2019/08/07
｜採訪撰文：謝惠子
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圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
當再生能源越來越多時，「微電網」調控將拉高綠電發光的占比和彈性！
乘坐著四人迷你接駁車，工研院綠能所電力及電網技術組梁佩芳組長帶著小編，深入探訪位於六甲院區的電網技術測試場域，期待與「能源報導」讀者分享打造虛實並進的「微電網」技術。
「簡單來說，工研院六甲微電網系統包括了410kW的太陽光電，5個儲能貨櫃（每貨櫃為100kW/200kWh）、5kW生質能發電系統、200kW的小型柴油發電機，以及電能管理系統。」梁組長說明，這套系統由工研院以自有經費設置，一來希望掌握綠電併網時的區域管理模式，二來協助像是七美這樣的離島能夠以綠電發光，最終目的則是可以做到「高占比綠電微電網」，並進一步行銷至海外。
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
微電網&虛擬平台，發揮雙重功效
但如果你以為六甲微電網就只是普通的太陽能併網測試驗證而已，那就小看台灣的研發軟實力了！
梁組長表示，為了實現再生能源供電高占比，微電網可望成為居中調控的要角，但有鑑於綠能併網目前仍有一些課題尚待精進，工研院特地研發出一套微電網電能管理平台，當執行「Fix Power」（穩定再生能源輸出功率）控制模式可以達到輸出功率固定之效；又如「Smoothing」指令可讓太陽光電輸出平滑化；常態運轉則整合預測技術及調度排程控制技術，實現削峰填谷的功能。
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
值得一提的是，為達成提升再生能源占比目標，工研院設計一套「虛擬」配電饋線模擬平台，透過一些仿真的設備，模擬電網各種外部情境，甚至製造真實模擬情境（如太陽光電驟降）於此測試驗證平台中重演，從中觀察綠能在電網中如何運作與產生變化，預先找出排解之道，成為提升電力品質的關鍵。這套模擬系統還能與實際負載串連在一起，一邊拷貝模擬太陽能、儲能或台電電網的操作，一邊整合六甲院區辦公大樓北研館的實際用電負載情況，發揮「虛實並進」的功能。
梁組長進一步說明，北研館用電契約容量原定780kW，在加入太陽能綠電後已降至700kW，而微電網的運轉模式為：平日裡，讓太陽能全力發電並搭配儲能系統，降低尖峰用電；到了假日，因為用電大幅縮減，除了讓儲能系統吸收多餘的綠電，也由智慧變流器調控太陽光電的輸出，留意市電與負載的變化，避免產生「電力逆送」的情況。
若想達到綠能高占比，電能轉換器（Power Conversion System, PCS）則是發揮智慧調控的重要關鍵，因此工研院的目標是設計出具備彈性控制能力的高功率產品，加大儲能系統的調節靈活度，同時提升國內產業能量。「愛用國貨是我們的發展原則，這套微電網測試系統幾乎百分百出自國人手造，目前還有一些關鍵技術仍在陸續改進之中。」梁組長幽默地說。
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
「方格」之間，期待新技術進駐與驗證
目前太陽能年發電量約51萬度（綠能發電累計已超過100萬度），換算一年可為北研館省下新台幣近155萬元的電費。
望著整片排列有序的光電藍海，梁組長忽然指著太陽能板邊上的長繩，向小編丟出調皮的一問：「猜猜這條線是做什麼用的？」小編還在猜想時，幾隻鴿子非常應景的就停靠了上去。「沒錯！就是邀請鳥兒來五線譜上坐坐，千萬別賴在太陽能板上吃喝拉撒，妨礙光電『發功』，也減輕我們的清掃負荷！」語畢大家都笑成一團。
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
其實細心之處還不只如此，包括在光電設備的架設施工，特別採用「金屬螺旋基樁」及「預鑄混凝土基樁」這兩種友善環境工法，以降低對環境的衝擊，將來拆卸與搬遷都方便。另外，亦在光電板底下鋪設黑網，優點是可抑制雜草叢生，便於維護管理。
圖片提供╱工研院綠能所電力及電網技術組
工研院特地在太陽能場域及儲能貨櫃部分，都適度留下一小塊的「方格」，期待國內的廠商若有研發出新產品時，可以拿來這裡進行測試與實證，或是舉辦教學課程，讓經驗交流與傳承可以一一地被填滿，朝綠色矽島邁進。
梁組長表示，這套微電網測試系統技術也將延伸應用在沙崙綠能科學城，希望建立起系統規劃、研發測試及產品實證的科技聚落，實踐「離島不孤單、區域有綠電」的能源轉型之路，也為跨出海外做更多的暖身預備，讓「微微」天光有機會放諸四海、照亮八方！
關鍵字：微電網,太陽能,儲能,工研院六甲院區