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― 儲能助力能源轉型!儲能系統的原理、8大優勢與實際案例說明 ―

儲能助力能源轉型!儲能系統的原理、8大優勢與實際案例說明
目錄
一、儲能系統是什麼?儲能系統原理及儲能重要性說明
(一) 儲能系統介紹
(二) 儲能的重要性為何?

二、儲能方式有哪些?解析 5 種儲能原理與常見技術
(一) 電化學儲能(電池儲能系統)
(二) 機械儲能(物理儲能)
(三) 電力儲能
(四)熱能儲能
(五) 化學儲能

三、安裝儲能設備有哪些好處?儲能各種常見問題解答
(一) 設置儲電設備為企業帶來的 8 大優勢
(二) 儲能設備安裝後維護很麻煩嗎?解析常見的太陽能儲能相關問題

四、儲能系統應用範圍有哪些?儲能系統的實際建置案例分享
(一) 儲能系統可以應用在哪些領域?
(二) 太陽能儲能系統實際案例介紹

五、響應永續發展、建置太陽能儲能系統推薦廠商|聚恆科技
(一)儲能系統介紹

儲能系統(Energy Storage System,簡稱 ESS)是一種能夠將多餘的電力儲存起來,並在需要時釋放出來的技術。簡單來說,儲能系統就像電力的「水庫」,將暫時用不到的電能儲存起來,並在需要時釋放,以達到調節電力供需平衡的目的。

使用再生能源,如太陽能或風力發電等,很容易遇到因為下雨天、無風或太陽下山等氣候問題影響發電量。但是搭配儲能系統,就可以先在晴天或強風的時候,先將大量的電能儲存起來,在有需要時拿出來使用,讓再生能源的供應更加穩定,也可以藉此來調度與分配能源。

(二)儲能的重要性為何?

1. 配合政府 2050 淨零轉型的儲能目標
「儲能」是世界共通的重要能源議題,國際能源署(International Energy Agency,簡稱 IEA)提倡到 2050 年全世界可以實現「淨零排放」的減碳目標,就需要提升再生能源的使用率、大量增加儲能系統,才有辦法全面取代非再生能源。

經濟部為了逐步邁向 2050 淨零排放的目標,在 2024 年公布的《臺灣 2050 淨零轉型「電力系統與儲能」關鍵戰略行動計畫》中,制定了預計在 2030 年達到的中期儲能目標,希望攜手政府與民間的力量,共同提升電網韌性:

  • 以輸送配電業者為主的「電網端」:儲能目標為 3,000MW(百萬瓦)
  • 以電力系統操作者為主的「發電端」:儲能目標為 2,300MW(百萬瓦)
  • 以電能使用者為主的「用戶端」:儲能目標為 5,500MW(百萬瓦)

2. 台電電價持續上漲,透過儲能降低巨大的電費成本壓力
近年來,台電電價不斷調漲對企業營運造成巨大壓力。尤其對於用電量大的產業,例如製造業、科技業等,電費支出占生產成本的比例相當高,電價上漲無疑是沉重的負擔。

面對電價壓力,儲能系統的出現為企業提供了解決方案,可以幫助企業調節用電模式,有效提升能源使用效率,省下大筆電費。

3. 用電大戶義務儲能
為提升電力系統穩定性並促進再生能源發展,台灣政府推動用電大戶義務儲能政策。根據經濟部能源局的規定,契約容量超過 5,000 瓩的用電大戶,需設置契約容量 10% 的綠電,設置方式包含:再生能源發電設備、儲能設備、購買綠電憑證與繳納代金 4 種。

儲能方式有哪些?解析 5 種儲能原理與常見技術
(一)電化學儲能(電池儲能系統)

電化學儲能是目前最成熟且應用最廣泛的儲能技術之一,其原理是將電能轉換為化學能儲存於電池中,需要時再將化學能轉換回電能,聚恆科技的儲能系統也是採用此種原理。

電池儲能系統的關鍵指標之一是能量密度,它指的是單位體積或單位質量所能儲存的能量大小,能量密度越高,代表在相同大小或重量下可以儲存更多的能量。

電池儲能系統具有效率高、響應速度快、模組化設計靈活等優點,適用於各種規模的儲能應用,常見電池儲能系統包含三元鋰電池、磷酸鋰鐵電池、鉛酸電池等,以下用一張表幫大家比較目前較常見的 3 種電池儲能系統:

