2019.08.01

台達儲能系統整合於三菱重工「三電源微電網」解決方案

全世界以集中式發電發展電力系統已超過百年,整體的調度與布建均以大型集中式發電廠為主,日本也不例外,隨著國際間積極推動節能減碳,及可再生能源成本持續下降,由集中式電源朝向智能電網及分散式電源設置,已成為未來智慧城市之新趨勢。

在分散式電網架構中,儲能系統為分散式電源架構中重要之一環,台達儲能元件事業部(ESDBD)以開發的鋰離子電池芯與儲能貨櫃,結合能源基礎設施事業群(EISBG)開發的功率調節系統(PCS),整合為一套完整的儲能系統解決方案,其具備高可靠度、高功率輸出與快速反應的特性,可在電網發揮負載移轉 (load shifting)、尖峰用電調節(peak shaving)、需量調節(demand response) 的功能。

儲能系統的應用場域(market segment)包含再生能源(renewable energy)、電網輔助服務 (ancillary service)、微電網(micro grid)、工商應用 (commercial and industrial application)、家用儲能 (home/residential ESS) 等。

用上,2016年於日本赤穗綠能園區建置500kW/362kWh儲能系統,2018年於高雄台電永安案場建置1MW/ 1MWh 系統;在微電網與電動載具充電站應用上,2017年於台電樹林綜合研究所建置250kW/400kWh系統,2018年底,完成中油綠能加油站建置 250kW/500kWh 儲能系統架設並已運轉中。

有鑑於傳統燃氣發電機已到了關鍵轉換期,為發展可與環境共存之離網電力系統,且對於發生災害時自立電源之需求增加,三菱重工在相模原工廠建造了新型的混合式發電微電網示範案場EBLOX,採用台達儲能系統、功率調節系統及太陽能逆變器,並結合燃氣發電機,於2018年11月展開驗證。

實驗目的除了使用三電源驗證獨立電力系統之外,更進一步透過控制中心調度,結合燃氣發動機發電設施和儲能電池,驗證即時的電力響應能力(簡稱FCR:Frequency Containment Reserve),未來可用於日本電力的供需調節市場,實現虛擬電廠 VPP 的概念。 驗證結果如下:

1. 離網運作,負載增加時,儲能系統可及時補償發電機啟動前的空檔。

2. 結合再生能源運轉時,儲能系統可平滑化再生能源輸出,並補償尖峰需求,穩定供電給負載端。

由驗證結果可知,虛擬電廠利用資通訊與AI技術,利用儲能系統作為調節,將燃氣發電機與再生能源發電整合於一平台,控制中心透過估算再生能源發電量,可遠端遙控升/ 降載燃氣發電機的發電,其間調度儲能系統因應臨時發生的尖峰負載或再生能源發電,避免發生棄光或棄風的浪費現象。

因應全球計畫性大幅提高再生能源發電比例,且為滿足離網區域用電,預期未來虛擬電廠需求增高,虛擬電廠整合傳統能源與新能源,利用儲能系統特性,可提升調節發電與用電效率,因應負載需求靈活調度能源,維持電網穩定性。在電力自由買賣的市場,可進一步於電價便宜時,將多餘發電儲存於儲能系統,電價高時,再轉售給市場,台達儲能系統基於先進的功率轉換與儲能技術,在未來的日子裡將持續扮演關鍵角色。

【資料來源】三菱重工技報 Vol.56 No.2 (2019) M-FET 特集

新聞來源:品牌管理部