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今年3月初，因高雄興達(dá)電廠開關(guān)場事故，造成位居南北供電系統(tǒng)樞紐的龍崎超高壓變所發(fā)生跳脫，進(jìn)而釀成北至基隆南至高雄的全臺大停電事件。該事件不僅再次突顯電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要性，同時(shí)因?yàn)榕_泥綠色能源彰濱儲能電廠中兩臺SMA Solar Technology （以下簡稱SMA）SCS 2900集中式儲能變流器成功協(xié)助讓瀕臨崩遺邊緣的電網(wǎng)頻率恢復(fù)穩(wěn)定，進(jìn)而帶動儲能系統(tǒng)構(gòu)建的需求量。隨著再生能源電力占比的不斷提升，儲能系統(tǒng)的重要性勢必水漲船高。

為了達(dá)到2050凈零排放目標(biāo)，政府規(guī)劃2030年之前的短中期目標(biāo)會優(yōu)先構(gòu)建技術(shù)已成熟的太陽光電及風(fēng)力發(fā)電。2030年至2050年的長期目標(biāo)則極大化部署設(shè)備容量，預(yù)計(jì)2050年太陽光電設(shè)置設(shè)備量達(dá)40～80GW，離岸風(fēng)電則達(dá)40～55GW，屆時(shí)再生能源將占整體電力配比的60%～70%。不僅如此，政府提供誘因扶植本土化優(yōu)勢前瞻能源，包括地?zé)?、海洋能及生質(zhì)能，預(yù)計(jì)屆時(shí)前瞻能源的設(shè)置設(shè)備量將達(dá)8～14GW。

儲能已成電網(wǎng)關(guān)鍵，集成技術(shù)則為儲能重中之重

臺電綜合研究所吳成有博士表示，再生能源的構(gòu)建已然成為必然趨勢，但再生能源卻有間歇性、時(shí)間性與波動性等限制與缺點(diǎn)，隨著再生能源的占比越來越高，勢必會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成沖擊，所以必需要有一些調(diào)解的機(jī)制來解決，儲能系統(tǒng)即為最佳的選項(xiàng)之一。

為了推動儲能系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)部設(shè)置2025年儲能目標(biāo)1500MW，在原有的500MW功率型儲能（頻率調(diào)整）及500MW能量型儲能（削峰填谷）之外，添加由PV太陽光電企業(yè)當(dāng)?shù)孛婀怆姲笀鲎越?00MW儲能的“光儲合一”競標(biāo)機(jī)制。除了功能率型儲能中由臺電自建160MW之外，其余840MW則交由民營企業(yè)構(gòu)建，隨后臺電再經(jīng)由電力交易市場進(jìn)行采購。

除了電池儲能（也即電化學(xué)儲能）之外，市面上還有飛輪、抽蓄水力及壓縮空氣等其他物理儲能技術(shù)存在，但受限于能量密度低、保養(yǎng)或構(gòu)建成本高、性價(jià)比差、地理?xiàng)l件限制等缺點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)很難看到突破性的發(fā)展，所以目前仍以電池儲能為主流。

吳成有博士剖析道，目前儲能系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)不在電池技術(shù)的突破，而是集成技術(shù)的推進(jìn)上，也就是通過管控機(jī)制，包括運(yùn)用AI人工智能進(jìn)行再生能源電力及負(fù)載的預(yù)測，在優(yōu)化儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)的同時(shí)，進(jìn)而將儲能集成到電力系統(tǒng)中（包括電動汽車并網(wǎng)）。為了推動上述集成技術(shù)，臺電也于2021年正式啟動“電力交易平臺”，以便將民間發(fā)電資源引進(jìn)電力市場，此外也推出包括調(diào)頻／即時(shí)備轉(zhuǎn)等輔助服務(wù)，以及削峰填谷等能源服務(wù)。