3種電池儲能系統

(二)物理儲能

機械儲能又稱為物理儲能,是利用物理原理帶動機械運轉產生能量,並將能量儲存的儲能方式,例如:

  • 抽蓄水力儲能:將水從高處流下的位能轉換為電能。
  • 壓縮空氣儲能:把空氣經過高壓儲存,透過釋放壓縮空氣來推動渦輪機進行發電。
  • 飛輪儲能:利用高速旋轉的飛輪,讓能量在動能與電能間轉換。
  • 重力儲能:利用重物升降將電能轉換為位能儲存,需要時再將位能轉換回電能。

這類儲能技術通常具有規模大、壽命長、環境友好等優點,但能量轉換效率和響應速度可能相對較低。

(三)電力儲能

電力儲能是利用超導體或特殊電極產生的磁場儲能,常見技術可以分為以下 2 種:

  • 超導儲能:利用超導線圈儲存能量,當電流通過超導線圈時,會產生強大的磁場,將電能儲存於磁場中。
  • 超級電容儲能:利用電極和電解質之間形成的雙電層儲存能量。

這類技術具有響應速度快、功率密度高、循環壽命長等優點,但儲能容量相對較小,且需要形成特殊的磁場環境條件才能作用。

(四)熱能儲能

熱能儲能是將電力轉換為高溫或低溫能量儲存在媒介中,再未來需要使用時可再將熱能釋放使用,常見的熱能儲存方式有以下幾種:

  • 熱泵儲能:熱泵儲能是藉由高低溫差的循環來驅動發電機,進而產生電力的儲能方式。
  • 熔鹽儲能:將鹽巴加熱至到融化狀態,並進行保溫,此時的鹽巴中就蘊藏著大量的熱能,在有需要時就可釋放使用。
  • 熔鹽儲能:將鹽巴加熱至到融化狀態,並進行保溫,此時的鹽巴中就蘊藏著大量的熱能,在有需要時就可釋放使用。

(五)化學儲能

化學儲能是利用化學反應,將能量儲存在化學物質中,需要時再通過化學反應釋放能量。

  • 氫儲能:通過電解水產生氫氣,再通過燃料電池或燃燒釋放能量。
  • 合成燃料儲能:利用二氧化碳和氫氣合成液體燃料,如甲醇、合成天然氣等。

(一)設置儲電設備為企業帶來的 8 大優勢
設置儲電設備為企業帶來的 8 大優勢
1. 避免電力波動,穩定電力供應、減少設備損壞率

電力供應的穩定性是企業維持正常運作的關鍵。然而,電網的波動或突發事件,如:天災、電力設備故障等問題,可能導致電力供應中斷,造成生產停擺、設備損壞等重大損失。

儲電設備如同企業的「電力保險」,能在電力供應出現異常時,立即提供穩定電力,確保生產線持續運作,避免因停電造成的損失。

2. 提高再生能源使用率
近年來,再生能源發展迅速,許多企業也積極導入再生能源,以降低碳排放量和能源成本。然而,再生能源發電具有間歇性和不穩定性,不易與用電需求匹配。

儲電設備可以儲存太陽能、風力等再生能源產生的電力,並在需要時釋放,有效提高再生能源的使用率,讓企業更容易達成綠色能源目標,並減少碳足跡。

3. 自動調度,讓用電效率最佳化
儲電設備通常配備能源管理系統(EMS),可以監控不同設備和場域的能源使用情況,根據企業過往的用電數據和電力價格,自動調節電力,幫助提升能源使用效率,降低電價成本。

4. 削峰填谷,減少尖峰用電量,降低契約容量
尖峰用電量是決定企業電費的重要因素之一。透過儲電設備,企業可以將離峰時段的電力儲存起來,在尖峰時段釋放,降低尖峰用電量,進而降低契約容量和電費支出。

