增設風電輔助光電 日本太陽能發電所利用率3倍增

 

文/宋瑞文（加州能源特約撰述）

許多人對於再生能源的疑慮，在於風電、太陽能在發電上的變動。另一方面，風電、光電也可以透過儲能或交互運用，提高供電的穩定性。

最近日本一處太陽能發電所，便透過增設風電的方式，使供電平穩化，提高併網容量的利用率。

*協調風電與光電，使發電平穩化的「六所村 WIND SOLAR協調發電所」。（來源：電巧社新聞稿）

在日本青森縣六所村，由電巧社、Saisan Company、森和能源三家公司共同經營的「ENER ONE 太陽能發電園區」，最近在同一個地方新建了大型風力發電所，整合成「六所村 WIND SOLAR協調發電所」，於2023年3月1日啟用。

這次在既有的太陽能發電所旁增設風力發電，端賴日立集團旗下，「Hitachi Power Solutions」的「光電協調型風力發電系統」來協調兩者，其供電平穩化的概況可見下圖。

*搭配風電後，光電的供電較為平穩。（出處：日立新聞稿）

如上圖，縱軸是發電量，橫軸是一天裡不同的時間段。紅色實線是太陽能發電量，顯然是日出日落，中午左右偏高的型態。紅色虛線是太陽能設備的可併網容量，但因為發電量不一定，和實線不盡一致，未能充分利用。在之前「ENER ONE 太陽能發電園區」的狀況，利用率只有13%。

加入藍色線的風力發電後，和光電的合併發電量為綠色線，可以看到，和可併網容量的紅色虛線一致多了，在本案例的狀況，利用率提高到43%，整整提高了29%，接近3成。藍色與綠色虛線的部分，是光電風電兩者發電量超過可併網容量時的調整（這部分不送進電網）。

同案場先前的「ENER ONE 太陽能發電園區」，佔地面積53,353㎡，鋪設

14,336枚太陽能板。自2013年9月啟用，一年發電量預估為240萬kWh，相當於650個一般家庭一年的消費電力。

在增設由德國ENERCON公司製造，裝置容量1,920kW的風力發電機組後，預計可以提供2000個家戶一年的用電量，減碳效果達3500噸。發電電力將透過政府的固定價格收購制度FIT(Feed in Tariff)，販賣給東北電力公司。

這次增設的風電，並沒有更動原本光電部分自2013年以來的可併網容量，只是在未利用的額度由風電補上。因此，並不需要增強送電網，也就是不需要增加這部分的成本與時間，便可提高對再生能源的利用。對於目前再生能源可併網容量不足的困境，「六所村 WIND SOLAR協調發電所」的做法，被認為是有效的對策之一。

2021年4月22日，日本政府依循地球温暖化對策推進本部決策，並整合美國主辦的氣候峰會的呼籲，提出在2050年達成實質零碳排的目標，並預定在2030年，以2013年的碳排為基準，減碳50%。

因此再生能源的擴大，成為達成零碳目標的重要手段之一。而其中再生能源可併網容量的不足，為其發展的瓶頸。像「六所村 WIND SOLAR協調發電所」這樣的案例，對於日本再生能源的發展很有意義。

本案例的功臣，「光電協調型風力發電系統」由「Hitachi Power Solutions」製造。該公司在此之前有豐富的風電與蓄電池協調發電的經驗，而後進一步透過風電協調光電。不但提高再生能源的利用，也等於開拓風電的市場，達成光電風電互蒙其利的雙贏，降低民眾對再生能源發展的疑慮。