2016/1/10

[經濟日報] 發展太陽能 夏威夷躍居指標

2015年10月夏威夷公共電力委員會宣布,立即停止新增淨電量用戶申請,並引入接續方案,包含:電網供應(grid-supply)方案、自主供應(self-supply)方案,以及分時電價(time-of-use)。未來想在住家屋頂安裝太陽能的住戶可二擇一,選擇電網供應或自主供應方案。
此模式發展後,可望邁向允許價格浮動的動態電價機制,並開放零售店電力市場,允許住戶之間可以互相交易,構成下一代的智慧分散式電網系統。所有人都可受惠於更低廉的能源價格、更穩定的系統、更有效率且乾淨的能源形式。小型分散式太陽能系統未死,只是進化。夏威夷是個關鍵性指標市場,改變才剛開始。
2016.01.10 / 經濟日報 / 吳駿驊

夏威夷是全美太陽能電力滲透率最高以及小型分散式太陽能系統家戶安裝比例最高的一州,但夏威夷公共電力委員會於2015年11月宣布關閉淨電量(NEM,Net Metering)機制新增申請。

夏威夷電力公司在2014年就開始以電網負荷過度、須加強安全性及可靠性為由,希望關閉住宅型太陽能系統的淨電量機制。此舉引發部分產業人士及居民強烈反彈,認為夏威夷電力公司意圖延滯並破壞太陽能產業的發展。

2015年10月夏威夷公共電力委員會宣布,立即停止新增淨電量用戶申請,並引入接續方案。夏威夷公共電力委員會宣稱,為邁向百分之百的再生能源目標,須關閉淨電量機制。

新規定並不影響10月之前的申請,但不再接受新的家戶。接續方案包含:電網供應(grid-supply)方案、自主供應(self-supply)方案,以及分時電價(time-of-use)。未來想在住家屋頂安裝太陽能的住戶可二擇一,選擇電網供應或自主供應方案。

電網供應方案採總量管制,如果需把超過的電力賣回給電網,則用極低的收購費率,住戶每月須繳交最低支付25美元的費用。自主供應方案是讓住戶結合儲能系統及能源管理系統,住戶發的電全部自己使用,不受安裝數目限制,但需繳最低月費。分時電價機制是透過調降尖峰電價,向客戶發送正確的價格信號,促使家庭可在太陽能供應高時增加能源需求,並移轉尖峰用電時間。

隨著小型分散式太陽能發展,第一個面臨問題就是電網的自然極限。在一個電網當中,整體消費的電力需求是有限。太陽能過度發電,造成「鴨背」太低,初期會導致基載發電廠被迫降載輸出,但基載電廠的設計,無法應付快速的調整。

目前小型分散式太陽能系統提供夏威夷尖峰時段電網約22%至24%的用電,在Oahu及Kauai兩島上,加上地面型太陽能電站,整體太陽能供電約占五成。鴨子曲線已很明顯,預計在小型分散式系統持續發展下,「鴨背」貼地的狀況很快就會發生。

第二個問題是「鴨脖子」太陡,電網不穩定風險大增。併入太陽能電力後,波峰與波谷轉變成傍晚與中午,當太陽下山後,太陽能系統將會在短時間內停止供電,而電力需求仍處於高峰,造成負載在短時間內急遽上升。因此電力負載曲線中鴨脖子的地方,將隨太陽能安裝而愈來愈陡峭,會增加電網調度困難度影響電網穩定。

波峰與波谷的變化,需要有快速調配的電力系統配合,在很短時間內從較低發電出力提高到較高發電出力,稱為提升爬坡率(ramp rate)。但在傳統電網設計中,需要以中繼或尖峰電廠因應。而當電網內機組無法適應很快的爬坡率時,就會發生發用電不匹配,對電網穩定產生威脅。

尤其小型分散式太陽能系統不再電力公司的控制範圍內,電力公司很難預測,尤其是如夏威夷擁有數量龐大的小型分散式太陽能系統。大量的住戶電力需求變化無法控制,對電力公司來說,將增加不可預測性風險。

第三個面臨的問題是,隨著太陽能滲透率增加,太陽能發電的報酬效率會減少,進而降低發電誘因。對安裝小型分散式系統的屋主而言,這是主要的誘因。一旦誘因降低,安裝意願會降低。

夏威夷所面臨的問題,預示未來太陽能系統的發展方向,儲能系統成為太陽能邁入下一階段發展的關鍵。不論對大型電站或小型系統。太陽能發電結合儲能,配合改良的商業模式,將促使市場將繼續成長。

電力公司導入大型電網級儲能系統,有助電網負載平衡。把地面型電站的電儲存後在夜間釋出,可減緩鴨子曲線。當家家戶戶都有發電及蓄電能力,配合家庭能源管理系統,可即時回應智慧電網需求,在電網尖峰時減少家戶的用電,甚至把所蓄電力輸送回電網,離峰時則可儲存電網電力,幫助減少尖峰離峰落差。

此模式發展後,可望邁向允許價格浮動的動態電價機制,並開放零售店電力市場,允許住戶之間可以互相交易,構成下一代的智慧分散式電網系統。所有人都可受惠於更低廉的能源價格、更穩定的系統、更有效率且乾淨的能源形式。小型分散式太陽能系統未死,只是進化。夏威夷是個關鍵性指標市場,改變才剛開始。(作者是資策會MIC執行ITIS計畫產業分析師)

資策會MIC簡介

資策會產業情報研究所(MIC)成立於1987年,專執ICT產業各領域的技術、產品、市場及趨勢研究,以「領航亞洲ICT產業情報暨顧問服務」專業智庫自期,扮演「政府智庫」及「產業顧問」角色。MIC研究範疇涵蓋電腦系統、行動通訊、數據網路、顯示器、多媒體與消費性電子、半導體、環保綠能、太陽光電、企業資訊應用、軟體應用服務、文化創意產業及前瞻研究。

0 意見:

張貼留言