台湾近期的地震使电网韧性与安全再次受到关注。该事件也证实当电网紧涩或失去平衡时,虚拟电厂能帮助避免停电,是强化电网韧性的关键技术。
虚拟电厂连结并聚合各种弹性电力资源,包括厂内的备援发电机、储能系统,以及弹性用电,又称为需量反应。虚拟电厂参与者的弹性电力经聚合後,便能形成一个庞大的电力资源,在电网的关键时刻,以单一资源的方式提供给台电(电网营运商),大幅降低电网需求,帮助维持正常供电。虚拟电厂能够迅速提供这个服务,其效益等同於启动发电机组。
台湾地狭人稠,兴建传统电厂困难重重。高度仰赖进口能源原料,也容易受到国际能源供给的影响。再加上为独立电网模式,若发生发电机组跳机或系统事故,都将面临停电和限电的风险。
义电智慧能源(Enel X)是全球也是台湾最大的民营需量反应虚拟电厂营运商,在近期的地震中和地震之後皆扮演重要角色,提供台电所需支援。台湾电力公司(台电)在2021年创立电力交易平台,义电智慧能源协助其客户参与新平台中的电力市场,在平台中提供电力辅助服务。这些客户的参与在避免停电风险和协助稳定再生能源变动性上,发挥了关键作用。
台湾电网在4月3日和15日分别因为地震及发电机组跳机使电网面临紧急状态,导致电网频率下降。电网频率下降时,必须迅速平衡,以避免其他发电机组跳脱和引发连锁反应的危机。如果电网频率没有快速平衡,台湾可能遭遇大规模停电。
地震当日,台电在下午4:30分发出调度通知,请备转电力资源协助稳定电网。义电智慧能源虚拟电厂立即在30分钟内,动员并聚合超过50间工商业用户的用电,提供台电补充备转辅助服务将近30MW的需量反应辅助服务资源。30MW近似於东部立雾水力发电机组的装置容量1,相当於大型工厂的电力需求。义电智慧能源虚拟电厂的客户,包括来自纺织原料、化学加工、医院、金属加工、食品与农畜、机械制造、饭店等产业,启动他们的弹性电力资源,齐力帮助维持电网频率稳定两小时。
虚拟电厂的参与者可以藉由待命准备好回应电网需求,以及接收到调度通知时实际减少的用电获得收益。客户因此获得新的收益来源,得以抵销大约10%的电费,或用以重新投入在其他的永续行动。
义电智慧能源台湾技术部部长罗士展表示,过往电网遇到相似的事故,只能仰赖传统发电机组,但虚拟电厂的技术扭转了这个情况。在虚拟电厂的聚合下,各产业的弹性用电都能用来响应并支持电网韧性。未来,虚拟电厂将涵盖更多中小型资源,包括商业用户及家庭用电。有一天,家家户户将能加入虚拟电厂,支持电网韧性。这在如澳洲等其他国家的电力市场中已经达成,家户型需量反应在台湾实现只是迟早的事。
地震不到两周之後,4月15日由於台电发电机组跳机,低频事件再度发生。Gogoro,义电智慧能源的客户之一,在侦测到频率偏差时,提供快速且有效的响应。遍及台湾近1,000个Gogoro换电站透过义电智慧能源虚拟电厂在5秒内暂停充电,提供11MW的关键助力,协助电网稳定。Gogoro换电站所抑低的电量相当於上万户的家庭用电,帮助电网维持供需平衡。
藉由义电智慧能源的聚合,Gogoro得以在调频备转辅助服务中提供迅速响应。通常只有大型储能系统参与调频备转,但Gogoro分散各地的换电站透过虚拟电厂的聚合後,便具有如单一大型电力资源的功效,能够提供快速响应。
Gogoro创办人暨执行长陆学森表示,Gogoro和义电智慧能源共同为台湾提供创新的电力资源,并已在今年数次发挥作用,支援城市电网平衡与稳定运作。透过Gogoro全球首创的分散式电池交换能源网路,全台逾1,000个电池交换站点、共2,500座机台扮演了义电智慧能源虚拟电厂的关键角色,同时确保车主的换电体验不受影响。
机组跳机期间,义电智慧能源的虚拟电厂参与者也在收到调度通知的十分钟内,提供一小时约20MW的即时备转辅助服务。参与用户来自各个产业,包括电子制造、半导体制程、商业大楼、食品加工、食品制程、饭店、医院与冷冻仓储业者等。印证了聚合以及透过需量反应调控用电的价值。
当电力用户的用电弹性透过虚拟电厂提供给电网时,他们无庸置疑能在电力系统中扮演要角,这包括拥有分散且小型电力负载资源的用户。
义电智慧能源台湾董事长陈威廷表示,藉由暂时减少用电,企业在关键时刻能扮演积极要角,协助减轻电网压力。台湾和全球都需要更多的虚拟电厂资源来支援再生能源转型。虚拟电厂资源是稳固再生能源最快速、最永续,而且经济实惠的方式。
持续发展再生能源的同时,台湾的电网需要更多弹性电力资源加入虚拟电厂,因应再生能源间歇性与变动性对电力系统的影响。…