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【小人物大英雄】

陽光種電人

太陽,幾乎是地球一切生命與能量的源頭,不僅乾淨還完全免費,在臺灣有一群人,努力推­動著太陽能發電,他們在高樓屋頂上、農田水池邊,架起一面又一面的太陽能光電板,希望­能為我們爭取更多的替代能源。

【公視】- 我們的島

微型電廠時代

在南台灣,最近有一門生意特別熱門,就是出租屋頂。台南市天賜良緣社區四周沒有遮蔭,­每到夏天太陽直射屋頂,頂樓像大烤爐。今年四月,住戶投票,決定把屋頂出租給光電系統­業者,架設追日型光電板,幫住戶遮擋毒辣陽光。系統業者賣電的一成利潤回饋社區,管理­委員會每個月多了三到五千元的收入。

【大自然的力量】
The Power of Nature

認識再生能源

再生能源來自大自然,包含太陽能、風力能、生質能、水力能、海洋能、地熱能六大類。 希望透過本動畫影片的介紹,讓大家對這六種再生能源留下深刻印象!

台灣的綠能能發展到多少?

陽光種電人

公視-我們的島:微型電廠時代

【大自然的力量】-認識再生能源

台灣的綠能能發展到多少?

2017.06.21

【能源報導月刊】「銀」頭趕上!澎湖東吉嶼微電網案勇奪APEC銀質獎

3大技術應用,讓微電網動起來

   「綠能是政府力推的重點,而中興電工便思考著再生能源推展的瓶頸與問題,同時想方設法克服,終於在澎湖的東吉嶼微電網應用上得到印證、大放異彩!」張存德笑著說,在切入正題之前,得先從3個重要的應用技術講起,做為開場楔子。

首先是評估(Microgrid evaluation)。

   利用模擬軟體,以小島或區域的特性進行評估,做出妥適的最佳配置,來產出最大的經濟效益。亦即按照自然環境與地理條件,推估要安裝太陽能多、還是風力多等等。「例如東吉嶼的各種需用補給都是仰賴專船運輸過去,所以選擇使用太陽能在交通運輸與設備維護上是相對容易的,兼顧成本與自然條件。」

第二是智慧量測(Smart μ-MEMS)。

   要實現最佳化的資源配置,就必須知道該區域的用電狀況,並將用電、發電等所有數據統整起來,變成電力調配的參考依據,如柴油發電機、太陽能、儲能系統等各要供應多少電力,就是靠智慧量測與能源管理系統來統籌調度。

最後是儲能(Smart ES-solution)。

 

從「小上海」到「國家海上公園」,東吉嶼需電孔急

   東吉嶼位於台灣海峽澎湖群島之東與台灣本島之間,因為地理上的航海優越條件,在19世紀中葉即具重要經濟地位,繁榮景象被稱為「小上海」。時光流轉,東吉嶼和其他附近島嶼現在是第2座國家海上公園(澎湖南方四島國家公園,第9座國家公園),擁有豐富特殊的海陸域物種,光是八放珊瑚與水螅珊瑚就多達3科198種!

   「因觀光日盛,島上居民加上遊客,平均每天有120人左右,導致用電量大增,再加上還有中央氣象局、燈塔、通訊基地台等建物,是相當重要的一個島嶼。」

   行政院在層層考量後,於2013年撥款建置離島緊急救災型太陽光電系統(86.4kWp),也包含了750kWh的鉛酸電池儲能設備,希望能有效緩解用電壓力。由於實際運轉後的成效不符期待,加上居民不斷反應供電品質仍舊不佳,地方政府與中央部會極力尋思:該如何進行調整?

   「可惜的是,當時的軟硬體技術還不夠到位,致使太陽光電系統無法與島上既有柴油發電機(4部共900kW)為主的小型電網做併聯,無法順利供電。」張存德透露,此時澎湖縣府得知核研所近幾年在微電網相關技術的研究已有相當成果,並以技術移轉方式與中興電工合作,開發多項微電網產品,故邀請核研所及中興電工共同協助解決東吉嶼的供電困境。最後促成了中興電工、澎湖縣府及核研所等產官研三方合作的機會,終於讓東吉嶼微電網運轉再現一絲曙光!


