低碳能源轉型已成為全球能源發展方向，隨著再生能源裝置量與滲透率提升，間歇性的再生能源（如太陽光電、風力發電）對電網衝擊風險提高。為解決再生能源造成電網衝擊，儲能系統為可能解決的手段之一。
本文將從以下大綱，介紹全球再生能源與儲能整合運用模式，並探討國際再生能源用儲能應用現況及發展趨勢。
‧前言
‧全球儲能運用現況
‧再生能源用儲能系統發展
1. 頻率調節(Frequency Regulation)
2. 再生能源平滑化(Smoothing)
3. 電能時間移轉(Time-shifting)
‧結論與展望
【內文精選】
全球儲能運用現況
近年來，低碳轉型是許多國家地區所標榜的能源發展方向，各國陸續設置了再生能源發展目標與綠能發展政策。能源結構、電力環境與政策等變化，驅動了電力系統(Power System)對於儲能運用的需求。2018年全球定置型儲能系統設備市場約有36億美元的規模，相較前(2017)年度的17億美元，年成長率約107%，比過去顯著成長，詳如圖一所示。
定置型儲能得以設置、運用在電力系統之發、輸、配、用各個階段，扣除傳統UPS與基地台等用途，應用場域可分為五類，歸納如表一所示。各場域之儲能系統功率及放電時間，會因建置場域規模與儲能運用功能而有所不同，因而在儲能採用的技術、系統設計與系統安裝導入成本等皆存在差異。
表一、定置型儲能系統應用場域之比較
根據以上之場域分類，近三年之定置型儲能應用場域變化如圖二所示。由圖中可觀察，過去三年以電網用儲能系統市場占比最高，主要原因是各國推動能源轉型，間歇性再生能源滲透率提升，對於電力系統的調度靈活性與彈性要求較以往高。儲能系統快速反應的特性，能夠支援更精準的電網頻率調節、電壓穩定以及電力供需平衡等，使儲能在輔助服務電力市場獲得參與機會，也是目前電網級儲能重要的獲利來源。
圖二、2016~2018年全球定置型儲能市場應用領域分析
再生能源用儲能系統發展
低碳能源轉型已成為全球能源發展必經的方向，風力與太陽光電為現今全球兩大重要再生能源資源。由於「風、光」再生能源發電特性具有間歇性，且被視為「不可調度」的能源類型，隨著兩者滲透率的提升，對於電力系統的運作將帶來影響與困難度。除了提升再生能源的預測技術、衝擊模擬分析、強化電力調度能力等，各地電網營運商也思考新增更具靈活性的發電機組及資源，以增加電力系統彈性，而儲能技術即是其中之一。以下將針對目前國際上常見的儲能與公用事業規模再生能源電廠整合搭配之應用功能進行說明。
2. 再生能源平滑化(Smoothing)
再生能源易受天候因素影響，電力輸出相對傳統發電機組較不穩定。更大的出力變動，可能造成電力系統的可靠性下降。為了減少再生能源輸出變化對電網的衝擊，結合儲能系統的充放電控制，可以吸收調節電力輸出變動，達到平滑化功能。
大林組株式會社（簡稱大林組）2016年底宣布將在北海道釧路町的太陽能電廠導入可緩和輸出波動的低成本儲能系統，已於2017年4月17日正式啟用。所導入之儲能系統為大林組、三菱電機及GS湯淺共同開發，輸出功率規模10.0 MW，儲能容量共6.75 MWh之鋰離子電池儲能系統，額定電壓710.4伏特…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：王孟傑、楊宛蓉／工研院產科國際所
★本文節錄自「工業材料雜誌」393期，更多資料請見下方附檔。