為了實現無核家園、啟動能源轉型，蔡英文總統推動《電業法》修正，卻無法忽視台灣正面臨高限電風險，去年5月31日全台的備轉容量率創下十年來新低，只剩1.64％，限電危機一觸即發。儲能技術是未來再生能源電網所需的重要技術，美國、日本、德國已開始利用政策扶持儲能設備進入市場，台灣則是從2016年5月開始加速推動綠能產業，全力發展綠色智慧電網及建立可循環的能源系統。就產業布局策略來看，台灣廠商發展儲能產業的利基點又在哪裡呢？

根據台電公布的資料，台灣仍然籠罩在限電危機中。「備轉容量」(Operating Reserve)指的是當天實際可調度的發電容量，亦即系統每天的供電餘裕；而「備轉容量率」(Percent Operating Reserve)則是用來衡量每日供電可靠度的指標。若備轉容量率大於10%，燈號為綠燈，代表供電充裕；目前全台的備轉容量率為4.63％，只要備轉容量率小於6%，燈號就會轉為橘黃燈，代表供電處在警戒狀態，已有「限電」或「缺電」的潛在危機。目前台灣用電的備用容量及備載容量都呈現下滑趨勢，2018年起備用容量率將長期維持在10％以下，面臨高缺電風險。

圖一、台灣供電現況

資料來源：台灣電力公司/更新時間：106.01.24
備轉容量率:4.63％（係用來衡量每日供電可靠度之指標）

為提升國內的能源自主率，政府已從2016年5月開始加速推動綠能產業，全力發展綠色智慧電網及建立可循環的能源系統；目標在2025年時綠能發電比例提升至20％，同時減少碳排放回到2000年的水準。

全球電網級儲能市場趨勢

儲能技術是未來再生能源電網所需的重要技術，預期太陽光電、風力發電將高速成長、電動車輛全面普及，再生能源發電大國將加強投入智慧電網及儲能技術，中國的十二五計畫也朝向新能源新興產業發展，推估2020年風力發電可達150GW。台灣電池協會理事長李桐進表示，儲能系統能提高再生能源的電力品質，協助再生能源電力平衡供需，與再生能源協作削峰填谷，平衡日常電力供需。此外，儲能系統也可與再生能源結合脫離電網，獨立形成微電網。

台灣發展分散式儲能技術，不僅能降低對化石能源及核能的依賴，也能提高太陽光電、風力發電等再生能源供應比例，將再生能源效益極大化，未來甚至能發展成新興的綠能產業。正因如此，各國皆積極發展其他儲能電池系統以符合未來市場需求，根據Pike調查公司估計，2020年世界定置型儲能系統產值達350億美元；然而受限於目前的技術，電池儲能系統平均儲電成本甚高，因回收年限過長而不易導入市場。

圖二、2020年全球定置型儲能系統產值預估達350億美元

資料來源：Pike Research，李桐進簡報

國際能源總署（IEA）預估，未來伴隨再生能源裝置容量增加，全世界在2050年低成本電網儲能設備容量預估達到500GW。台灣雖擁有2 座總計達2.6GW的抽蓄水力儲能電廠，仍需要額外分散式儲能設備容量約為500MW至1GW，必須促進國內的儲能產業發展以因應能源需求。

目前國際中已有許多成熟或發展中的儲能技術，包括抽蓄水力電廠、壓縮空氣儲能、鋰電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鈉硫電池、液流電池、氫燃料電池、飛輪、超級電容等。《2016年能源產業技術白皮書》指出，未來儲能技術發展研發主要分為兩個大方向，即智慧電網橋接穩定電力之需求以及低成本長時間儲存，其中飛輪系統、超級電容、超導磁能儲存系統均可應用於穩定電力需求，而抽蓄水力電廠、空氣壓縮儲能、各種化學電池則可做為低成本以及長時間儲存技術應用。各種儲能式觀察重點有能量密度、充放電效率、循環效率、儲能成本等。

2014年，全球大規模的儲能裝置容量已超過1,450億瓦，其中抽水蓄能比例超過97%，隨著愈來愈多再生能源或分散式系統導入整體能源供需系統中，未來電力系統需要配合能源資通訊技術，藉由廣泛建置與普及智慧電網來因應此一趨勢。為使電力系統能夠靈活化、減少電力浪費，中長期階段需要投入電網儲能 (Energy storage)技術開發，利用虛擬電廠來調整能源供需平衡，只是目前高儲能技術仍有待突破，另外高成本也是投資的障礙之一。

「藏電於民」的分散式儲能

李桐進指出，發展分散式儲能讓再生能源穩定化，自發自用、補足尖峰用電，預計在2024年，全世界搭配儲能設備的屋頂太陽光電將超過14GW；用於住商及工廠大樓的分散式儲能設備超過12GW，年產值達到165億美元，美國、日本、德國等先進國家，開始採用政策扶持儲能設備進入市場。鋰離子電池將為主流技術，液流電池及鈉硫電池則處於示範階段，仍需研發新型態的低成本電池。

圖三、分散式儲能系統預期效益

資料來源：李桐進簡報

鋰電池在儲能應用市場穩定成長

以產業優勢觀點上來看，台灣從事鉛酸電池與鋰電池等電池系統發展長達數10年之久，較適合發展鋰電池、液流電池、金屬空氣電池等高技術層次的化學電池儲能系統；此外再生能源的儲存設備，還能進一步結合電動車發展。鋰電池近年陸續作為各國再生能源等應用儲能技術之一，在日本、德國等國家已展開示範試點計畫。不過，在觀察觀察鋰電池市場潛力時，仍須考量與鉛酸電池等其他儲能技術間的替代與競爭關係。

圖四、全球儲能裝置用電池市場規模數量推估（單位：MWh/年）

資料來源：ITRI/IEK Analysis（2015/06），李桐進簡報

表一、國際儲能政策及推動措施

資料來源：李桐進簡報

李桐進指出，高壓以上經常電力用戶，可申請選用「需量競價措施」，但目前台電的需量競價措施中，被援電力供應仍以柴油發電為最大宗，好處是用戶只要使用原有設備，無壽命循環的問題。李桐進建議，要解決備轉容量不足的限電危機，應納入儲能系統運作以評估效益。雖然用戶需要安裝設備，但可每天依照需量進行管理，另一方面發電業者也無須斥資增設發電廠與配電廠。

表二、「需量競價措施」納入儲能系統效益評估

資料來源：李桐進簡報

李桐進也建議政府，應獎勵發展儲能系統，協助再生能源提升發電配比，建立內需市場實績，擴大產業出海口，同時可解決尖峰用電問題。在促進產業發展方面，可運用再生能源同時達到景觀及環保效益，評估尋找台電區域變電所或科學園區進行大型儲能示範站，或是建立再生能源觀光系統示範區。至於電池廠商，最重要的是持續投入前瞻技術研發、挑戰長壽命電池，降低電池成本，才能開啟營運契機。

參考資料：

1. 2017/1/19《電池技術論壇》李桐進簡報資料
2. 經濟部能源局《2016年能源產業技術白皮書》

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