淺談電動車未來在儲能系統的角色

台灣日前發生了7.3級的強震,這個自1999年9月21日以來最大的地震,對震央附近的花蓮造成極大損害,也造成台灣的發電廠一共大約320萬瓩(3.2GW)的電力跳脫。

依照以往經驗,電網跳脫後經會因為跳脫後的頻率太低(59.5HZ以下),導致電網低頻卸載因而導致大規模停電,而本次能夠避免大停電的主因,在於一開始地震發生時,儲能電池在1秒內反應(大型的UPS不斷電系統)、在10秒內增加510MW電量,這相當於台中電廠一部機組的發電量,第一步穩住電網頻率不掉到59.5HZ以下而跳脫。這個為了因應風電、光電…等再生能源間歇性特質而佈建的儲能裝置,在本次震災中意外地發揮了功效。

接著,日月潭及大觀兩個抽蓄發電廠快速因應,先停止本來規劃因光電增加的抽水儲能,進而快速減少電力系統負擔,並於10分鐘內轉為放水發電,增加大約4部台中電廠的發電量,讓電力系統10分鐘內頻率恢復到60HZ附近。因此,25年前在921地震後,因電網卸載所造成全國性的大停電並未發生,加上少數跳脫的天然氣發電機組最快在40分鐘後就重新發電併聯,以及太陽能發電在9點之後接棒,使得台灣安然度過了有驚無險的一天,維持了社會的正常運作。

而這次在地震當下立即發揮作用的儲能電池(510MW),也成為許多人的目光焦點,我們知道在2021年能源政策開始實施的「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」(一般稱為用電大戶條款)中規範契約容量5,000瓩以上的用電大戶,需於5年內設置至少用電量10%的綠電。業者可以採取建置再生能源發電設備、購買綠電憑證、設置儲能、繳納代金…等4個選項。在2021年時,僅有3.4%的用電大戶選擇設立儲能裝置,因為當時儲能的設備1MW的成本約2,500~3,000萬元,而儲能條款亦要求能供電2小時以上,在所費不貲的前題下,選擇此方式滿足要求的業者甚少。這次大地震後,儲能裝置的臨時救援性相信會引起更多的關注,相信也會引導原先選擇購買綠電憑證以符合規範的業者重新思考,以符合自身產業應變天災時需求。

在儲能設施的議題上,日益普及的電動車所能扮演的角色,也值得注意。第三方充電網業者EVOASIS的董事長陶百群先生,在今年3月中接受訪問時說:「未來,EVOASIS在台灣還會成為⼀個能源Hub,2025年我們會有150MW的充電站,如果屆時遇到台灣缺電,我們可以調整價格,去調節車主的使用頻次,甚至如果政策V2G開放之後(Vehicle to grid),我們也鼓勵車主用比較高的價格,將電力賣回給台灣的電網,未來如果800萬輛車全部轉換成電動車,大概至少要3到5個GW的電力,到時候再結合EVOASIS現有的高速公路服務區站點,使用我們的儲能設備,就會變成是能源調度的重要的樞紐中心。」

從業者說明的這段話中我們可以發現2個重點,第一是日漸普及的第三方快速(充電站不計入車廠及私人建築的設置)將是未來隱形的儲能設施救援幫手。到今年四月初全台Tesla快速充電站已有100站、充電槍587支,非Tesla快速充電站已有301站、充電槍948支。目前電動車充電點網的儲能電池設施規模,已漸漸有反向支持供給整體大電網的能力。
第二是目前快速累積的電動車車口數,截至2024年2月為止,台灣電動車保有車口數已超過6.2萬輛,單單去年電動車就新增超過2.4萬輛,平均以每個月超過2,000輛的數字快速累積,後續隨著Luxgen n⁷及MG4…等平價電動車的加入市場,電動車的保有量預計將快速增加。
根據預測,2025年全台將累計16.4萬輛電動車掛牌,到2030年及2040年,電動車保有量將為70萬輛與280萬輛。而以一台電動車電池容量平均70度電計算,在2025、2030年、2040年,分別會有0.11億、0.49億度、1.96億度電力儲存在電動車中。而這也是將來對車主一個很大的商業機會,因為在每日用電的尖峰時刻,電動車主可以透過充電業者的安排,透過V2G的裝置將自己車上電池的可供電源以較高的價格賣給電網以支持尖峰用電需求。因為台灣每日用電尖離峰的差異都在600萬瓦以上,如果能過透過這些電動車上儲存的能源進行尖離峰的調節,有如行動的虛擬電廠概念,對於台電、充電業者及電動車主而言將是三贏的局面。

筆者在此也分享在歐洲的法國及英國已經施行的成功案例,首先是法國從2017年起在商業空間、公用停車場設置超過100座、共11kW的V2G充電樁,在2021年成功媒合1MW、形同迷你的虛擬電廠,加入初級備載容量市場。而這帶來的效益,是每個月為一台使用V2G充電樁的車帶來20歐元的收益,大大提高電動車的市場接受度。其次是英國政府從2018年開始補助家戶安裝320座V2G雙向充電樁,只要擁有或租借「Nissan LEAF」車款的用戶都能使用充電樁。該充電樁搭配的能源管理系統,會自動在電價最便宜的時段為電動車充電,多餘電力還可賣回給電網,不僅為車主省下每年超過800英鎊的支出,還將家家戶戶變成小型綠色電廠。

我們從以上說明的案例中可以了解,一位車主從原來的燃油車輛換購持有一台電動車不只是降低環境汙染,而且享有目前政策的優惠(免牌照稅及燃料稅)及更具用車經濟性的燃料及保養成本,更能在未來的供電系統中發揮作用並獲取其中的價差利益,如此的景象也將在未來一步一步呈現在我們大家的面前。

作者簡介-Kenny Liu 劉宸志(金豊)

1988年在成大航太系畢業,當了兩年空軍機工長之後,就在1990年7月開始進入汽車產業服務直到現在,從一開始在達亞汽車擔任服務工程師,並曾在服務廠現場擔任技師三個月,接著在羽田機械擔任Peugeot/Daihatsu產品專員,1992年3月至慶眾汽車VW T4擔任行銷及通路專員,1994年2月到台灣通用汽車(GMT)擔任地區經理,1998年9月到福特六和汽車擔任營銷及服務/零件各部門主管,2019年5月福特六和退休後自當年8月擔任JLR Taiwan經銷商營銷及服務主管及人員的專任顧問講師,並於2021年4月應聘擔任SUZUKI億和汽車公司總經理職務到2022年4月為止。