電力自發、自用、還可自存!全台首見「儲能」社區來了

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和一般小老百姓日常生活息息相關的建築部門(住宅、商家),除了應設法強化節能績效,也要對即將到來的「分散式能源」(Distributed Energy Resource)時代做好準備。

永和的台北菠爾社區,相關綠能設備來自寶盛國際、達旺電力、加百裕工業。
(圖片來源:新北市經發局
 
文/高宜凡
 
 過去幾年,台灣的電力供應狀況不可謂不緊張,前年盛夏夜突然其來的「815大停電」,儘管事後檢討是人為疏失成分居多,依舊使不少民眾對猶如走在鋼索上的能源政策心驚膽跳。回顧2018年,原本被認為情勢同樣嚴峻、甚至可能重演跳電窘境的這一年,如今看來竟然安然度過了。
「冷氣時」減1/4,化解2018缺電危機
 
 關鍵為何?除了老天爺的眷顧,「冷氣時」是個大家必須記住的關鍵字!
 顧名思義,冷氣時是指均溫超過攝氏28度的小時數,通常超過這個溫度、室內空間就得啟動冷氣或其他降溫設施,用來計算每年耗電量最高的夏季尖峰時段有多長,也就是供電系統最可能遭遇瓶頸、電網最可能崩潰、或相關單位(從台電、能源局、經濟部、到行政院)壓力最大的要命時刻。位於亞熱帶的台灣以28度為標準,不過有些位於溫帶的歐洲國家,則是以26度作為統計冷氣時和熱浪天數的基線。
 調閱截至八月份的資料,儘管全台22縣市耗電數據幾乎都比去年同期增加,只有連江縣(馬祖)比去年降低6.47%。但你今年應該很少看見什麼大篇幅報導缺電危機的新聞,也沒聽過有那位台電主管或政府官員大聲疾呼節約用電、大談台灣電網快撐不住了。最大原因,就是2018年的冷氣時比去年明顯減少,大為紓解夏季尖峰時段的缺電壓力。
2018年「冷氣時」大減、也無「秋老虎」現象,幫助台灣挺過了缺電危機。
(資料來源:工研院 節約能源園區
 
數據會說話,過去這一年的冷氣時高峰提早出現在五月份(331.1小時),幾乎是2017年同期(174.8小時)的兩倍,這番「早熟」景象在當時嚇壞一堆人,深怕2018年將隆重上映「缺電之夏」續集。幸好從六月份起,高溫狀況開始步入坦途,往年最炙熱的第三季(7~9月)合計冷氣時只有1147.9小時,比前一年(1452.1小時)驟降逾四分之一,幫台灣有驚無險地度過最可能發生缺電的關鍵時刻時。
 但話說回來,我們不能把老天爺偶一為之的「神救援」當成必然,拉抬台灣耗電量連年上升的主要用電單位依舊脫不了責任,尤其和一般小老百姓日常生活息息相關的建築部門(住宅、商家),除了應設法強化節能績效,也要對即將到來的「分散式能源」(Distributed Energy Resource)時代做好準備。
 
新北搶頭香,全台首見「儲能」社區
 
 不久前,連續兩屆拿下民間團體(能源轉型推動聯盟)評鑑的「縣市政府能源政策排行榜」榜首的新北市政府,就做了一次(嚴格說是兩次)不錯的嘗試。
 八月底的夏季尾聲,新北市鄰近河岸的兩處社區大樓:永和的台北菠爾&三重的峰景翠峰,宣示成為台灣頭兩座具備節能、創能、儲能等完整功能的智慧能源社區。記者發佈會上,新北市長朱立倫一席話語:「如果每個社區、工廠都願意做,大約可省下15%能源,台電就不用每天頭痛調度,大家也不用吵什麼是乾淨能源了!」成為許多媒體引用的標題。
 先看鄰近仁愛公園、啟用已有18年的菠爾社區,裡頭的戶數多達313戶,目前在160坪的頂樓空間搭建了12.6kWp的太陽能板、3.6 kW(3組1.2kW)小型風機、5kW甲醇燃料電池、與60kWh的鋰電池儲能系統,估計每年可獲得1萬5800度的綠色電力,供應全社區21%的大公用電需求(指全體住戶都會用到的設施,如配電室、機房、空調、水池、管理室等)。
三重的峰景翠峰社區,由安華機電、有量科技、元皓能源等廠商協助打造智慧微電網系統。(圖片來源:新北市經發局
 
 往北十餘公里來到三重河岸、另一處成立10年的峰景翠峰社區,儘管建築規模(僅79戶)和施作場地較小,也配備了同樣的再生能源發電機組和儲能設備,預計可滿足37%的大公耗電需求,讓社區每月省下約4000元的流動電費。
 不過,綠能科技發展至今,社區大樓配備再生能源機組已經不算稀奇。這次新北市發起的「智慧能源管理社區示範計畫」,最突出的創意在於,讓建築擁有了離網發電、能源儲存、和協助電網調度等多重能力。
 
