替代火電輔助再生能源 日本虛擬電廠在2021從實驗走向實踐

文/宋瑞文(加州能源特約撰述)

 「過去太陽能發電等容易受天候影響的再生能源，在發電量有急遽變化時，需要調整火力發電的發電量來配合，但未來透過『虛擬電廠』（Virtual Power Plant，VPP）的配合，可以創造出更加綠能的社會。」東京電力能源夥伴公司（TEPCO Energy Partner）營業部的長尾泰司先生，在2021年9月接受能源媒體「Smart Japan」訪問時說道。

化零為整的虛擬電廠

不少台灣人之所以對再生能源感到疑慮，正是因為發電不穩定，可能需要更多帶來空污與碳排的火力發電。而長尾泰司先生的這番話，指明「虛擬電廠」能夠成為解方之一。「虛擬電廠」為何？在日本發展到什麼階段？對於再生能源的發展，又會帶來怎樣的關鍵變化？

* 虛擬電廠示意圖，不同地方的太陽能板被統整起來運用。（來源：Hanwha Q CELLS Japan）

簡單地說，相對於火電、核電等，傳統、集中發電的大型電廠，虛擬電廠VPP，是把散落各地的蓄電池跟小規模的太陽能板（包括散落各地的家用太陽能板）統合起來，像是經營單一發電廠似地活用。就現代社會的能源問題而言，具有非常重要的潛力。且在2021這一年，日本虛擬電廠的發展，走向了新的關鍵階段。

收到通知 調整電力供需

「到目前為止，虛擬電廠在日本，一直被認為停留在實驗階段，但經過許許多多的實驗與技術開發，將邁向實踐的階段。發揮出它真正的價值。」長尾泰司進一步解釋道。如前所述，虛擬電廠能夠穩定電力供需，其中的相關規劃，要從2016年開始說起。

＊電力供不應求失衡時（上半），或者增加供電，或者減少用電（下半），都算是調整力。（來源：關西電力）

據關西電力說明，在電力供需不平衡之際，恢復平衡所必須的電力，稱為「調整力」（例如增加供電）。而像東京電力、關西電力這些，在全國十個區域的大型電力公司（一般送配電事業者），會使用調整力，維持電力的穩定供應。

伴隨制度的改變，2016年4月開始，這些電力公司在區域內開標，採購調整力。能夠提供調整力的單位，便會去競標。例如大阪瓦斯作為被採購的得標對象（電源）；當電力公司通知大阪瓦斯，需要降低用電，並提供節省下來的電力（剩餘的發電量），以維持電力供需平衡時；大阪瓦斯（中介者）會聯絡有發電能力的多家工廠，降低用電、提高供電來配合。這些配合提高供電的工廠，就扮演了虛擬電廠的角色。

＊2016年，電力公司在區域內向電源（如上文的大阪瓦斯）採購調整力。2021年，供需調整市場擴大到全國。（來源：關西電力）

供需調整市場

買賣調整力的市場，稱為「供需調整市場」，從2021年4月開始，該市場的規模，從區域擴大到以全國為單位。這樣的一個新的供需調整市場，因為調整力更好，若再生能源發電量產生變動，電力供需會更容易恢復平衡，可以擴大對再生能源的利用。

在供需調整市場規模擴大到全國之前，已經有豐田市、仙台市、新潟市等不同地區做過虛擬電廠的實驗；參加的單位從家戶、學校到企業不等。一般電廠能夠賺錢，而虛擬電廠也是。成為虛擬電廠的單位，可以增加收入；又因為對再生能源、節能減碳有益，還能提升形象，協助日本全國達成2050實質零碳排之政策目標。

* 延伸閱讀：一年省一億電費的日本靜岡市虛擬電廠VPP

* 為方便一般人理解，本文簡化了虛擬電廠、供需調整市場等等的運作方法。 本文相關編譯與轉寫，承蒙上前万由子女士審閱。