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0403強震神救援 大亞集團智慧儲能「秒」護台灣電網韌性

  • 劉中興台北

大亞儲能科技股份有限公司黃明進董事強調,智慧化儲能系統是強化電網韌性的關鍵設施,在能源轉型過程中扮演關鍵角色。大亞集團

大亞儲能科技股份有限公司黃明進董事強調,智慧化儲能系統是強化電網韌性的關鍵設施,在能源轉型過程中扮演關鍵角色。大亞集團

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4月3日早上將近8點時,一陣劇晃搖醒全台灣,這場25年來僅次於921的芮氏7.2強震導致部分火力發電廠和輸電線路跳脫,這時大亞集團(以下簡稱大亞) 建置的AFC自動頻率控制儲能系統,在地震發生1秒內迅速啟動,在10秒內釋出13MW電力,主動穩住瀕臨崩潰邊緣的電網頻率,以超高速反應,為台電爭取到寶貴時間進行系統調度。

台灣地震頻傳 強化電網韌性已是當務之急

位於歐亞板塊和菲律賓海板塊邊界的台灣,地震向來頻繁,大亞儲能科技股份有限公司黃明進董事指出,「地震所引發的火災、倒塌、管線破損、電器短路等意外事件,都可能導致供電設施異常而引發區域性或大範圍停電。」

他進一步表示,台灣主幹電網目前仍仰賴三條345kV架空線與三座超高壓變電所,一旦關鍵鐵塔或樞紐節點故障,將嚴重影響全台供電,而餘震更可能使脆弱的早期電力設施與老舊配電系統頻傳異常。

為了解決此問題,在2022年3月大停電後,台電推出5,645億元、為期十年的「電網韌性建設計畫」,全面檢視電力系統,力圖從電網規劃、基礎建設、設備汰換、人才培訓、分散式電網等層面,打造更具韌性、更能承受複合式災害衝擊的現代化電網,「2024年4月的地震,再次凸顯出電網韌性對國家安全與民生的重要性,證明此計畫的重要性。」

台灣電網神隊友 大亞儲能上演即刻救援

黃明進接著分析儲能對電網韌性提升與供電安全的重要之處。他提到傳統電力的建構思維,大多以提高電網慣性或備轉容量來穩定電網,不過在地震、颱風這類緊急時刻,調度傳統發電機組所需數分鐘乃至於數小時的反應時間,遠不及智慧儲能在毫秒級的快速響應,在此態勢下,儲能就扮演了關鍵角色。

這次地震中,當部分發電機組跳脫導致電網頻率驟降時,大亞布建的AFC自動頻率控制儲能系統在地震發生瞬間就偵測到電網頻率下降,接著在一秒內啟動、十秒內達到全功率輸出,提供13MW的緊急電力支援。在此同時,全台的AFC自動頻率控制儲能系統也幾乎全數啟動,提供510MW的功率,「這大約等於一座中型發電廠的輸出功率,穩定了電網頻率,避免了大規模停電事故。」

AFC自動頻率控制儲能系統不僅反應快速,還可持續輸出一小時以上,為台電爭取到了調度備轉電廠的寶貴時間。更重要的是,這種智慧型儲能系統可依電網需求彈性調度,以更低的成本部分取代傳統的備轉容量,大幅提升電網的經濟效益與韌性;同時引起台灣各產業,尤其高科技產業,關注電網需要這種從危機中快速恢復與關鍵支援的能力。

「從這次實際運作案例可看出,在走向綠電高佔比的低碳新能源時代,智慧型儲能系統有其必要性。」黃明進指出,智慧型儲能系統的快速響應、精準調頻、靈活調度等特性,已是現代電網的剛性需求,台灣必須積極部署先進併網型儲能系統,做好分散式電網架構,讓地震或天災對電網的影響降到最低。「為提升台灣電網韌性,大亞不僅著手開發儲能技術,更已在多處案場完成智慧儲能系統建置。」

黃明進表示,大亞自主研發出多種儲能技術,並已透過不同技術的搭配,在台灣建置多處儲能案場。大亞集團

黃明進表示,大亞自主研發出多種儲能技術,並已透過不同技術的搭配,在台灣建置多處儲能案場。大亞集團

因應能源革命啟動轉型 創新技術串聯強化電網韌性

至於深耕電線電纜領域多年的大亞,為何會轉型為能源串接的領導品牌,從太陽能到智慧儲能的投入,並且交出亮眼成績單?故事要從12年前說起。

2012年左右,大亞察覺全球能源出現轉型趨勢,就因應趨勢規劃新能源系統解決方案。憑藉長期身處電力產業,對產業生態的深刻了解,2016年鎖定能源新藍海–儲能。方向確立後,2017年大亞啟動內部培養和外部引進相結合的開放式創新策略,迅速打造精通儲能技術和產業化運作的專業團隊。

2017年,中科院有意技轉旗下的「汰役電池整合轉用系統」技術,此技術可以管理並快速估算電池的健康狀態,讓從電動車汰役的電池應用於儲電系統,建置成本可因此大幅降低,此舉讓大亞認定市場商業模式已逐步啟動,著手成立專業儲能系統整合公司,正式將企業觸角從電纜製造擴大到新能源領域。

大亞目前已自主研發出BMS電池管理系統、EMS能源管理系統、AFC自動頻率控制儲能系統、微電網儲能系統、VPP虛擬電廠、UPS不斷電系統等核心技術,並針對新能源高佔比下電網的諸多痛點,提出了系統化的智慧儲能解決方案。

