產業追蹤／穩定供電 虛擬電廠扮要角

供電穩定是全民關注議題，台灣地狹人稠興建電廠不易，加上再生能源佔比提高，須面對供電間歇性挑戰，這時可利用於電力調度、強化電網韌性的「虛擬電廠（VPP）成為重要解方。工研院、台灣電力與能源工程協會、台電公司日前舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」，邀請工研院、日本東芝、東京電力公司、三菱綜合研究所等專家，分享國際推動虛擬電廠作法與規畫，期盼借鏡他山之石，完善台灣虛擬電廠生態鏈。

工研院院長暨台灣電力與能源工程協會理事長劉文雄以「虛擬電廠發展現況與展望」為題進行特邀演講，介紹各國與台灣虛擬電廠發展及建言。劉文雄表示，虛擬電廠能將再生能源、需量反應、儲能等多個分散能源整合成為可調控電力，於有電力需求時給予最佳的備援。且在虛擬電廠的運作機制下，讓原本只是用電的負載端，也有機會為電網貢獻心力。

虛擬電廠概念在1997年由德國經濟學家Shimon Awerbuch提出，2009年由Hendrik Sämisch和Jochen Schwill二位德國研究生創辦Next Kraftwerke公司，率全球之先開啟商業營運。

目前德國、美國等國積極發展各種商業模式之虛擬電廠。德國透過法規政策與資金挹注，推動虛擬電廠示範區，逐步建立出可行的商業模式，目前德國Next Kraftwerke就整合超過1萬個分散能源，截至2022年4月，累計發電容量超過10GW（10億瓦），近約九座大型電廠發電量；美國也視虛擬電廠為重要電力資源，美屬波多黎各2022年導入7,400個民間的儲能電池，為電網貢獻100 MWh資源；2023年太平洋瓦斯與電力公司（PG&E）跟太陽能公司Sunrun合作，擬匯集7,500個家用太陽能與儲能系統，預計將有約30MW（百萬瓦）電力資源併入電網。

劉文雄指出，台灣虛擬電廠處於發展期，目前台電已成電力交易平台，讓電力資源能被買賣與調度，加上有先進資通訊產業鏈，只要能整合資通訊技術，就能加速建立完善虛擬電廠商業型態，讓更多分散能源納為己用，有效降低尖峰時段的電網挑戰。

電力需求面的管理不可忽視，用戶端省下1度電，等同為電力系統增加1度電，相比電廠發電，不會有輸送耗損問題，效益更高，美國加州2022年9月遇到熱浪造成斷電危機，就是透過用電戶攜手合作，幾小時內省下1,000MW電量，順利免於分區限電。

台灣近年遇到地震、氣候異常挑戰，要維持供電穩定就必須透過政策與獎勵措施，發展虛擬電廠產業，當市場規模成形，在遇到突發電力事故或尖峰負載時，散落各地的螞蟻雄兵就能成為供電幫手，強化電力系統韌性。

「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」邀請三位日本產業專家分享。三菱綜合研究所首席顧問長谷川功表示，日本提供虛擬電廠服務的聚合商有兩大類。一是聚合協調者，整合資源並向不同電力市場提供服務；另一個是資源聚合者，透過優化營運服務整合電力資源持有者。為保障消費者、確保電力穩定供應，政府正推動聚合商在各電力市場的交易。工作包含2023年啟動長期零碳電力拍賣，2024年啟動供需調節市場，將有效促進日本的電力交易以及供需調節。

東芝能源系統與解決方案公司首席技監小坂田昌幸指出，日本的再生能源交易制度，自2022年由原本固定價格的FIT（Feed-in Tariff）調整為動態溢價的FIP（Feed-in Premium），業者在市場出售電力時，除取得市場價格，還可獲得額外溢價的補助，藉此提高投資意願，但業者須負起電力供需平衡、優化電力交易的責任。日本經濟產業省在2021年發起示範計畫，與電力業者研究如何透過再生能源的聚合，以緩解不平衡的風險並提高利潤。

日本東京電力控股公司經理濱田拓認為，電網中的電表後端（BTM）領域對分散式能源的應用也相當重要，BTM意旨安裝在用戶端的智慧電網，能針對用戶用電狀況進行調節調度。

日本東電也透過多方實證，嘗試找出電動車能源如何在電力系統中發揮效果；像在日本的示範計畫中，已證明電動車的電力能經由指令控制，形成電網中可利用的資源。

國際上透過推動虛擬電廠，成功強化電網穩定性，逐步建立起新的商業模式，吸引更多業者參與，台灣應借鏡國際，積極擴大虛擬電廠相關應用，打造完整的產業生態鏈。

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