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分散式能源參與電力交易市場的發展契機與挑戰

淨零轉型的推動使分散式能源迅速崛起,其中「需量反應」是電力交易市場中的關鍵商品,也是所有用電大戶不能忽略的嶄新商機。閱讀本文,了解更多。

什麼是分散式能源資源?虛擬電廠和它的關係是什麼?

在現代電力系統中,分散式能源資源(Distributed Energy Resources,DERs)指的是位於如企業、工廠、住家等不同地點,由各種不同的能源來源產生的電力,包括太陽能、風力、儲能設備、備援發電機、不斷電系統(UPS)、需量反應、電動車等

 

虛擬電廠(Virtual Power Plant,VPP)則是整合和協調這些分散式資源的系統。能夠將分散的電力資源聚合在一起,形成可控制和可預測的電力供應來源,功能如同一座電廠。這能更有效管理能源使用,成為可靠的電力來源,也能靈活回應電網需求。其中需量反應輔助服務,對用電戶來說,更是能源轉型挑戰中的嶄新商機

為什麼我們需要聚合分散式能源資源的虛擬電廠?

傳統的電力供應主要來自大型且集中的發電廠,當用電量持續攀升、再生能源併網,以大型機組為主的集中式電力系統即在用電尖峰時面臨挑戰。以一年8,760個小時來說,台灣每年用電最多的時間約有200個小時,僅佔全年8,760小時的2%。若是為了這200個小時的尖峰需求蓋新電廠,其餘時段電廠將成為閒置資產,因此善用需量反應輔助服務等分散式能源資源,是更符合投資效益、更友善環境的做法。發展分散式能源資源有以下好處:
  1. 減輕電網負荷壓力:透過分散式能源,可彈性調控尖峰用電時期對電網的額外需求,減輕電網負荷壓力。
  2. 增強電網穩定性:分散式能源可以作為備援電力,幫助應對電網突發事件,提高電網穩定性。
  3. 降低能源成本:分散式能源通常更靈活、彈性,能夠提供多元電力輔助服務,減緩受到國際能源價格波動的影響,同時降低整體電力成本。
  4. 提高能源永續性: 促進太陽能和風能等再生能源於電網系統的滲透率,減少對化石燃料的依賴,降低碳排放,實現極大化再生能源目標。
電力交易平台 需量反應輔助服務

需量反應輔助服務

善用既有彈性電力,參與台電電力交易平台輔助服務市場

虛擬電廠的發展契機與台灣電力市場概況

台灣的電力市場在能源轉型的驅動下,虛擬電廠所聚合的小型資源正蓬勃發展。我們的發電結構正在從傳統大型機組走向分散式能源、電力供給來源由集中走向分散、電力傳輸也從單向供給轉變為雙向,原本電力消費者的角色也有機會轉為電力產銷者虛擬電廠所需的營運條件與傳統電廠不同,因此更需要政策、技術、及商業模式等支持,才能對電網提供最大價值的服務

 

分散式能源興起與電力市場開放,對於電力使用者的工商業者來說是一大商機。無論是透過虛擬電廠聚合商或自行參與電力市場,可以提供電力輔助服務來賺取額外收入,同時能協助電網減少對傳統電力供應的依賴、降低能源成本的目標,以實際的行動,支持能源轉型並實踐環境永續的企業社會責任。

 

2021年11月電力交易平台 正式營運,整體而言各個交易商品方案提供高度參與彈性,也吸引許多業者加入。Enel X亦為電力交易平台上的合格交易者之一,聚合工商業用戶的彈性用電資源,目前(2023年11月)Enel X的聚合容量即佔平台參與容量的十分之一左右。

 

分散式能源及虛擬電廠的解決方案已相當成熟,但仍需相關政策以及市場規範的支持,才能讓更多小型資源參與市場,達到聚沙成塔、螞蟻雄兵之效益,為台灣社會帶來更多的貢獻。

需量反應資源參與市場面臨的挑戰

  • 挑戰1:以傳統電廠規範虛擬電廠影響資源參與市場意願-以變比器精確度為例

Enel X在電力交易平台誕生前即開始參與非傳統機組的日前輔助服務市場,多年的經驗中,我們注意到進入市場的審核門檻,高度影響中小型資源參與市場的意願。尤其是變比器(比壓器與比流器)的精度規格限制。目前於2021年8月26日之前設置的變比器精確度若不到0.3級,計量數據可採用加乘量測誤差辦理。但是,根據台電2023年10月1日正式實施的〈電力交易平台管理規範及作業程序〉,於附件八中有關交易表計的說明指出,自2025年起,加乘量測誤差的方式將不再採用,變比器的精度應改正至指定標準。

