儲能系統的商業模式

廖惠珠*主筆

*淡江大學經濟系教授

　　儲能系統成本近年已大幅下跌，但其昂貴的設備與維護費用，仍讓很多人怯步。無論國內外，許多廠商都仍質疑，儲能系統的建置若無政府補貼是否可行。為了釐清此一問題，國際再生能源總署(International Renewable Energy Agency，IRENA)於今(2020)年3月出版『電力儲存價值評估架構(Electricity Storage Valuation Framework)』。此書第三部分羅列了8種具成本效益的儲能模式，除具體說明這些儲能樣態為何可行外，也提出國際各式各樣的具體案例，有興趣讀者可自行上網參考。以下除了參考該書外，亦綜整一些國內外概況，提出在台灣可行的儲能系統商業模式。

　　想要建置一套具成本效益的儲能系統之前，一定要先了解自己的儲能需求後，再審視各儲能系統的功能。其中，最基本認知可由下圖來說明。

 圖一:不同儲能系統釋放電力持續時間與容量大小圖

資料來源: 取自IRENA (2017)，Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030，p41所引用美國能源部資料。

　　圖一Y軸是儲能系統可以持續釋放出電力時間的長短；而X軸則是儲能系統可以釋放出的容量大小(KW)。隨著每家公司對儲能需求的差異，有的公司需要極短數秒間少量的補足電力，此時就可善用超級電容器(High power supercapacitor)瞬間充放電特性，及時補足電力缺口；而需要極短數秒間，但比較大量電力業者，就需要超導磁儲能系統(Superconducting magnetic energy storage，SME)的協助。隨著Y軸的上移，不同儲能系統可持續釋放出電力的時間越久。圖一顯示，若是數分鐘或數十分鐘者，可採用鉛酸或鋰電池等儲能系統；而需釋放電時間超過小時以上者，則需採用液流電池(Flow batteries)儲能系統。礙於篇幅限制，讀者可自行上網理解，本文不再贅述。

　　另外，隨著X軸的右移，讀者也可以看到不同儲能系統容量大小與適用範圍。一般而言，儲能系統需求主要可分三大類：對應圖一3種顏色，第一大類是位在圖中淺黃色部分，業者需要容量較小的不斷電系統（Uninterruptible power system）；第二類是淺綠色部分，對應需要容量中等的輸配電網支援負載移轉的系統（Transmission and distributed grid support loading shift system），而最後第三類則是淺藍色部分，需要大量電力輔助的區塊電力管理系統(Buck power Management )。後兩類都偏重電力系統的支援需求。

　　目前國際上儲能系統最著名的案例，應是特斯拉在南澳所建設100 MW/129 MWh的霍恩斯代爾儲備電站（Hornsdale Power Reserve）。此儲能電站除了負責平衡、平滑並調節南澳的最大風力發電廠外，就是藉著彈性參與各項輔助調頻服務而創造明顯利潤。

　　在臺灣，目前能源局、台電公司，以及工研院皆已進行相關規劃，並已建置一些初步的示範儲能系統，以支援日漸增多的間歇性再生能源電力供應體系。工研院利用目前所蒐集國際與本土儲能系統的一些技術與財務相關數據，試算結果發現，以現階段而言，台灣地區僅快速反應負載資源(Fast Responsive Reserves，FRR)這項輔助服務具成本效益。

　　台灣地區因電價明顯低於國際先進諸國，許多在國外具成本效益的案例，回到本土就不可行。不過，隨著再生能源發電占比的增加，以及台電明(2021)年即將推出的輔助服務交易試行平台，想要建置儲能系統，卻又擔心不敷成本的業者，又多了一項誘因。目前經濟部所預告的試行平台推動辦法草案，其第二條就已明確規範輔助服務市場，乃指於電力系統運轉前一日，以提供調頻備轉、即時備轉、補充備轉及其他必要之輔助服務作為交易對象之市場。依此辦法，台電明年將推出FRR輔助服務。因此，明年起，建置有儲能系統的業者就可參與FRR而可賺得不少收入。

　　雖然合適的儲能系統搭配FRR，明年起在台灣地區確實具成本效益，但儲能系統技術特性與成本，隨著技術類型而有明顯差異。不同的儲能系統所對應的建置成本、營運成本、循環次數與充放電價格等特性皆明顯有別。國內雖已有不少儲能業者可協助建置儲能系統，但投資建置儲能系統時，仍宜小心謹慎，選取有品牌與口碑的業者，買對自己所需要的儲能系統，再搭配適時參與台電的FRR輔助服務，方可建置得一個具可獲利商業模式的儲能系統。