工研院攜手日本等專家推動虛擬電廠普及化 促臺灣電力永續又具韌性

電力穩定關乎國家的經濟發展動脈，根據國際能源總署（International Energy Agency, IEA）統計，全球電力至2025年複合年均成長率將達3%，為滿足供電需求同時強化電網韌性，整合需求面電力資源的虛擬電廠技術，成為各國重點發展方向。工研院今（4日）舉辦「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」，號召日本東芝能源系統株式會社（Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation）、台電等國內外專家，分享虛擬電廠的實務經驗與案例，期盼透過互相交流，打造虛擬電廠完整的生態鏈，進而成為臺灣未來重要新興電力來源，幫助供電穩定並提升電網韌性。

經濟部能源署副署長吳志偉表示，全球能源轉型趨勢加速，再生能源發電占比逐年提升，為電力系統帶來新的挑戰。穩定電網供需，提高電網容納再生能源，是各國政府面臨的重要課題。虛擬電廠是可協助穩定供電、提高電力系統韌性的技術選項。工研院，長期以來協助政府以及台電公司開發虛擬電廠技術，使用聚合商模式整合多元負載與分散式能源，現正在量販店進行技術驗證。另外，也運用智慧家電以及班班有冷氣的校園能管ADR，讓住商冷氣也可成為穩定電力供需的要角，且讓參與的用電戶得到回饋，工研院與台電合作的這些虛擬電廠實證案例讓台灣的需求面管理方案更能蓬勃發展，讓電力系統更具調整彈性，並協助達到高再生能源佔比下的穩定電網目標。

工研院院長劉文雄表示，過往在電力供需上，多是由供電方盡可能滿足用電方需求，但隨著再生能源、儲能等新興科技導入，用電戶已從純Consumer（消費者）轉換成Prosumer（產消者）角色，可透過虛擬電廠等方式為電力盡份心力。所謂虛擬電廠是指將多個分散能源 (例: 再生能源、儲能、需量反應等) 整合成為可調控的電力，以「螞蟻雄兵」之力幫助供電穩定。以德國Next Kraftwerke為例，該公司整合超過1萬個分散能源，市場版圖涵蓋歐洲等8國，提供電量超過9800MW，近約9座大型電廠發電量；日本近年來也積極投入虛擬電廠發展，在2019年時進入虛擬電廠起飛元年，國內外產業踴躍投入，包括日本國內大廠東芝（Toshiba）就與東京電力合作虛擬電廠的建置，國外則吸引義大利、德國等廠商進行技術合作。

臺灣地狹人稠，興建大型電廠不易，且近年推動再生能源與電力調度已有初步成果；若能在借鏡國外推動虛擬電廠的經驗及早規劃，將有助於供電穩定。此外，最重要的是，供電穩定需要供需兩方協力合作，仰賴全民參與；像是加州2022年9月遇到熱浪造成的斷電危機，就是透過全民攜手，在短短幾小時就省下1000MW電量，避免斷電危機，對於臺灣來說非常值得借鏡。

「虛擬電廠發展趨勢與應用案例研討會」邀請日本東芝能源系統株式會社（Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation）首席技監小?田昌幸、台電副總經理吳進忠、工研院綠能所副理謝廷彥，分別以「Toshiba VPP Business Overview for the Realization of CN」、「虛擬電廠（VPP）參與電力交易平台的實績與展望」、「聚合多元資源的虛擬電廠技術」為題進行專題演講。

日本東芝能源系統株式會社首席技監小?田昌幸表示，過去十多年來，東芝長期專注推動虛擬電廠的概念、技術和服務，因為虛擬電廠相比傳統電廠，有助擴大再生能源並在電力產業持續放鬆管制下，穩定電力供需。東芝已於2020年跟德國Next Kraftwerke合作，在日本開發先進的虛擬電廠，並開始「Energy Aggregation Service」相關服務，服務對象為再生能源電廠。透過虛擬電廠，將再生能源和儲能電池，可以有效調整電網的供電量與用電量來維繫電網平衡。開發的軟體配備了市場價格、發電量等多種預測以及結合多個市場交易策略的演算法與控制技術，成為虛擬電廠的商業模式。

台電副總經理吳進忠表示，整合性的虛擬電廠資源扮演支援電力調度的重要角色，能在關鍵時刻發揮神救援的功能，穩定電網頻率及供電可靠度。台電所推出的虛擬電廠服務，主要整合的資源包括用戶需量反應、自備發電機及儲能系統等，均可依其特性自由彈性報價，由電力交易平台進行最佳化作業排程，配置虛擬電廠資源於調度日的使用時段與使用量，以因應再生能源變動性，並提高系統調度彈性。

工研院綠能所副理謝廷彥表示，因應分散式電源的發展，工研院打造「聚合多元資源的虛擬電廠」驗證平台，主要利用網路通訊技術，將分散在各處的可調度資源，如太陽光電、可調控負載用電、備援電力，以及儲能系統等資源進行整合，透過智慧預測與排程技術進行能源調配，該技術已結合工研院臺南沙崙院區、六甲院區等各地區資源，完成即時輔助服務、光儲整合及快速反應備轉服務等功能試驗，目前逐步擴大應用層面將技術導入連鎖超市空調系統應用，並針對商用型空調及電動公車進行資源整合規劃與試驗。

針對電力未來發展，工研院也已擘畫「2035技術策略與藍圖」於永續環境領域，發展智慧電網軟硬體、儲能等整合服務，以促進用戶資源整合，降低電力碳排放，創造環境永續的未來。