5. 可自供自用,節省用電成本
企業建置再生能源發電設備搭配儲能系統,便可自產電力供工廠、倉儲等所需場域使用,能有效降低對台電電網的需求,節省用電成本。

6. 參與台電電力交易平台,增加額外收入
企業可以透過建置儲能設備,參與台電的電力交易市場,提供備轉容量,協助穩定電網頻率,並從中獲取額外收益。

7. 提供充足的備轉容量,以防緊急停電時能使用
儲電設備可以作為企業的備用電源,當發生緊急停電時,儲電設備可以立即提供電力,確保關鍵設備的正常運作,將停電造成的損失降至最低。

8. 配合法規與政府政策,展現企業社會責任
在全球積極推動能源轉型的浪潮下,再生能源的應用與儲能系統的重要性日益凸顯,政府也積極鼓勵民間用戶裝設再生能源與儲能設備,制定不少獎勵與政策規範。

企業可以透過安裝再生能源發電設備及儲能裝置,來滿足政府政策或獎勵條件,不僅能獲得實質獎勵(如電費折抵、電力出售等),也可以展現企業的社會責任、提升形象。

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(二)儲能設備安裝後維護很麻煩嗎?解析常見的太陽能儲能相關問題

太陽能板是將陽光轉化為電力的一種發電設備,不僅是台灣最常見的再生能源,也是政府補助的重點綠能項目,所以有許多人會選擇安裝太陽能光電板搭配儲能系統,達到電能自產自用的目的,同時還能獲得政府補助、參與電力交易,降低對台電電網的依賴性,也能節省能源成本。

不過,也有不少人在安裝前會產生疑問,以下我們整理並回答了幾個常見的太陽能發電設備與儲電設備的常見問題:

Q1:太陽能光電板如何保養?
太陽能光電板是由許多矽晶片組成的,長時間暴露在戶外環境可能會因為塵土髒污遮蔽,此時就會形成「熱斑效應」,導致被遮蔽的矽晶片發熱,不僅會造成太陽能板損毀,嚴重甚至會起火燃燒。因此,平常要特別留意的部分是「太陽能板是否有被遮蔽」。

不過,由於台灣雨水豐沛,因此大多數地區都有足夠的降雨可以清洗面板上的髒污。若有塵土積累特別嚴重的問題或其他髒污情況,可以使用水管沖刷即可,不可以踩踏或行走在面板上,也不可以用金屬或硬物刷洗面板,也不可於高溫下噴水清洗,以免造成面板受損。

Q2:影響太陽能發電功率不佳的原因有哪些?
太陽能發電系統的發電功率會受到許多因素影響,以下列出幾個常見的原因:

  • 遮蔽物:任何遮蔽物,例如樹木、建築物、電線桿等,都會影響太陽能板接收陽光的量,進而降低發電效率。
  • 空氣品質:若空氣品質較差、 容易積累灰塵的地區,可能會受到灰塵影響,導致發電率下降,因此建議可以搭配清洗裝置,定期清潔面板。
  • 面板品質:太陽能板選用的晶片與品質是影響發電功率的重要關鍵,建議選擇知名品牌的太陽能面板,才能獲得預期的發電成效。
  • 施工品質:電纜與接頭的品質不佳、接觸不良、管線外露等狀況,都有可能會影響發電效率。
  • 管線配置:由於電路會在輸送的過程中流失,因此如何配置合適的管材及長度規劃,都是相當重要的一件事。

想安裝太陽能板,又擔心會有發電功率不佳的問題嗎?可以讓「聚恆科技」協助您!聚恆科技在協助企業規劃太陽能板的安裝時,會進行全方面的評估,確保太陽能板能完整照射到充足日光,為企業帶來穩定的發電品質。

此外,聚恆科技更提供業界首創的「雙保政策」,提供 20 年保固,並保障最低發電量,安裝前 5 年更提供免費維運保固,良好的售後服務與保固,讓您的電廠能隨時維持穩定與高效運作!