 

為了具體計算需量反應服務的成效,聚合商依從電力市場設置規則裝設每分鐘量測用電量之電表,並即時回傳至電力交易平台。資料之數據精準度,在資源進入電力市場前,現階段必須通過台電審核之精準度誤差。然而當新規則要求需量反應資源置換變比器至電廠等級才能參與電力交易市場,對於工商企業而言,不僅是新的一筆開銷,在設備更換的同時,企業主必須暫停原有的營運活動,往往耗費數月不等的時日。

 

龐大的成本降低這些新興資源參與市場之意願,也迫使電網失去這些輔助服務資源,對於企業主、電力公司、乃至台灣社會皆為三輸之局面。相關單位應思量,如何在公平、有效的度量標準,釋放民間輔助服務資源的量能,得以一同為穩定台灣電網而努力。

 

  • 挑戰2:電力市場運作功能仍須持續優化

目前台灣尚未開放電能市場交易,因此電力交易平台即時備轉的方案沒有電能報價的權利。而電能價格取決於台電內部電能市場的最終決標價格,意味著可同時進行輔助服務以及電能報價的機組,將可因價格高低參與合適之市場,進而影響輔助服務的決標結果,但是如何決定電能價格並非公開的市場資訊。除此之外,台電轄下不同事業部的資訊未整合,資源申請參與市場時為索取相關資料,需由聚合商或者業主分別向不同處室接洽、說明,延長資源可提供服務的時程。

 

  • 挑戰3:台灣電力市場風險高,獨立監管機關職能需強化

目前台灣由綜合電業兼營電力交易平台,有球員兼裁判之疑慮,其立場代表的是電力公司而非公眾之利益。當電業走向電力自由化、電力市場越趨成熟時,電力市場更需要獨立的監管機關,集結專業人士,以用戶為核心、代表公眾利益為宗旨,採納多方不同意見,訂定電網運作的標準與原則,定期審查及規劃,在供電可靠度及供電品質穩定之下,讓新興資源得以公平參與,降低電網營運成本,提升社會福祉。

 

放眼澳洲、美國、歐盟及英國的監管機關官方網站提及的願景與目標,以公眾利益為先之核心思想下,簡潔有力的闡明讓利害關係人參與討論、推動有效率的投資、發展有競爭力且創新的市場等,以達到保護用電戶的利益之目的。反觀台灣在《能源發展綱領》的發展目標及《電業法》的總則中僅提及「增進社會福祉」、「符合使用者付費原則」、「保障用戶權益」、「促進電業多元供給」等方向。對於如何達成具體目標之方法,則相顯不足。

 

值得期待的是,在今年四月,經濟部成立「電力可靠與韌性推動管理辦公室」,預計未來可轉型為電業管制機關的一部分,強化獨立監管機關之職能。我們樂見此舉,也期待獨立監管機關的設置能早日實現。

 

加速分散式能源之需量反應發展的5大要素

台灣電力市場至今的成就已獲國際注目,但需要更多法規和政策支持,以促進分散式能源資源和虛擬電廠的發展。我們認為可區分為以下五大關鍵要素:

  1. 政策支持-政府應加速推動相應的法律和政策,加速電業自由化,完善電力市場之良善競爭。
  2. 創新技術,排除不必要之進入門檻,降低市場參與成本,讓新興資源得以發揮價值。
  3. 建立更多元的交易商品,提供多元參與機會,多元服務支持電網。
  4. 盡速成立電業獨立監管機關:確保多元、公平、透明的市場運作,和供電可靠度。
  5. 提升效率與創新:在合理監管、穩定供電的前提下,以用戶為核心,提升市場效率及鼓勵創新。

 

虛擬電廠在先進電力市場中已經證明具備營運經濟效益,然而其成功發展仍需各方利害關係人的投入。透過上述五大方向的改革,相信能加速台灣分散式能源的發展,使相關業者無後顧之憂地投入更多資源、加入市場,一起實踐永續,同時促進台灣淨零轉型和穩定供電。

2023年10月24日,Enel X Taiwan 能源市場分析師蔡志祥於台灣電力與能源工程協會線上論壇,分享分散式資源參與電力交易市場之發展契機與挑戰。

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