【專題探索】電網儲能技術發展與應用現況
楊玨、左峻德 (2014/09/05) 《台經月刊第37卷第9期》
隨著石化資源的枯竭與二氧化碳排放量的增加，對再生能源的需求日益增加，尤其是太陽能發電與風力發電。但由於太陽能發電與風力發電具有不穩定與間歇性供電的問題，易影響電力網之穩定度，如太陽能雖能大規模的削減白天用電尖峰，但傳統電力網恐難承受此大幅度的波動；又如風速變動造成風機發電的不穩定，亦會影響電力網的系統穩定度。所幸，儲能系統解決上述提及之問題，減少再生能源併網造成的衝擊，調節電網尖峰負載，增加電網運行的穩定度，提高再生能源併網占比。且用戶端對用電品質與穩定度的要求愈來愈高，傳統的電力網已不能滿足用戶端；隨著社會的發展，愈來愈多的偏遠地區、無電人口、離島和緊急用電的需求也增加，對智慧電網與微電網建設要求也增多，儲能系統正是發展智慧電網、微電網建設中的重要一環，可以用來均衡用電負載、提供輔助服務、維持電力供給平衡與電力品質穩定性。
儲能市場規模與未來儲能需求預測
儲能系統可以搭配再生能源、電網使用，並提供輔助服務，近幾年來的裝機量愈來愈多，觀察2000~2013年全球儲能項目裝機累積規模（圖1），至2013年底為止全球已累計736MW（不包含抽蓄水力、壓縮空氣及儲熱）。相較於2012年成長12%，增加速度趨於平緩。2014年第一季中，也已增加15MW裝機容量。現在運行中的項目有197個、規劃中和建置中項目有130個，統計共有327個項目，圖1是中關村儲能專業技術聯盟(CNESA)蒐集全球具有代表性與較大容量的示範項目統計資訊，屬於不完全統計。
圖1 2000~2013年10月全球儲能項目累計裝機規模
而各國的儲能裝機容量中，日本居領先地位占全球41%，第二名是美國占39%，依序為中國、歐洲（圖2）。
圖2 儲能系統在各國裝機容量百分比
各國家與研究機構對於儲能產業都抱持樂觀的態度，根據Lux Research的報告，電網級儲能市場規模在2017年會達到104億美元；Markets And Markets的報告也指出，電網和運輸領域的先進儲能電池市場規模從2013~2018年將成長10%，並於2018年達到108億美元。
Navigant研究機構對儲能系統的預測，在2013~2023年期間，整合風力發電與太陽能發電的儲能系統新增規模為21.8GW。Lux Research的報告也指出，2018年搭配太陽能發電的儲能市場規模將達到28億美元，裝機容量將達到711MW。Nagigant預估在微電網的裝機容量規模在2022年會達到14,000MWh。偏遠地區微電網儲能規模的微電網儲能規模，由2013年的286MW增為2020年的980MW。
Navigant研究機構預測用於輔助服務功能的儲能系統，在2023年時將達到3,500MW。而Pike Research指出，2012年調頻市場整體容量為45GW，預計2022年會達到55GW，儲能將提供3~7GW的容量。
電網儲能、化學電池、鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池、飛輪儲能、智慧電網、微電網、再生能源併網
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