)、電池儲能系統(BESS)、控制系統與能源管理軟體(EMS)等。儲能系統成本結構,電池芯與包含電池BMS、組裝及測試的電池陣列各占二成,EMS、PCS,土建,電力介接及系統整合占其餘六成。全球大型儲能(BESS)在2019年到2024年的成長率更將達22%。
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❖台灣廠商
台達電(2308) 2014年買下日本三菱重工鋰電池生產設備,取得了生產製造鋰電池的能力,鋰電池儲能系統包含多層次安全保護機制與電池管理系統,具備高能量密度、開放式機櫃模組設計特色,符合歐美日等國際高標準認證,台達具備軟硬體開發、技術支援與維運服務能量,擁有全球超過20個儲能系統的建置經驗,是系統整合廠商中的領頭羊。
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大亞(1609) 電線電纜廠-跨入太陽能領域,自行建置的儲能系統「大亞儲能微電網」,融合儲能、電力設備、環境控制、電網資訊等,可提供全方位電力調控服務,已在自有台南廠區建置 6000W 儲能系統,預計今年將提升至 10MW。
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大亞集團持續開發中大型企業廠房屋頂,預計 2022 年底前,全台將有 54 座太陽能發電系統,發電量至少可達 240MW,未來每年營收貢獻約 15 億元。
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系統電(5309)除了車用電子胎壓偵測器(TPMS)以外,儲能系統需求也大幅提升,特別是半導體廠不斷電系統,社區儲能系統,以及電廠儲能穩壓系統,是未來主要的發展方向,在手訂單今年逐漸發酵,營收比重也可望從目前的20%逐步提升至30%~40%。。
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天宇(8171) 從3C電池模組跨足動力電池模組,並切入電動機車與電動大巴市場,今年接到美系儲能系統品牌廠大單持續出貨,並跨足太陽能儲能系統市場。
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美系儲能大客戶耕耘有成,儲能訂單持續湧入,據傳儲能櫃230KW機種能見度已達明年首季,750KW的機種則將可望在明年首季量產,儲能櫃的占比約達八成,下半年的出貨將顯著攀升,6月營收衝上1.44億元,月增730%、年增927%,單月營收創53個月以來新高。
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當電動車、再生能源用量持續攀升,儲能系統勢必將成為重要基礎設施,鞏固電力系統穩定性,這個產業值得長期持續追蹤。
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功率調節系統pcs 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳貼文
有助穩定電網安全、提高用電效率,儲能系統是再生能源必要輔助設施!!(11/30/2019 風傳媒)
台達資深副總裁暨乾坤科技董事長劉春條表示,再生能源供電有時間性、間歇性和波動性等先天限制,好比說太陽只有白天出現,冬天和夏天的日照時間也不同;或是晚上用電離峰時間的風特別大,發電量過多也可能發生電網燒掉的情形。如果搭配儲能設備就能充分使用電力、與再生能源協同供電,必要時將電回送電網,也減少傳統機組的燃料消耗與污染排放。
儲能系統有相當多樣的應用情境,主要應用模式包括負載轉移、削峰填谷以及需量反應。陳錦明說明,所謂的負載移轉就好比說將白天用剩的綠電儲存起來,移轉到晚上或其他時間使用;針對間歇性運轉的高變動用電模式,以儲能系統放電取代偶發性的尖峰用電,削峰填谷降低市電契約容量以達節費目的;至於需量反應則是針對平緩用電模式,藉由離峰充電、尖峰放電參與台電輔助服務並取得服務收入,提高投資報酬率。
作者 楊安琪
《再生能源發展條例》修法通過後,為台灣再生能源多元發展訂定更明確的方向,目標 2025 年推廣總量達 27 GW。為能有效提高再生能源占比、實現目標,台達指出,儲能系統若與再生能源配套,將能因應再生能源供電的先天限制,做為輔助服務維持電網供電穩定。
相較於傳統機組消耗化石燃料、造成碳排放及污染問題,再生能源不產生碳排放,還可循環再生、自主性高,但缺點是運轉時間受天候限制,難以維持穩定發電,無論是發電強度或時間點等可控性都不比傳統機組,對電網衝擊較大,而且平均成本也相對較高。
