電力系統大改造：微電網并網效益如何確保？

2013-11-12 09:55:20 北極星電力網　點擊量：評論 (0)

微電網(Microgrid)系統為近年世界各國電力科技發展重點，主要效益歸納為二，首先，由于再生能源為間歇性能源，大量的再生能源并入電網將造成電壓浮動的問題，影響區域電網供電穩定度;微電網具穩定電壓及頻率功能

諧波，因而也須建構微電網系統主要元件諧波時域模型，并開發微電網于并網與孤島不同狀態的叁相諧波潮流與不平衡分析，以確保微電網電力品質。現階段，業界已運用主動式電力濾波器(APF)，改善微電網系統中諧波濾除、無效通濾補償、功率因數修正與負載平衡等問題，并實現微電網電力品質監控平臺;核研所正在研發中的微電網系統亦可支援上述功能。

此外，微電網所需的電力保護機制亦與傳統電力系統不同，業者須導入具可擴充與隨插即用(Plug-and-Play)的模組化微電網保護協調機制，同時還要依據微電網區域串、并聯形式，開發微電網內部發生故障時的電源-負載配置(Configuration)方法，減少微電網內部故障時須卸除的負載量，并配合卸載計劃提高供電可靠度。

強化微電網能源管理通訊/儲能系統扮要角

至于微電網控制與管理方面，其監控介面與即時量測系統須確保各區域系統訊號的同步性、正確性與精確度，并于系統介面上設定與執行情境測試步驟，截取即時量測波形資料，做為故障偵測演算法、諧波頻譜分析與卸載策略開發的依據。

此舉將有助實現微電網生活化應用，透過建置家庭微電網監控介面與即時量測系統，并開發負載用電與再生能源發電量預測演算法，結合儲能系統、電動車與未來時間電價機制，就可進行市電、負載、儲能系統與再生能源的電力調度，滿足用戶節能需求。

未來，微電網將結合IEC-61850、電力線通訊(PLC)、ZigBee及無線區域網路(Wi-Fi)，與多區域微電網或臺電配電自動化平臺做連結，建立混合式通訊介面于微電網監控介面與即時量測系統，以達成并網及多區域供電調度功能。

除通訊技術外，電網級儲能系統亦是微電網電能管理重要的一環，供應商須整合儲能與微電網監控介面、即時量測系統，才能在不同的微電網運轉模式下達成動態電力調節，以確保微電網供電品質。然而，新電池的開發與復合系統的應用，除須研發新的化學配方研發與結構設計外，還須進行其特性與應用測試，因此測量、評估與分析各種儲能技術是發展電網級儲能系統不可或缺的要務。

核研所建置儲電電池管理系統測試平臺，主要設備包括有25kW充放電測試機、5kW全釩液流電池(Vanadium Redox Battery， VRB)系統與60kWh磷酸鋰鐵電池組，并逐步建立儲能電池與系統的測量分析能力、建立測試程序與標準，進行分散與集中化之電能管理系統(EMS)與電池管理系統(BMS)等技術開發。

此外，核研所近期更投入全釩氧化還塬液流電池技術開發，包含離子交換膜、活性物質、雙極板及流道設計、電池平衡控制系統(BOP)及密封組裝技術等，并依據微電網及儲能系統的特性進行整合測試及應用，提供分散式再生能源微電網之能源有效調節運用。

臺產官學研全力推動微電網

目前臺灣的經濟部已提出智能電網總體規畫方案，而國科會能源國家型計劃中，亦已列入智慧電網主軸計劃--微電網先導計劃，同時也與國內學術單位合作，包括中山大學、中央大學、中正大學、中塬大學、臺灣大學、臺灣科技大學、成功大學、清華大學、義守大學與聯合大學等，全力培育國內微電網領域的專業人才，以加速推動未來微電網建置及前瞻性技術研發。

核研所扮演產業與政府之間的溝通橋梁，現已與中華電信研究所簽訂合作備忘錄MOU，共同開發微電網分布式電力節點資訊同步整合技術，并與裕隆集團納智捷公司簽訂合作意愿書，推動電動車應用。

核研所也已完成微電網產業先期參與及技術移轉案，包含微電網能源管理與控制、新型諧波與間諧波量測演算法、負載預測、低壓穿越測試環境建置和數位脈波調控等技術;并與國內多家廠商合作開發微電網能源管理控制平臺、通訊技術、儲能系統、微電網電力轉換器、智慧家庭微電網等關鍵技術，以促成國內產業加速進入微電網供應鏈。

除電網建置與新技術研發外，臺灣也開始著手推行微電網標準，包含產業標準驗證試驗設施規畫等工作，如技術推廣及示范教育等，充分讓參訪者了解微電網架構、發展現況與未來應用。

微電網技術可擴大再生能源應用，增強區域電網供電穩定及可靠度，配合經濟部澎湖低碳島示范計劃、陽光屋頂百萬座及千架海陸風力機等計劃的推動，微電網將扮演重要角色并發揮效益，未來應用于離島、偏遠地