電池助調度,鼓勵住戶「自主」節電
 
 目前兩座社區配備的儲能系統(5kW甲醇燃料電池+60kWh鋰電池),除了平日可以靈活運用再生能源、取代部分市電,還可在災害發生或電網發生意外時,提供社區6小時以上(峰景翠峰社區為12小時)的照明、通訊等緊急電力需求。過去,這些大樓的緊急發電機組或備載電力來源多仰賴柴油發電機,如今可以被更環保、低污染的儲能系統取而代之。
 此外,社區同時設置了能源監控和管理系統,並選擇30戶裝設家用電表,了解住戶的用電習慣和耗能曲線,結合社區APP程式每週整理用電資訊,提供每日用電量、平均用電量、在參與群組內的排名,假使單日耗電高於或低於基準值2.5%、連續五天用電差距在2.5%、或連續三天都沒有用電量時,系統還會自動發送異常通報,希望透過上述資訊可視化措施,誘導住戶審視自己的用電行為,藉此創造約10%的自主節電效果。
 
  
  
兩座社區各挑選30戶加裝電表,由系統提供清晰、易懂的用電資訊,鼓勵用戶自主節能。
(圖片來源:高宜凡、新北市經發局)
 
 承做永和菠爾社區的系統商,是去年協助澎湖東吉嶼建置台灣第一座離島微電網的中興電工,他們估算明年配合導入智慧電錶(AMI)之後,可讓住戶更完整了解即時及歷史用電資訊,假使社區願加入台電的「時間電價」(電價按尖峰、半尖峰、離峰等不同時段調整)制度,每年起碼可以再多節能約5萬元電費。
 說來或許輕鬆,但從擬定計畫、尋找協力廠、遴選參與社區、到實際導入施做,新北市不但花了一年多時間,而且所需經費由市政府和得標廠商各出一半,才催生出全台第一批儲能社區。
 
廠商秀實力,發揮「活廣告」效益
 
 當然,廠商並非佛心來著、甘願義務幫社區擺脫跳電危機,首先,參與這計畫可以蒐集到實際的住戶耗能行為和大樓電力調度數據,接著更有難以估算的宣傳效果。該計畫對外公開兩個多月來,市政府安排了許多團體馬不停蹄地拜訪、參觀,讓許多有興趣、躍躍欲試的樓宇管理單位品頭論足、丟出一連串疑問,等於替廠商介紹了許多潛力客戶。
 比方,這次用的甲醇燃料電池,已經投入多座在偏鄉地區的電信基地台。住戶裝設的小型風力發電機,關鍵技術也來自本土廠商。能源調度和節能績效方面,新北市則打算蒐集三年的實際使用數據後,對外公開給外界參考。
 平心而論,儘管對住戶來說,這些設備社區完全零出資、不用花到一毛錢,但不少人心中還是充滿疑慮,「電池有輻射嗎?」「太陽能板是不是會有汙染?」「智慧系統擋得住颱風嗎?會不會被吹走?」諸如此類的質疑和問號,兩個社區的執行人員都聽得很多。對此,菠爾社區透過一系列綠能知識課程,加上多次解說和投票表決,才取得多數住戶同意。相較之下,規模略小的峰景翠峰社區比較順利,不但超過9成住戶同意參與,願裝設智慧電錶的比率更接近8成。
(攝影:高宜凡)
 
 負責「智慧能源管理社區示範計畫」的新北市經發局綠產科科長廖士煒觀察,雖然台北市去年落成的興隆公宅,也建置了智慧管理系統和微電網系統,但新北市這兩座儲能社區的最大特色在於,是從民間「既有社區」開始做起,不但讓一般民眾有更多參與、應用的機會,更懂得活用本土廠商的力量。
 的確,常看我們專欄的讀者應該不陌生,未來的綠建築除了最基本的節能減碳功能,還得兼具抵禦極端氣候的調適效益,並且開始建立自有能源設施和儲能設備,降低對市電的依賴度。今年五月份,加州能源委員會(California Energy Commission)公布了一項新規範,要求自20201月起,該州所有新建築(獨棟房屋與三層樓以下公寓)都須裝設太陽能板。不久的將來,可離網供電的綠能設備與儲能電池,極可能成為房產商品的「標準配備」,也代表建築邁向自給自足、脫離電網(grid defection)的日子,或許不再遠矣。
 
(本文原刊載於綠建築雜誌56期
 
【參考資料】
 

【作者簡介】 高宜凡,前台達電子文教基金會計畫主任,在媒體圈打滾多年,歷練傳產、科技、消費、企業社會責任與環境等路線,希望運用社群媒體的創新機制,帶動民眾理性討論重大議題的風氣。

【延伸閱讀 配備百萬瓦級儲能 尖峰用電自給自足 智能綠塔住商大樓2019完工  陳文姿  2019/01/23 節能新撇步!美國超市用冰凍鹽水供冷藏 省電又省錢  洪詩宸  2018/02/26 缺電之夏系列七:「節能宅」再升級!建築綠能技術更普及  張楊乾  2017/06/16

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