儲能設備 再生能源不可或缺的夥伴

從二○二一年的五一三、五一七停電， 到二○ 二二年的三○三停電，短短不到一年內，台灣經歷三次全國性大停電。三次停電，喚醒全台民眾對穩定電網的重視，然而，在再生能源大量併網的現在，供電穩定更顯挑戰。

二○二五年，台灣目標達到再生能源占比20%，太陽光電、風力發電都得靠天吃飯，在日落、風平的時候，恐怕無電可發，供電穩定度遠遠不如傳統火力發電。因應再生能源的間歇性發電特性，「儲能」系統成了幫助風光發電併入電網的關鍵角色。

忽視儲能，恐提高供電不穩定性

發展再生能源勢在必行，但再生能源的間歇性仍讓人憂慮：在再生能源占比不斷提升的未來，一場午後雷陣雨會不會就讓供電主力瞬間歸零而引發停電？

停電頻率是否可能因此增加？而供電壓力從白天轉移到夜尖峰，民眾如何能在入夜時分安心用電？

台電專業總工程師吳進忠直言，「以光電來說，天亮的時候它幫我們做事，但能量有限，太陽一下山就下班了，所以我們得做好準備，在發電失常的時候，我們需要救援。」吳進忠所說的救援，是電力輔助服務，也就是在機組發生事故、再生能源發電量瞬間減少，或是用電需求突然大增的時刻，能夠用來即時調度、確保供需平衡的救命武器。

事實上，要保持電網穩定，比想像中更加複雜與精細，當單一機組跳機，造成電網頻率快速下降，原本正常工作的機組也會因此解聯，發生更大規模的停電。虛擬電廠聚合商安瑟樂威執行長鄭智文透露，今年三月，一座離岸風電場跳機，當時情況危急，頻率急速下降，多虧有輔助服務的即時救援，才能避免一場大停電。

電力輔助服務根據使用的時機不同，分為調頻備轉容量、即時備轉容量和補充備轉容量；而目前能提供電力輔助服務的工具包含需量反應、儲能設備和發電機組。

其實電力輔助服務的想法並不新，容量最大、儲電成本最低、也最傳統的儲能方式，可以追溯到抽蓄水力機組。抽蓄水力有挪移電能的功能，利用上下池之間的位能差，在用電離峰時，把水從下池抽到上池，尖峰則反過來從上池放水發電，達到儲能效果。

天然儲能電池

南投日月潭有「全台最大儲能電池」之稱，以日月潭作為上池、明潭作為下池，台電明潭電廠、大觀二廠兩座總共十部抽蓄發電機組，利用上下潭之間三百八十公尺的落差，總裝置容量達二．六GW，去年發電量約三十億度，相當於七十四萬家戶一整年的用電量。

抽蓄水力發電有無法取代的重要性，從啟動到併聯發電，只需三到五分鐘，能夠快速備轉，加上裝置容量大，可以執行大規模的能量轉移，絕非一般電池儲能系統能夠比擬。吳進忠說，就算是在電池儲能系統快速起飛的現在，「抽蓄水力發電仍有它的獨特性和必要性，雖然和電池比較，反應時間相對慢，但水力能夠持續放電六個小時，這麼大的儲能規模，如果要用電池來做，需要一億多個貨櫃，簡直不可能！」

過去，抽蓄水力發電每天固定凌晨抽水到上池蓄電、天亮電力需求變大後開始放電，在再生能源比例漸增的現在，抽放電模式也有所改變。

傍晚時刻， 也就是所謂的「夜尖峰」，是台電電力調度處最緊張的時刻。當民眾下班回到家，家家戶戶打開冷氣、開始煮飯，電力需求大增；但在同時，夕陽西下，太陽光電瞬間歸零，造成電力供給一大缺口。吳進忠觀察，下午三點，太陽光電約能發裝置容量40%的電，但一到日落，發電瞬間歸零，等於流失四GW的容量。去年四月，夜尖峰時，應該保持10%的備轉容量，就一度下滑到只剩3%。

抽蓄水力發電因應現況，從原本的每天一發、一抽，調整成一天調度兩次：中午和凌晨抽水，上、下午和夜間則陸續放電，執行大容量的電力調度。

明潭水力抽蓄電廠廠長張天瑞分析抽蓄水力儲能的優勢，「相較於約十年就要更新的電池儲能，抽蓄機組可使用五十年以上沒問題。加上電池是為了應付短時間的需求，如果要持續發電六小時、又要能在短時間內調度的，抽蓄機組絕對是最好的救援投手。」在明潭電廠的調度室裡，隨時有專員盯著監控畫面，一旦發生臨時需要調度電力的情況，一分鐘內就能滿載的水力抽蓄機組即可馬上上場。

不過，建置抽蓄水力機組的地點可遇不可求，要找到剛好能夠建造上、下池的地形並不容易。再者，山區裡不少自然保留區、部落保留地，並不適合大面積開發，目前台灣僅有位於日月潭周遭的明潭、大觀兩處抽蓄水力發電廠。

台電仍持續探索興建其他抽蓄水力機組的可能性，於二○一八年開始，在大甲溪流域進行可行性研究，以德基水庫為上池、谷關水庫做下池，規畫一座裝置容量三百五十MW的「光明抽蓄水力發電機組」。不過，由於上下池之間通過原住民部落，目前仍在進行環評和部落會議溝通，吳進忠坦言，「要等電發出來，可能還沒這麼快。」