再生能源市场暴发 带动储能系统验证需求水涨船高
- 林稼弘／台北讯
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随着节能减碳的议题在ESG的带动下，其重要性日益提升，从政府到企业无不希望在绿能使用的比重上逐渐增加，进而达到真正的净零碳排，不过除了广开以再生能源为基础的发电外，储能也是相当重要的关键，在这当中，也进一步衍生出储能系统的验证与量测也是该领域发展能否顺利的讨论，日前致茂电子举办「掌握电动车/储能测试技术迈向能源永续之路」研讨会，从产业趋势、量测技术和能源永续的角度探讨此一议题。
致茂电子特别邀请暐诚国际验证股份有限公司（ATC）林益良总经理分享「储能系统标准与趋势」，林总经理引述调研机构数据表示，台湾在2023年的储能市场规模可望超过新台币200亿元，预计到2030年可望突破2,500亿元，由此可见该市场的商机十分惊人。林益良也以澳大利亚在2016年所发生的事件为例，正因为储能系统的快速建立，让2017年的澳大利亚免于大停电的危机。所以储能系统的存在有助于再生能源电网的韧性，若进一步来看，它能做到电网的调频、削峰填谷等功能，亦或是处理短暂的供需失衡的情况。
致茂电子产品副理林信宏则是进一步呼应林益良谈到，从储能系统来解析其组成，一般来说，该系统可以分成Controller（control Box）、Rack Controller（String BMS）与Battery Module（包含Module BMS）等三个次系统，但致茂也观察到，储能系统有相当明显的成长态势，而储能的BMS系统不若电动车的BMS，电动车车厂的主导性相当强，但储能BMS产品目前没有明显的领导者，想见该领域的竞争也相当激烈。
储能BMS系统电压朝1500V发展，仍有诸多验证规范待适应
储能系统目前常见是以1000V系统，不过近年来发现市场上的确开始将上限电压提升至1500V，提升电压的作法，在相同于40尺的货柜进一步提升了整体的功率密度达到35%，也换来了一些系统成本的降低，甚至是土地成本的取得上也能获得较佳的控制。林信宏观察，此次的CIBF（国内国际电池技术展览会）其实已经看到许多业者在电压等级上已经超过1000V以上。
诚然，尽管1500V储能系统能带来整体成本的有效控制，但也带来其他的挑战，像是电池系统的的绝缘的设计必须考量使用的恶劣环境再有所精进，1500V系统的电池芯数量从既有的300多个增加至400多个左右，电池芯的一致性会是关键之一。另外，过去市场所推出的系统多以1000V为主，市场的从业人员的经验也多以1000V为依归，在升级至1500V之后，整个BMS系统与控制系统也都必须重新调校，相关的维运经验也必须重新累积；1500V的系统安全才能确保储能产业能持续发展下去。
林信宏分析，事实上，早在2020年，IEC 63056所修正的版本中，就已经规定了最高直流电压1500V的电力储能用二次锂电池和电池组的安全要求和测试，这也能让产业界有基本的方向可供参考。另外，像是IEC 62619就是针对工业应用之二次锂电池与电池组的安全性要求，IEC 62620则是针对工业应用之二次锂电池与电池组的性能与耐久性表现进行一连串测试，其他亦有UL 9540与UL 1973等，就环境物理条件等一系列项目，必须通过其检测。
PCS与AFC技术亦是关键，量测规范不容忽视
而致茂电子产品主任蔡志元则是就市场上的储能系统分类做了详细的说明，像是露营车所用到的储能系能，其功率等级大约就落在2kW以下，电压约在100V以下，一般住家在30kW以下，电压范围在300至800V的区间，而在工商区域会在500kW以下，电压在1000V，至于前面所提供的1500V的系统，就是电网会使用到的等级。蔡志元也提及致茂电子旗下诸多的解决方案，像是Chroma 62000D双直流电源供应器，最高的输出电压就高达1800V，功率等级达540kW，同时也能支持车用测试LV 148与LV 123。
另外，讨论储能领域势必也会接触到逆变器系统，也就是所谓的储能逆变器系统（PCS），蔡志元说明，单以测试项目来说，可以分成三大类别，分别是并网性能、输入输出特性与保护特性，合计测试项目共有二十三项，致茂电子有提供完整的测试指南供业界参考，当然也有提供相应的检测设备供客户使用。
此外，林信宏也补充说明指出，在台湾储能市场也会遇到AFC（储能自动频率控制）的议题，它是基于储能快速充放电的优势，让储能系统能因应电力系统的负载波动，主动调整充放电的工作，借此让电力系统的频率维持稳定，这样的作法，适合用于再生能源高占比的电力系统。但林信宏也强调，这样的技术在SPM（执行率）与ASPM（平均执行率）的表现，其背后的关键仍是电池的效能高低与否来决定。同样的，这也有一系列的测试项目与设备供业界参考。
整体而言，由于再生能源与ESG等议题的带动下，让电网系统乃至于小功率等级的储能系统等市场的发展相当火热，延伸出许多量测与验证需求必须被满足，与此同时也需要兼顾安全性与效能等表现，在相关规范已经就位且可供业界参考的情况下，量测设备方案也是不可或缺的一环，致茂电子在该市场自然不会缺席。