針對儲能與電網(wǎng)的集成技術(shù)，也從過去Grid Following電網(wǎng)跟隨型儲能，以及當(dāng)前的Grid Supporting電網(wǎng)支持型儲能，逐步朝向Grid Forming構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)發(fā)展。SMA大中華區(qū)銷售總監(jiān)王正佳進(jìn)一步指出，在能源轉(zhuǎn)型的強(qiáng)勢推動下，再生能源廠電廠將逐步取代化石燃媒電廠，屆時(shí)同步發(fā)電機(jī)將無法繼續(xù)提供旋轉(zhuǎn)慣性來穩(wěn)定電網(wǎng)，隨著越來越多的再生能源納入電網(wǎng)，恐將造成電網(wǎng)崩潰風(fēng)險(xiǎn)。對此，SMA提供基于Grid Forming構(gòu)網(wǎng)儲能技術(shù)的儲能系統(tǒng)，能通過虛擬慣性的提供，以及短路容量與系統(tǒng)強(qiáng)度的提升來穩(wěn)定電網(wǎng)。

儲能供應(yīng)商與系統(tǒng)集成商的最佳組合

支持AFC自動頻率控制功能及Grid Forming控制技術(shù)的SMA Sunny Central Storage（SCS）大型電站級儲能系統(tǒng)，已經(jīng)為全球各地并網(wǎng)項(xiàng)目與微電網(wǎng)構(gòu)建的最愛。截止2021年底，該系統(tǒng)全球裝機(jī)量已超過4GW，這也讓SMA成為全球出貨量最大的PCS儲能變流器制造商之一。

早在2018年，在吳成有博士帶領(lǐng)下所建造的全臺第一座百萬瓦級2MW／1.5MWh鋰電池儲能系統(tǒng)平臺之項(xiàng)目中，就采用了SMA SCS PCS大功率儲能變流器。在2021年3月底正式啟動的5MW／5.12MWh臺泥綠色能源彰濱儲能電廠，又再度看到它的身影。在這個(gè)亞洲首例提供24小時(shí)電力頻率調(diào)整服務(wù)的臺電儲能項(xiàng)目，是由SMA在臺合作伙伴帕特萊克公司設(shè)計(jì)、集成的臺灣首座大型AFC儲能電廠，帕特萊克提供于臺灣領(lǐng)先業(yè)界自主開發(fā)符合IEC62933安規(guī)架構(gòu)的電網(wǎng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成2臺SMA SCS 2900集中式儲能變流器，臺泥集團(tuán)旗下能元科技所提供的三元鋰電池系統(tǒng)以及儲能相關(guān)的輔助系統(tǒng)，為當(dāng)下本土儲能系統(tǒng)技術(shù)占比最高的系統(tǒng)。

帕特萊克工程部經(jīng)理李祖安表示，SMA旗下SCS PCS變流器之所以能在臺電先后兩次儲能項(xiàng)目中榮耀入選，并在全球各大儲能構(gòu)建案中廣受歡迎，除了身為在臺合作伙伴對SMA產(chǎn)品有著十分透徹的了解及SMA針對電池系統(tǒng)高規(guī)格的安全要求之外，莫過于該產(chǎn)品不論就電網(wǎng)控制運(yùn)行的穩(wěn)定性、反應(yīng)速度與環(huán)境耐受性都通過實(shí)際案場的長時(shí)間驗(yàn)證，尤其小于50ms的反應(yīng)時(shí)間搭配全領(lǐng)域的電網(wǎng)支持功能，在微電網(wǎng)的控制架構(gòu)下可達(dá)到100%的再生能源滲透率，無異是該產(chǎn)品深獲業(yè)界交相贊譽(yù)的最大優(yōu)勢。

吳成有博士也提出自己的看法表示，在臺電許多太陽能及儲能系統(tǒng)構(gòu)建案中，SMA及帕特萊克在系統(tǒng)穩(wěn)定性、前瞻研發(fā)及能源管理能力等方面皆為表現(xiàn)非常優(yōu)良的廠商之一。尤其供應(yīng)商SMA（提供技術(shù)支持）與系統(tǒng)集成商帕特萊克（了解企業(yè)需求并即時(shí)提供客戶服務(wù)）的組合，更是成功拿下臺電項(xiàng)目的重要因素。

