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日本擴大虛擬電廠實驗 為2030再生能源目標鋪路

日本VPP實驗始自2016年,隨技術發展,現在提出相關技術服務的廠商漸增。圖為進行大規模區域VPP實驗的TEPCO招牌。法新社

虛擬電廠(VPP)是利用網路與人工智慧(AI)等先進技術,進行電力供需調控,創造出相當於發電廠效果的技術,日本自2016年開始進行實驗。由於日本政府設定2021年為電力供需自由買賣市場起始年,以利2030年將日本主要電源轉為再生能源,現在日本與虛擬電廠有關的技術實驗與產品概念,逐漸增多。

目前日本最大電力公司東京電力(TEPCO)旗下企業,東京電力能源夥伴(TEPCO Energy Partner),正進行日本關東地區14個工廠的電力調控實驗,利用現有電源、再生能源、蓄電池、甚至緊急發電機等系統,統一在東京的公司內進行集中調控,設法找出電力即時控制過程的問題,並逐一解決。

理論上使用蓄電池的話,可以讓電網調整時間短到以秒計算,但根據日本經濟新聞(Nikkei)轉述東京電力能源夥伴的說法,現在電力調控還需要超過10分鐘、甚至到1小時的時間,電力供應才能穩定,遠非理論中的10秒以內,該廠希望2030年以前能做到1秒以內調整,這才能讓再生能源與虛擬電廠發揮最高效益。

而因為電力調整需引進蓄電池與再生能源,而電力事業是營利事業,所以參與合作的設備也需分配利益,目前日本新創企業Digital Grid正在實驗電力區塊鏈(blockchain)技術,記錄電力流向,建立電力收支計費標準,這與電力調控技術一樣,都是虛擬電廠事業成立的基礎技術。

但既要依賴網路,就需同步注意資安與駭客問題,目前因電力調控技術還在實驗階段,並未對外公布相關資安作為,但這必然是下一步發展重點。

下一個問題,日本再生能源發電系統數量很多,但消費者採購大容量蓄電池的意願不高,目前只有公家機關較多,如東京電力能源夥伴需與日本橫濱市合作,才有47間中小學的蓄電池可用在電力調控實驗,這是個問題。

日本機械設備大廠樁本鍊條(Tsubakikumo Chain)就提出一套方案,電動車充電站Tsubaki eLINK系統,在2019年內升級,讓連接該系統的電動車電池能當電網中的蓄電池應用,由於採購電動車的消費者會比採購大型蓄電池的消費者多,這不失為快速增加蓄電池的解方之一。

目前日本電力來源比例,再生能源佔16%,但已達瓶頸,日本政府提出2030年以前提高為22~24%,必須依賴虛擬電廠相關技術。