其中AFC自動頻率控制儲能系統可以精準偵測電網頻率的微小波動,並透過自主調控儲能系統的充放電功率,在數毫秒內就完成頻率的穩定控制。「AFC系統可以24小時不間斷的高利用率運轉,提供電網即時調頻響應,也是這次地震時電網的守護神。」

VPP虛擬電廠則是大亞因應新能源崛起而量身打造的創新利器。VPP可透過雲端平台,將眾多小型、分散的發電與儲能設施,整合在同一個管理平台下,如同一座隱形電廠。VPP有兩大功能,一是調整電網的供電量與用電量,以維持電力系統平衡;二是透過需量反應措施,調節電網用電需求。VPP可逐步改變傳統電業運作的思維,降低電力系統對大型基載電廠的慣性依賴,打造供需雙方友善合作的能源生態系。

BMS電池管理部分,大亞開發出模組化、分層級的解決方案,可針對電池、電池組、電池箱等不同層級實施精準監控和多重保護,並與能源管理平台無縫整合,讓電池運行狀態一目了然。另外,大亞的BMS系統還具備智慧化的主動式熱管理、精準的電池健康度(SOH)估算以及自我診斷等先進功能。

UPS不斷電系統是確保用電品質的重要設備,大亞的百萬瓦級UPS,則是專為儲能站打造,電網故障導致外部電源中斷時,可在毫秒級時間內啟動,第一時間全功率接入電網,提供緊急電力支援,避免區域電網崩潰,成為設備供電的最後一道防線。

黃明進接著以常見的場景,介紹這四種技術與大亞內部的電力能源戰情室如何彼此串接運作,讓儲能系統的可用性與效能最佳化。

在夏日用電尖峰時刻,工程師可透過大亞電力調度中心密切監控著電網的運轉狀態。這時某區域的電網出現電力供需不平衡狀態,電壓和頻率開始波動。AFC自動頻率控制儲能系統立即偵測到異常,在毫秒級的時間內啟動了一次調頻,迅速穩定了電網頻率。與此同時,VPP虛擬電廠根據電網的即時需求,向所轄的儲能電站與用電負載發出指令,要求提供支援。

此時在某一儲能電站內,BMS正即時監測站內每個電池組的健康狀況,並將電池資料傳送給能源管理系統(EMS),EMS根據電池的狀態和電網的需求,調整充放電策略。在VPP的指令到達時,EMS立即響應,控制電池進行放電或減少用戶負載用電。

突然一陣強烈雷雨襲擊該區域,導致電網出現短暫停電,儲能站內的大型UPS立即啟動,在停電期間提供儲能系統不間斷的電力供應,確保儲能系統的穩定運轉。「上面各種技術無縫協作的成果,是電網韌性的最佳體現,可以實現小型智慧電網〝分散運轉、集中調度〞目標。」

目前大亞已透過技術的搭配,在台灣建置多處儲能案場。例如位於台中龍井區的智璞儲能案場,是台中市第一個輸電級E-dReg100MW儲能案場,配置100MW/399MWh的長時效儲能,更兼具自動調頻(AFC)與接受台電調度的雙重功能,可在毫秒級動態穩定電網頻率的同時,跨時段移轉電能,凸顯了大型儲能在提供電網多元服務、提升電網韌性上的關鍵作用。

台南七股則有結合35MW漁電共生太陽能案場與23.3MW/96MWh的光儲整合示範系統,將儲能系統作為電網的「蓄水池」,在夜晚釋放白天儲存的電能,平穩再生能源的發電波動,同時提升饋線利用率和光電併網容量。

黃明進指出,大亞的AFC儲能系統在2024年4月地震發生時迅速啟動,為台電爭取到寶貴時間進行系統調度。大亞集團

黃明進指出,大亞的AFC儲能系統在2024年4月地震發生時迅速啟動,為台電爭取到寶貴時間進行系統調度。大亞集團

擘劃未來智慧儲能藍圖 產官民攜手打造新世代電力系統

對於未來規劃,黃明進指出2050淨零碳排已被各國政府列為重要施政目標,智慧儲能技術將在能源轉型中扮演關鍵角色,大亞集團以3E策略(Emerging、Energy、ESG)積極佈局,目標2025年旗下儲能裝置總容量將達到180MW、2026年旗下太陽能裝置容量規模將擴張至500MW,打造橫跨發輸配用各環節的全方位能源鏈。

面對零碳趨勢,他也期望政府擘劃頂層設計,圍繞提升電網韌性、助力綠電併網等戰略目標,研擬更具前瞻性的產業布局藍圖,並健全電價政策、彈性與創新商業模式、提供稅費優惠等配套措施,為產業發展營造良性生態。企業要有使命感和擔當精神,持續投入關鍵核心技術研發,提供有溫度的整體解決方案,協力推動以低碳與彈性調度為本質的強韌電網。

「此外,公眾參與的力量也不容忽視,台灣需要強化全民科普教育,提升大眾對儲能的認知水準,讓人人都能成為能源變革的參與者和受益者。」黃明進認為可鼓勵社區、園區、工商業領域積極部署儲能資源,讓供需兩端攜手合作,才能打造靈活友善的新世代電力系統,加速淨零碳排目標。

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