Q3:太陽能儲能設備的壽命有多久?
太陽能儲能設備的壽命會受到安裝地點與條件而有所不同,一組品質良好的太陽能儲能設備,壽命平均約落在 20 年以上。

Q4:工廠屋頂安裝太陽能板,會造成漏水問題嗎?
有不少人可能會擔心在屋頂安裝太陽能板會造成屋頂結構遭受破壞,不過其實無需擔心,因為聚恆科技開發各種夾具,可以在不對屋頂造成任何損傷的情況下安裝太陽能板,因此不會發生漏水問題。若有漏水問題,聚恆科技也有維修承諾,保障權益。

Q5:太陽能板會不會輕易被颱風破壞呢?
台灣屬於颱風頻繁的氣候帶,聚恆科技為此開發出專利支架設計,經過專業技師認證,可以承受 18 級以上的強風吹拂,不必擔心會輕易被颱風破壞。

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(一)儲能系統可以應用在哪些領域?

  • 工業/製造業:工廠大多位於工業園區或郊區,地勢開闊,周遭較無高樓建築遮蔽,適合安裝太陽能儲能設備,儲存白天電量,作為備轉容量或調節尖峰用電使用,可以有效節省能源成本、提高供電可靠度與能源使用效率。

  • 低溫倉儲業:低溫倉儲需要 24 小時不間斷地維持低溫環境,藉由導入儲能系統,可以在離峰時段儲存電力,並在用電高峰時段釋放,降低電費。儲能系統也能夠作為備用電源,當電力系統發生故障時,可以確保冷凍設備的持續運作,避免溫度波動造成損失。

  • 電動車與充電樁:電動車充電樁結合儲能系統,不僅可以滿足電動車的充電需求,還可以提高電網的穩定性和效率,充電樁可以暫存電力,並在用電高峰時段釋放,減緩電動車充電對電網造成的衝擊。透過電動車中的鋰電池儲能系統,電動車不僅可以從電網獲取電能,還可以將電能回饋給電網,形成車網互動,提高能源利用效率。

  • 醫療院所:醫療院所對於供電的穩定性和可靠性要求極高,儲能系統可以在台電電網出現供電問題時,作為備用能源啟動,為關鍵醫療設備提供不間斷電源,維持手術、急救等醫療行為與設備的持續運作,確保病患的安全。

  • 零售量販業:營業時間長的零售量販業者,用電量大,因此可以利用賣場頂樓空間,建置太陽能板,透過儲能來調節尖峰時段的用電,降低營運成本。同時,還能作為停電時的緊急備用電源使用,維持店內的基本照明和低溫倉儲設備運作,減少損失。

(二)太陽能儲能系統實際案例介紹

聚恆科技與志光能源攜手打造光儲合一的光儲案場,是全台最大的太陽能儲電廠。

利用太陽能發電,可以減少對傳統化石燃料的依賴,降低碳排放量,有助於環境保護,搭配儲能系統有效地儲存太陽能發電產生的電力,並在需要時釋放,在用電高峰期,可以釋放儲存的電力,減少對電網的依賴,降低電力成本。

這座儲能電廠裝置容量約為 23.3 兆瓦,每日可儲存約 9.3 萬度的太陽能發電量,採用大型的不斷電系統(UPS),可以提供更穩定的電力供給,防止斷電造成的設備與資料損毀。

加上虛擬電廠管理系統(VPP),可以透過雲端方式整合各個發電案場的狀況,幫助統一監控與管理每個案場的儲存能源,讓能源管理更加輕鬆、有效率。


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聚恆科技創立於 1998 年,以深厚的社會責任感為基礎,並致力於推動環境的永續發展,在太陽能發電領域深耕多年,擁有豐富的產業經驗和專業技術,提供全方位的太陽能能源管理解決方案,服務範圍涵蓋太陽能系統建置、開發、設計、採購、施工、維運等,提供企業一站式太陽能導入方案。

我們首創「雙保政策」為設備提供 20 年保固,並在保固期內保障最低發電量,提供穩定且具有品質保障的能源成效。

聚恆科技憑藉豐富的經驗和對永續發展的承諾,為工業、物流等產業服務,根據客戶需求,提供客製化的能源解決方案,協助企業降低能源成本、提升社會形象,並為環境保護做出貢獻。

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