楊宛蓉/工研院產科國際所
隨著再生能源併網及滲透率提升，再生能源的間歇性及不確定性影響電網穩定。如此變動中的電網環境使得電力公司將會需要更彈性的調度及相對應的電網建設升級，儲能因而被視為解決方案之一。
儲能運用的議題，於2012~2013年討論度即開始出現，實際上較明顯的市場大幅成長則在2015年顯現。搭配各國政府的示範案及政策驅動力，2018年可謂是定置型儲能市場跳躍式發展的一年，裝置量相較前一年度大幅成長。隨著能源轉型加速、再生能源滲透率不斷提升，具有間歇性的新能源資源對於電力系統的安全穩定逐步造成影響，是電力調度的一大考驗。儲能因而被視為電網調節重要的輔助工具之一，在變化中的電力環境和供需結構顯現價值，帶動了各個應用場域中儲能的機會與需求。
國際儲能運用發展現況
過去一年，全球定置型儲能設備市場規模大幅成長。若不含抽蓄水力儲能系統，並扣除UPS、基地台、微電網等應用，產值已達約36億美元。相較前年度的約17億美元，呈現倍數成長，足見儲能市場正值快速萌芽階段。預估2021年全球產值將達約52.1億美元，以2018年為基期，至2021年的年複合成長率將達13.1%。
圖一、全球定置型儲能市場規模預測
由於低碳轉型已成為國際間多數政府不可逆的能源政策發展方向，再生能源預期持續成長。根據國際能源署(International Energy Agency, IEA)的統計數據，2017年再生能源佔總體電力需求的24%，IEA預測2023年全球約30%的電力需求將是由再生能源所滿足。再生能源的快速成長以及電力系統複雜化，儲能運用機會與需求增加。
事實上，儲能技術可多元應用在電力發、輸、配、用各層級，在不同場域發揮各式的功能效益。面對再生能源併網與電力調度的最大挑戰---再生能源的間歇性、不易預測性，儲能可以協助穩定電力系統供需平衡與電網調節，確保電網可靠性。以下將以儲能裝置場域作為分類，說明儲能對於電力系統再生能源整合之應用效益。
1. 獨立型儲能電廠
獨立型儲能電廠為電網級儲能常見的型態之一，大多設置於電力系統輸配電端或變電站，可接受電網營運商、電力調度單位的指令，提供各種電力系統所需的能量、容量與輔助服務等。例如以電力公司擁有之變電站作為設置地點，調控周邊再生能源的發電狀況，維持電網電壓及頻率的穩定，對電力公司而言，可節省土地取得且同時調節不穩定電力之作用。此外，部分地區由於電力系統老舊或不足，饋線無法容納更多的再生能源，或承受日益增加的負載需求，亦可利用儲能代替長時間、高投資成本的基礎建設的升級，擴大電力系統對再生能源的胃納量。例如在日本北海道地區南早來變電站，15MW/60MWh的液流電池儲能系統示範案，即在驗證變電站裝設儲能設備擴大再生能源導入之效果。電力公司根據天氣預測、太陽光電、風電之發電及負載的預測下達指令，儲能電廠接受中央調度操作充放電以平衡電網。以儲能補償、控制再生能源總輸出之短周期變化，以及長週期再生能源輸出波動控制，提升北海道地區電力系統的安定性。
2. 火力電廠搭配運用儲能
再生能源如太陽光電及風力發電，特性上屬於間歇性、不可調度之電力來源。當電力結構中存在過高比重的再生能源，調度難度提升、電力系統慣性降低，如在傍晚太陽光電突然大量降載，火力機組可能無法即時升載。而電池儲能具有快速反應的特性，能夠接受指令即時充放電，將之與傳統能源機組搭配，可提升---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。