超水準(zhǔn)SPM實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn)，SMA儲能變流器成功止血大停電事件

SMA旗下SCS儲能變流器除了提供包括AFC等電網(wǎng)管理服務(wù)外，還支持先進(jìn)Grid Forming控制技術(shù)，能有效提高太陽能電廠在低系統(tǒng)強(qiáng)度條件下的并網(wǎng)能力。此外，該儲能系統(tǒng)支持同步虛擬發(fā)電機(jī)（VSG）功能及全黑啟動（Black Start）功能，前者能夠在市電停擺時(shí)無縫切換至再生能源微電網(wǎng)，用戶完全感受不到停電；后者能夠確保微電網(wǎng)架構(gòu)的穩(wěn)定供電。

王正佳指出，SMA在全球各地創(chuàng)建許多運(yùn)用SCS儲能變流器與上述功能的成功案例，包括協(xié)助德國博德斯霍爾姆成為該國第一個(gè)能與公共電網(wǎng)斷開連接的城鎮(zhèn)，也就是在市電斷電時(shí)，能立即啟動完全獨(dú)立并由100%再生能源供電的微電網(wǎng)。

SMA與芬蘭EPC廠商Wrtsil 合作，在澳洲南部阿德雷德建造容量高達(dá)250MW的全球最大Grid Forming構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，這讓偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)的系統(tǒng)回應(yīng)速度與強(qiáng)度也能有效提升。再者，位于加勒比海北部圣尤斯特歇斯島（Sint Eustatius）的2MW光柴混合能源系統(tǒng)項(xiàng)目，不但100%再生能源供電能滿足該島50%的電力需求，還能直接關(guān)閉柴油發(fā)電長達(dá)10小時(shí)，進(jìn)而有效節(jié)省可觀的燃料使用及運(yùn)輸成本。

該產(chǎn)品在臺灣的代表案例，莫過于臺泥綠色能源彰濱儲能電廠采用兩臺SMA SCS儲能變流器進(jìn)行并聯(lián)，自2021年3月該儲能電廠上線以來，兩臺機(jī)器的服務(wù)成效評量（Service Performance Measure，SPM）平均值超過99.8%，堪稱全臺運(yùn)行穩(wěn)定性及完成率最高的AFC儲能系統(tǒng)，這樣杰出的性能表現(xiàn)更在303全臺大停電中派上用場。

事件當(dāng)天，隨著興達(dá)電廠及龍崎超高壓變所接連發(fā)生事故，整個(gè)電網(wǎng)頻率瞬間斷崖式降至58.81Hz，幾乎達(dá)到電網(wǎng)崩潰的臨界值。SCS儲能變流器在第一時(shí)間偵測后，隨即回應(yīng)5000KW最大功率的放電動作長達(dá)12秒，再經(jīng)關(guān)鍵300秒的電網(wǎng)頻率維穩(wěn)放電后，成功支持區(qū)域電網(wǎng)恢復(fù)穩(wěn)定。

王正佳表示，接下來SMA在臺灣市場除了持續(xù)與帕特萊克合作、繼續(xù)推廣太陽能與儲能產(chǎn)品與服務(wù)之外，還會超越設(shè)備供應(yīng)商框架，提供將太陽能、儲能及電動汽車充電樁加以集成與優(yōu)化的整體解決方案，進(jìn)而朝向全面性綠色能源系統(tǒng)供應(yīng)商的目標(biāo)發(fā)展，同時(shí)成為協(xié)助臺灣打造分布式電網(wǎng)的強(qiáng)力后盾與助力。 

原標(biāo)題：未來電網(wǎng)穩(wěn)定全靠儲能，SMA結(jié)合帕特萊克打造最強(qiáng)儲能戰(zhàn)隊(duì)