台達資深副總裁暨乾坤科技董事長劉春條表示,再生能源供電有時間性、間歇性和波動性等先天限制,好比說太陽只有白天出現,冬天和夏天的日照時間也不同;或是晚上用電離峰時間的風特別大,發電量過多也可能發生電網燒掉的情形。如果搭配儲能設備就能充分使用電力、與再生能源協同供電,必要時將電回送電網,也減少傳統機組的燃料消耗與污染排放。
以目前台灣的用電型態來看,工業用電的占比就超過五成。政府在《再生能源發展條例》修法中制定「用電大戶條款」,針對契約容量大於 5 MW 的用電大戶,要求設置一定裝置容量的再生能源發電設備或儲能設備,或以購買綠電憑證、繳納代金的方式代替。用電大戶主要產業為石化、塑化、鋼鐵、半導體、面板、電子資訊等產業,估計將有 500 多個電號、300 多家企業受到影響。
台達儲能元件事業處協理陳錦明提到,用電大戶建置一定比率的再生能源,是最好也是最積極有效的作為,只是再生能源的建置有相當的土地面積需求,取得不易,以地理條件來說又以中南部更有機會,但要在 2025 年達到再生能源占比 20% 目標並不容易。儲能設備則會是個可行的方案,尤其占地面積相對較小、建置時間短,而且反應快速、自主性高,又可雙向操作,不僅能快速提升再生能源建置比率,也不會對電網造成衝擊,協助穩定用電安全。
儲能系統有相當多樣的應用情境,主要應用模式包括負載轉移、削峰填谷以及需量反應。陳錦明說明,所謂的負載移轉就好比說將白天用剩的綠電儲存起來,移轉到晚上或其他時間使用;針對間歇性運轉的高變動用電模式,以儲能系統放電取代偶發性的尖峰用電,削峰填谷降低市電契約容量以達節費目的;至於需量反應則是針對平緩用電模式,藉由離峰充電、尖峰放電參與台電輔助服務並取得服務收入,提高投資報酬率。
台達藉由在子公司乾坤科技所設置的案場,展示實際裝置的儲能解決方案,包括電池儲能系統(Battery Energy Storage System,BESS)、功率調節系統(Power Conditioning System,PCS)、能源管理系統(Energy Management System,EMS)等三大子系統。
設置於乾坤科技的貨櫃型鋰電池儲能系統,從電池芯、電池模組,到儲能貨櫃、功率調節系統、控制器等均由台達自主開發,在國內外已有數個電網型案場實際運行,經過多年運轉、調適與驗證,狀態表現已相當穩定。
系統中最關鍵的零組件就是兩個 40 呎儲能貨櫃,貨櫃中採用技轉自日本三菱重工的鋰離子電池,並以冷凍櫃做為框架,藉由組合電子機構使單一儲能系統達 1,500 度電的裝置容量、250 kW 功率,而由於現場共設置兩個儲能貨櫃,所以共可提供 3,000 度電、500 kW 功率;全功率輸出時約可支持 5 到 6 小時備援電力,可調配廠區尖峰離峰用電,或在遇到緊急斷電時做為備用電力不斷電,取代過往柴油發電機,達到低噪音低污染電力使用。
冷凍櫃有良好的隔熱性,也設有空調維持電池溫度在穩定區間,能大幅延長電池壽命。同時也建置消防系統,一旦發生火災就會即時快速滅火。台達表示,針對如此高壓大電流的設備,所有設計考量中第一優先的就是安全性。目前該儲能貨櫃已取得兩個美國專利、一個台灣專利和日本專利。
除了儲能貨櫃,現場也使用台達自主開發的 125 kW 戶外型 PCS,採用四台併聯,對電力進行雙向交直流轉換。此外,案場中還設置 EMS,會依據電網控制器讀取電表資訊與當下負載情況,對 PCS 和 ESS 充放電下達指令。
從畫面可看到目前儲能系統運作的即時狀況,包括即時充放電功率、即時蓄電量、累計充電量與放電量,還有廠區電網瞬時功率以及電網累計電量。從晚間 11 點離峰用電時間開始,就會用一部分電力為儲能系統充電,一直到早上 7 點左右會充到一定程度電量,接著從上午 10 點半起放電,降低尖峰用電時的市電用量。
台達目前針對工商業應用提供 100 kW 至 MW 等級的儲能系統解決方案,從室內外 50 kWh 儲能機櫃到 MWh 等級的貨櫃儲能,應用場域包括賣場、綜合大樓、機場、車站,或是製造業、微電網等大型場域應用,10 MW 以上電網等級方案則適用於發電廠、輸配電所。
「儲能系統跟再生能源不是競爭關係,而是相輔相成,」陳錦明強調,儲能系統是再生能源發展裡的必要輔助設施。當再生能源占比提高,如果沒有一定程度的儲能系統搭配,發展上的穩定性也會受限,因此需要政府政策引導,若再生能源搭配儲能系統配套,相信將對未來發展更有助益。
完整內容請見:
https://technews.tw/2019/11/30/delta-to-showcase-its-energy-storage-system-and-solutions/
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