NTU
活动+

区域能源调度的救援投手:电力辅助服务

  • 颜哲渊

Image by Michael Gaida from Pixabay

前篇「区域间能源调度的微血管—虚拟电厂扮演的核心角色」我们谈到,面对再生能源占比提高、其电力供给的间歇性、随机波动性,与未来电动车产业可能造成无法预期的电力消费突增,都有可能使区域电网电压不稳定、系统频率骤降,影响供电可靠度,因此自动需量反应成为管理电力需求的一大解方。

然而除了电力需求面的抑制管理外,当电力供给面不稳、机组临时出状况时,如何配置足够的电力供给应对措施,使发电及负载得以维持平衡、确保系统稳定,也是「电力辅助服务」另外所需扮演的关键救援角色。

电力辅助服务 : 创造额外价值、与终端消费者互利双赢

电力市场常见的辅助服务,分为下列两种,也总称为虚拟电厂。

1. 需求面管理 - 自动需量反应 ( Auto Demand Response)

随著科技与基础建设创新,电力辅助服务开始迭代进化,例如在前篇「区域间能源调度的微血管—虚拟电厂扮演的核心角色」的自动需量反应 (ADR) 便是一种服务形式。别于传统需量反应,透过讯息通知,请求用户降低电力用量。自动需量反应 (ADR) 是藉由 IOT gateway 根据电网实时用电信息,自动抑制用电户的电力用量。藉由控制大型耗电电器,如热水器加热时间、冷气空调温度等,可大幅降低尖峰时刻时的电力需求,且所需的反应时间远远快于传统需量反应。

而实现实时自动需量反应,智能电表建置成为未来不可或缺一环。现今台湾需量反应大多针对特高压与高压用户,期望透过降低高压用电户尖峰用量,维持电网平衡。然而夏季尖峰用电时段其实半数以上的用电量是来自于低压用户,若智能电表未来也布建置广大一般家户,所提供的实时用电信息,使自动需量反应的弹性以及可靠性更好。

2. 供给面管理 - 储能能源调度

而储能系统结合现今电动车产业发展,蓄电技术持续进化,未来亦有望成为电力市场辅助服务的电力供给来源。以日本为例,待 2030 年智能电表等基础建设布建完成,电力有望不再是单项集中式输配,而是可透过电网将电力回流的区域电网。当电力供给不稳时,只需家中电动车将电力回输电网,六百台电动车可贡献之总电力,约等同台中火力发电厂每小时发电量,对于电力公司也有更多弹性调度手段可以维护电网安全,而用户端也可透过补助服务赚取额外的收入。

电力辅助服务的挑战:价格评估、交易机制

由于区域能源交易尚需考虑能源间的转换率与输电耗损,在电力辅助调度时的评估衡量,需要建构在足够数码化且实时的电网基础上,以及区域与区域之间的交易媒合机制、可随电力需求面与供给面实时调整的定价系统。能源交易也是区块链技术瞄准的主力应用领域,处理分散式能源交易时,如何改善成本过高、速度太慢,以及避免大规模交易时可能面临的问题,会是电力辅助服务发展的一大挑战。

NextDrive 联齐科技创办人兼执行长,产品荣获日本 ET/IoT Technology 大赏特别奖与 Good Design 产品设计奖。曾任 Ninecom 创办人兼执行长、美商 Fresco Logic 台湾区总经理,亦为 DIGITIMES 专栏作者,专注于能源管理服务与分散式能源议题,期望透过物联网、云端和大数据,创造每度电都被善加利用的智能生活。