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【島的名片】綠色矽島進行式:六甲微電網發「光」中

2019/08/07 |採訪撰文:謝惠子 點閱人次: 348

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六甲微電網系統
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

當再生能源越來越多時,「微電網」調控將拉高綠電發光的占比和彈性!


乘坐著四人迷你接駁車,工研院綠能所電力及電網技術組梁佩芳組長帶著小編,深入探訪位於六甲院區的電網技術測試場域,期待與「能源報導」讀者分享打造虛實並進的「微電網」技術。

「簡單來說,工研院六甲微電網系統包括了410kW的太陽光電,5個儲能貨櫃(每貨櫃為100kW/200kWh)、5kW生質能發電系統、200kW的小型柴油發電機,以及電能管理系統。」梁組長說明,這套系統由工研院以自有經費設置,一來希望掌握綠電併網時的區域管理模式,二來協助像是七美這樣的離島能夠以綠電發光,最終目的則是可以做到「高占比綠電微電網」,並進一步行銷至海外。

鋰電池儲能系統(貨櫃)外觀
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

微電網&虛擬平台,發揮雙重功效

但如果你以為六甲微電網就只是普通的太陽能併網測試驗證而已,那就小看台灣的研發軟實力了!

梁組長表示,為了實現再生能源供電高占比,微電網可望成為居中調控的要角,但有鑑於綠能併網目前仍有一些課題尚待精進,工研院特地研發出一套微電網電能管理平台,當執行「Fix Power」(穩定再生能源輸出功率)控制模式可以達到輸出功率固定之效;又如「Smoothing」指令可讓太陽光電輸出平滑化;常態運轉則整合預測技術及調度排程控制技術,實現削峰填谷的功能。

電能管理平台介面
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

值得一提的是,為達成提升再生能源占比目標,工研院設計一套「虛擬」配電饋線模擬平台,透過一些仿真的設備,模擬電網各種外部情境,甚至製造真實模擬情境(如太陽光電驟降)於此測試驗證平台中重演,從中觀察綠能在電網中如何運作與產生變化,預先找出排解之道,成為提升電力品質的關鍵。這套模擬系統還能與實際負載串連在一起,一邊拷貝模擬太陽能、儲能或台電電網的操作,一邊整合六甲院區辦公大樓北研館的實際用電負載情況,發揮「虛實並進」的功能。

梁組長進一步說明,北研館用電契約容量原定780kW,在加入太陽能綠電後已降至700kW,而微電網的運轉模式為:平日裡,讓太陽能全力發電並搭配儲能系統,降低尖峰用電;到了假日,因為用電大幅縮減,除了讓儲能系統吸收多餘的綠電,也由智慧變流器調控太陽光電的輸出,留意市電與負載的變化,避免產生「電力逆送」的情況。

若想達到綠能高占比,電能轉換器(Power Conversion System, PCS)則是發揮智慧調控的重要關鍵,因此工研院的目標是設計出具備彈性控制能力的高功率產品,加大儲能系統的調節靈活度,同時提升國內產業能量。「愛用國貨是我們的發展原則,這套微電網測試系統幾乎百分百出自國人手造,目前還有一些關鍵技術仍在陸續改進之中。」梁組長幽默地說。

工研院自行開發之電能轉換器(PCS)
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

「方格」之間,期待新技術進駐與驗證

目前太陽能年發電量約51萬度(綠能發電累計已超過100萬度),換算一年可為北研館省下新台幣近155萬元的電費。

望著整片排列有序的光電藍海,梁組長忽然指著太陽能板邊上的長繩,向小編丟出調皮的一問:「猜猜這條線是做什麼用的?」小編還在猜想時,幾隻鴿子非常應景的就停靠了上去。「沒錯!就是邀請鳥兒來五線譜上坐坐,千萬別賴在太陽能板上吃喝拉撒,妨礙光電『發功』,也減輕我們的清掃負荷!」語畢大家都笑成一團。

六甲微電網以太陽能做為綠電主力,並貼心的架設繩索供鳥類停靠
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

其實細心之處還不只如此,包括在光電設備的架設施工,特別採用「金屬螺旋基樁」及「預鑄混凝土基樁」這兩種友善環境工法,以降低對環境的衝擊,將來拆卸與搬遷都方便。另外,亦在光電板底下鋪設黑網,優點是可抑制雜草叢生,便於維護管理。

太陽能裝置採取兼顧環保的友善工法:預鑄混凝土基樁(左)、金屬螺旋基樁(右)
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組

工研院特地在太陽能場域及儲能貨櫃部分,都適度留下一小塊的「方格」,期待國內的廠商若有研發出新產品時,可以拿來這裡進行測試與實證,或是舉辦教學課程,讓經驗交流與傳承可以一一地被填滿,朝綠色矽島邁進。

梁組長表示,這套微電網測試系統技術也將延伸應用在沙崙綠能科學城,希望建立起系統規劃、研發測試及產品實證的科技聚落,實踐「離島不孤單、區域有綠電」的能源轉型之路,也為跨出海外做更多的暖身預備,讓「微微」天光有機會放諸四海、照亮八方!


關鍵字:微電網,太陽能,儲能,工研院六甲院區

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