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前言

我 們使用的交流電力系統，具有「不能等、不能存、動態平衡」 [1] 的
特質，發電廠必需隨著用電需求，用多少，發多少，維持供電、用
電的平衡，供應不及就是用戶停電，供過於求，一樣有跳電風險。而其
不能儲存的特性，必需建足夠的發電廠，因應用電量最高時的需求。但
在台灣發電廠建廠時程長、困難重重，若能將電力於夜間用電量低時儲
存、白天用電高時供應，就能緩解電力供應的壓力。

近年來電力電子技術的進步、鋰鐵電池價格與應用的普及，使得電力
電子元件類型 MW 以上的電力儲能技術變得可行。2015 年加州 Aliso
Canyon 天然氣儲氣洩漏事件，成為此一技術的指標事件；加州州長簽署
緊急指令，授權採取行動以確保電力系統的穩定，電力公司在 6 個月內
建置 100MW 的儲能系統，相當於一個 12 吋廠的用電量，並且成功上
線運轉，支援夏天的尖峰用電，避免了 14 天的預期停電，這實證了其
可行性 [2] 。

在 2017 年 8 月初東台灣的和平電廠電塔倒塌，少了 1300MW 的供電能
力，台灣進入供電紅燈警戒，可行的六方案中的第六項即為與美商建構
儲能系統，以降低尖峰負載需求 [3]。隨即在 8 月 15 日的大潭電廠跳機，
台灣發生大停電，這益顯得儲能技術的發展，對電力供應的可靠度，在
現階段遠比綠能的推廣重要。

電力儲能系統簡介

電力儲能系統原理與使用
電力儲能系統典型架構如 圖1，包含儲能元件、交直流轉換與控制系統、
連結電力系統與使用者負載，可再連結再生能源，如太陽能、風力發電。

其儲能是以化學電池為儲能元件，簡單的說就是將接收到的電能利用電
力電子電路對電池充電，把電能儲存起來，然後在需要能量的時候，再
藉由電力電子電路將儲存在電池的能量轉換為電能以供使用。其接受的
電能，可以來自電力系統、再生能源。儲能元件，也有其它不同的型式
南澳大利亞電力儲能系統 圖片來源 / Tesla 可供選擇。

藉由交直流轉換系統的控制，可將轉換的電能併聯至電力系統，如發電機般供電，也能對內供應用戶的負載需求。

由於其交直流轉換為電力電子的固定KW級模組化設計，可多組併聯擴充整體系統輸出、輸入容量，而其儲能電
池也隨需求時間，可配置2小時或8小時以上更長的電池容量，相對於發電機的固定輸出容量，具備容量增減彈
性。

一般用戶與電力系統，用電典型曲線如 圖2 所示，白天人員活動，使用空調、電器設備等，用電高，夜間休息用
電量下降。儲能系統可在夜間 9 點至早上 9 點系統行儲能，白天的 12 小時輸出電力，若儲能系統容量足夠，可
不斷輸出電力，平坦化負載直至夜間，讓白天、夜間的負載相差不大；若裝置容量較低，可僅在中午用電尖峰時
輸出，是所謂削尖峰的應用。這兩種應用，都可降低電力公司最大發電量的需求，亦即備載容量的百分比。若可
大規模的應用，可以緩解目前台灣尖峰用電，備載容量不足的困境。

簡
不論是追求新知、解決問題、參與新廠設計與 交大電控工程研究所畢業，現任職伊頓公司研
丁 興 建造，非常欣賞廠務工程師們「逢山開路，遇 明 德 發部經理。四年駐大陸經驗。曾任台灣電機電
水搭橋」的精神，尤其能在台積與一群優秀的 Martin Chien 子工業同業公會電力電子技術人訓班講師，為
關鍵詞/ 雙向併網、儲能系統、不斷電系統、鋰電池 同仁，愉快的合作，是工作生涯中最幸運的事。 伊頓公司六標準差設計大黑帶 (DFSS MBB)。
張 D.H. Chang
Keywords/ Bi-directional Grid-tied, Nergy Storage, Ninterruptible Power System, Lithium Battery

300mm FABS FACILITY JOURNAL DECEMBER 2017 91