【專題探索】虛擬電廠參與我國電力市場的商業模式介紹
盧思穎、陳彥豪 (2017/05/20) 《台經月刊第40卷第5期》
台灣近年來面臨核電廠陸續除役、火力等大型電廠增加困難，輸配電線路與變電站新增或更新不易，且用電需求逐年增加，電力供給調度捉襟見肘等問題；在負載方面，人口密集都會區出現供電壅塞情形，且逐漸增多。我國《電業法》三讀通過後，明定2025年達成非核家園及節能減碳願景，政府推動能源轉型規劃，積極擴大太陽光電及離岸風電等再生能源利用，但目前尚缺乏協同調度機制，隨著間歇性再生能源占比逐漸提升，將影響我國未來供電可靠度與穩定度，系統輔助服務需求也大幅提升。
國際間因應對策為利用智慧電網與智慧城市的資訊整合及傳遞基礎建設，整合各種低碳能源整合發展虛擬電廠。配合電力公司推動的需求側電網調節管理機制，將適用相同類型電價制度、需量反應或分散式發電設備方案下的用戶群，如住宅型、商業型或工業型等用戶整合，以推動用戶側資源與電力系統的協同運作，提高能源使用效率。
台灣基於國家安全及能源問題考量，規劃以輸配電網智慧化、用戶端分散式能源管理系統、自動需量反應系統、用戶端需量交易市場四大要件建構「虛擬電廠解決方案」。配合《電業法》修正案開放再生能源得銷售予用戶，或售予輸配電業作為輔助服務之用，放寬過去對再生能源售電的限制。透過用戶側虛擬電廠與商業模式的建構，將可配合電力系統調度需求進行電能使用之調整，以紓解電力系統面臨的問題，穩定電力供應與經濟活動之進行。
本文蒐集並分析國際間不同電力市場運作方式，所對應之虛擬電廠參與電力市場之相關做法，針對國內配電系統面臨課題及電業環境與法規制度，提出台灣虛擬電廠參與電力市場可行之商業運作模式。
虛擬電廠的概念與功能
虛擬電廠為依據當地配電網型態與地理實體位置分布，將不同電價制度、需量反應或分散式發電設備方案下的用戶群集合，結合用戶端分散式與再生能源發電、儲能管理系統、需量反應、與電能管理系統等相關技術，由當地操作人員利用運轉決策軟體與先進的資通訊技術對電力進行即時監測與協調。
電力公司或用戶群代表可在配電層級或其他更小的地理區域，利用各種類型電價模式、需量反應、分散式發電方案設計所需的虛擬電廠。每個虛擬電廠針對所涵蓋區域，就當地最佳化其排程組合時，亦將電價設定、直接負載控制方案，以及再生能源搭配儲能系統電能調控能力，納入最佳化之中。
據此發電公司與綜合電業可將虛擬電廠視為另一個可運轉調度的電廠，電力公司可以最佳化其整體操作營運組合，並決定如何發揮需量反應或分散式發電的影響，以降低或轉移尖峰負載、發電成本和減少碳排放。
當間歇性可再生能源發電逐漸成長，電力公司需要提高備載容量解決其間歇性課題，此時由需量反應與分散式發電所組成的虛擬電廠概念就變得十分重要。對配電公司或電力零售業而言，使用虛擬電廠可以大幅改變整體商業模式。發電公司不再需要擁有電廠，電力零售業者擁有各種形式的虛擬電廠，使其可以降低對獨立電力調度中心／電力交易市場依賴，避免較高的電力採購成本，甚至可利用客戶群參與獨立電力調度中心或電力交易市場競標。
虛擬電廠依據不同的使用功能與目的，可劃分為商業性虛擬電廠(Commercial Virtual Power Plant, CVPP)與技術性虛擬電廠(Technical Virtual Power Plant, TVPP)兩種類型。商業性虛擬電廠可整合分散式電源於各種電力市場中進行交易，並以利潤最大化為整合發電組合的目標。技術性虛擬電廠的主要功能則是對電力系統提供支援服務，如維繫電力品質、供電可靠度及確保電網安全。
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