文/宋瑞文(加州能源特約撰述)
引言：「在極端氣候肆虐，災害頻率與規模逐年升高的同時，能夠獨立發電的屋頂太陽能，加上能夠提供緊急用水的蓄熱槽，在防災的效果上如虎添翼。」
9月下旬，讀賣新聞發佈消息，為充分利用再生能源，避免捨棄光電不用，總部大樓設置了「蓄熱槽」。這是合作對象東京電力子公司「TEPCO Energy Partner」（簡稱為東京電力EP）的創舉，同時也是東京都節能補助的適用對象，為公部門節能政策的成果之一。
*圖說：讀賣新聞大樓底下設置了蓄熱槽，DR是指需量反應。（來源：官方新聞稿）
太陽能選址避免環境爭議
讀賣新聞和東京電力EP簽訂了「轉供型綠電採購協議」（Off-site PPA），由東京電力EP對讀賣新聞供應太陽能發電。來源是位於茨城縣和群馬縣的幾個太陽能發電廠，一年供電量約為230萬kWh，供電對象為讀賣新聞總部大樓及其東京北工廠。預計從2025年3月開始陸續供電。
要特別說明的是，這些太陽能發電廠的選址，從環保的角度做考量，避開了需要砍伐樹木才能得到的（平整）土地。
所謂Off-site指的是發電廠不在消費電力的所在位置，電力消費者透過電網轉供，使用來自遠處的電源。比起地產地消，可以利用更多的再生能源電力。
由於「轉供型綠電採購協議」是長期採購，因此電價穩定，而且價格跟一般電價接近，成為日本企業購電的好選擇。
*圖說：在用電不足時，蓄熱槽會放熱運轉，並啟動熱電聯產發電機。（來源：官方新聞稿）
為充分利用再生能源電力，東京電力EP和讀賣新聞設置了蓄熱槽，在白天太陽能發電供過於求時，將電力轉變為熱能加以蓄積，或者在電力不足時，由蓄熱槽放熱，由熱電聯產發電機供電。
設置蓄熱槽的背景是，近年日益嚴重的「輸出控制」問題。每當電力供過於求時，為避免供需失衡導致大規模停電，部分發電廠會被要求減少供電（輸出控制）。
*圖說：東京新聞剪報，相當於58萬家戶一年用電量的再生能源發電，因輸出控制而浪費。（來源：推特）
按照目前日本的供電規則，再生能源電力往往成為被捨棄的對象，而且被捨棄的再生能源電力在近年急劇增加，需要蓄能設備加以儲存利用。
為解決「輸出控制」的問題，讀賣新聞和東京電力EP，相中了可以把白天剩餘的光電以熱能儲存的蓄熱槽，在光電有剩餘時不至於浪費不用；在光電不足而利用蓄熱供電時，可以減少火電的配合，促進電網的穩定。
蓄熱槽位於讀賣新聞總部大樓的地下，量體為2000公噸，成為該大樓「需量反應」（Demand response、DR；因應電力供需狀況調整蓄電或供電）的利器。
過往一般的需量反應（DR），是在電力需求高，電力面臨不足時，通知電力消費者減少電力需求，亦即「降載型DR」。近年因為部分時間區間有再生能源電力過剩的現象，此時的需量反應變成提高用電需求，開始用電蓄能的「升載型DR」。讀賣新聞的蓄熱槽，擔任的是後者的角色。
這裡的蓄熱槽是一個水槽。一般的利用方法，是在電力需求偏低的夜間，用電力蓄冷或蓄熱，到了白天再放（低溫或高溫的）「熱」運轉。在讀賣新聞的案例裡，還採用了複合的控制技術。
*圖說：在azbil跟Energy Pool兩家公司的技術協助下，蓄熱槽得到更好的運用。（來源：官方新聞稿）
在利用蓄熱的技術上，採用了azbil（台譯阿自倍爾）開發的蓄熱控制應用程式，讓蓄熱和放熱的時間可以機動調整，再搭配「Energy Pool」公司開發的發電與用電需求預測技術，以及「需量反應」的實際運用知識，調整出最適合蓄熱與放熱的時間帶。在這套系統的輔佐之下，預計再生能源的自家消費率可達100%。
蓄熱槽：尖峰削減4座火電