改善三部曲:能源管理+智慧調控=占比92.8%

   「或許民眾會認為把太陽能發出來的電力,經過逆變器轉換成交流電再與柴油發電機做併聯,這有什麼困難的?其實不然。」張存德解釋,東吉嶼以「機械式」控制的柴油發電機做為基載,要讓「電子式」控制的逆變器去追蹤與併聯,則中興電工必須想辦法將機械式與電子式這兩套截然不同的系統同步整併在一起,這是改善工程第1期:將柴油發電機與太陽光電完成整併、以及同步供電的重大挑戰任務。

   「結果我們做到了!當初公司幸運地得標時,即曾透過內部TAF國家級的發電實驗室,特別進行模擬這兩個不同技術的整合。其實在沒有通過實地測試之前,對於未知的風險也會感到忐忑不安。」張存德不諱言當時的戒慎以待。

   由於完成技術的併接整合已是2015年,初時建置的鉛酸電池的儲電功能也已失效,所以隨之展開的第2期工程,當務之急就是把儲能設備更新,並將原有的國外逆變器產品全數換成國產的太陽能智慧型逆變器,方便進行整合調控,藉此擴大太陽能供電占比。

   「在2期中,公司換裝了60kWh的鉛酸電池,試試水溫與效果,同時導入『電能量管理系統(PMS)』,並建置無線遠端遙控功能,所以能夠根據遠端蒐集回來的發電資訊做解析。」這期的改善工程於2016年11月完成,測試結果令人振奮。

   原來,在第1期的時候只有1台小容量的逆變器可以併到電網裡,後來全部換成太陽能智慧型逆變器再加上60kWh的儲能系統後,太陽能瞬間占比從原本的2%飆升至72.7%(2017年2月13日單日紀錄),為參與團隊注入一劑強心針。

   因此核研所與中興電工趁勝追擊,於第3期導入先進微電網能源管理系統(iFlex-EMS),能夠智慧化的調控儲能系統進行最佳化經濟調度,並擴增儲能電池容量至180kWh,同時進行穩壓補償及改善三相不平衡問題,提升供電穩定度與電力品質。

   「這項工程於2017年1月完成,可喜的是,太陽能占比在3月27日當天,瞬間占比最高來到92.8%,更讓再生能源每日的供電平均占比一口氣攀升至30%!這意味著什麼?」談到這裡,張存德幾乎是手舞足蹈了,「代表著綠能的占比越大,柴油發電機就不必再耗費那麼多的油量,已經可以適度卸載了。」

  有智慧地調控儲能與管理能夠延長設備的使用壽命,達到微電網運轉的效益最佳化。

   「公司將前述核心概念導入東吉嶼微電網中,且對於再生能源併入電網究竟會產生什麼衝擊,試圖去瞭解並突破它。」其實這也是業者開始跳脫「賣電」思維,轉而尋求更深入地解決問題的模式開端。
 

從澎湖發的「光」,在世界脫穎而出!

   今年(2017)5月4日,行政院原能會、澎湖縣府及中興電工共同召開了「配合新南向政策,從澎湖出發―東吉嶼再生能源微電網系統商轉」記者會,宣布東吉嶼成為國內首例成功打造微電網與正式商轉的離島,並恭賀中興電工憑藉此案角逐第3屆APEC能源智慧社區倡議(ESCI)智慧電網最佳案例競賽,在21個會員體、共197案中脫穎而出,獲得銀質獎肯定。

   張存德有感而發:「為什麼政府要費心打造像東吉嶼或林邊光采濕地這樣的微電網?就是希望利用充沛的太陽能或風力資源,全力做到創電,終極目標是要發電自用及確保供電無虞,而不是從『賣電』的思維出發,這點也需要全民一起翻轉思考,明瞭微電網研發與建置的初衷。」

   中興電工從重電龍頭大廠,一路走向積極布局微電網及燃料電池等新能源事業,對於政府力推的綠能政策當然有所期待。「微電網因為新政策推出開始有了起飛的動力,公司以東吉嶼經驗做為複製行銷到海外的基石,未來市場開拓必定有東南亞,因為東南亞有很多偏鄉與離島,用電環境不算好,只要政府能擬定好配套措施,例如以綠色融資或取得更低利息貸款等來拉抬廠商競爭力,並以國家對國家的高度進行海外拓展布局,讓企業間的交易契約有所保障,如此一來,廠商都會十分樂意主動前往。」

   「東吉嶼微電網案的成功只是一個開端,據悉國內已有不少廠商投入微電網創電事業,只是被披露的不多,尚未得到廣泛關注。」中興電工選擇「從澎湖出發」,努力造夢、驗證與實踐,為地球村許下處處有電的大願心,更企盼透過創能與節能產品的研發,讓社會走向零污染,讓全民有機會為節能減碳盡一份心力。

文章網址:能源報導