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。
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