讀賣新聞在利用蓄熱槽的新聞稿裡提到，今年2024年11月2日，是該報創刊以來的150週年。去年該報比照日本政府的綠色轉型計劃GX，揭示了2030年碳排要比2013年降低46%，2050年要達成實質零碳的目標。
讀賣新聞總部大樓一直以來，利用徹底節能，與熱電聯產發電機，降低尖峰用電時的用電需求，因為尖峰時發電成本高，這可以減少日本整體的電力成本。有了蓄熱槽之後，該大樓的需量反應將更上一層樓，進一步優化最適利用。
這次蓄熱槽的裝設，背後有著政府部門在政策上的支持。本案例是東京都與東京電力EP合作的「活用蓄熱槽節電管理（需量反應）之社會裝設事業」的成果之一。其他裝設蓄熱槽的案例還有東京都市服務公司旗下的兩棟大樓等。
本案例也是東京都正在施行的「HTT ACTION」（節電、發電、儲電三大零碳行動）之下，「活用蓄熱槽等蓄能設備之能源管理推動事業」的補助對象。
該事業的補助分兩個等級，一個是能源使用的數據化，另一個是能源使用的最佳化。補助金額在前者的上限為一千萬日幣，在後者為五千萬日幣。補助比例視公司大樓的能源使用量（1500kl）區分為中小型與大型，前者為⅔，後者為½。
在日本政府近來的能源基本計劃裡（2021、2018），都規劃了用電負成長，也就是未來的用電量將低於現在。其中用電從正成長轉變為負成長的關鍵，正是各式各樣的節能政策。
日本政府補助蓄熱槽的裝設，背後除了節能減碳，還有種種功用。根據日本「熱泵、蓄熱中心」網站的解說，透過把熱儲存在蓄熱槽，錯開熱的生產與消費，有著各式各樣的好處。
首先，如同前述，把白天尖峰時間需要用的電，先在晚上以蓄熱的方式儲存起來，可以削減用電尖峰，讓電力系統的負擔在一整天裡趨向平穩，降低用電成本。
*圖說：因為蓄熱，辦公大樓在尖峰用到時間可削減兩成用電（日文：2割）。（來源：熱泵、蓄熱中心）
舉例來說，空調佔辦公大樓用電的一半以上，也是夏天跟冬天在白天時用電增加的主因。如果引進「熱泵、蓄熱式空調」，白天空調需要的冷氣或暖氣，有一半可以用蓄熱支持，最多有可能減少白天用電的兩成。因為這樣在白天削減的用電達196萬kW，相當於4座以上的40萬kW的火力發電廠。
其次，善用蓄熱槽，可以讓熱泵的效率，不受經常變化的空調負荷的影響，以穩定的效率持續運轉。比起沒有蓄熱槽，熱泵空調在白天獨自運轉的狀況；有蓄熱槽時，在晚上利用涼爽的室外空氣蓄冷時，熱泵的效率要高兩成。
第三，相較於單獨裝設熱泵式空調，有蓄熱（冷）槽的熱泵式空調，在同樣的需求下，冷卻的負荷可以較小。空調的長期均化成本也可以降低一些。
*圖說：火災時，蓄熱槽的水也可以用來滅火。（來源：東京都市服務公司）
第四，在遭遇緊急災害時，蓄熱槽裡的水，可以作為生活用水與消防用水。以著名的東京晴空塔地區為例，該區建築群地下的水蓄熱槽，和當地的墨田區簽有協議，發生大規模災害的時候，水蓄熱槽裡水將作為生活用水。假設包括盥洗在內，成人每日用水量為30公升，水蓄熱槽可以供應23萬人份的生活用水。
小結
像蓄熱槽這樣，具備緊急用途的節能設備，其價值不能單以價格估計。相較於大規模的平地太陽能發電廠，屋頂太陽能的單位成本較高，但屋頂太陽能在災害時具有提供緊急電源的功能，仍然具有推廣的價值。這是一般人在思考能源成本時，容易忽略的面向。
在極端氣候肆虐，災害頻率與規模逐年升高的同時，能夠獨立發電的屋頂太陽能，加上能夠提供緊急用水的蓄熱槽，在防災的效果上如虎添翼。
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