日本311大地震導致嚴重的斷電情形,突顯出現今電網難以防範人為攻擊與天然災害的重大缺陷,因而讓可獨立運作、降低電力輸送損失的微型電網(Microgrid)架構逐漸受到產界關注。
台灣科技大學電機工程系教授陳在相表示,智慧電網與微型電網的整合,可使電力運用更有效率。 |
台灣科技大學電機工程系教授陳在相表示,微型電網可強化電網供電的可靠度,其主動式發電與儲能系統將比目前使用的備用柴油發電機更為可靠,且供電不會中斷,並可使用多種燃料發電系統,降低對大型電網的依賴程度。
日前日本大地震造成東北地區大停電,許多工廠也因此停擺,甚至造成全球供應鏈受到極大衝擊,因此,電網防止自然災害與人為攻擊的能力開始受到業界重視。而微型電網平時雖與大型電網併網運轉,然而一旦大型電網停電時,則能獨立運作(孤島運轉模式),並在斷電瞬間仍能無間斷地供應電力,以提升供電可靠度,降低工廠營運風險。
除可在災害發生時維持獨立發電外,微型電網亦能解決傳統電網能源轉換效率不彰的問題。陳在相指出,只從用戶端才開始做節能,成效必然有限。應從發電源頭進行節能措施,即提升能源轉換效率、降低線損與變電損失雙頭並進,才是治標之道。
由於當前傳統電網經由輸電、配電等過程中,消耗近60~70%的能源,而最終至用戶端只剩不到40%,其轉換效率過低造成許多能源浪費。因此,藉由分散式能源系統相互連結而成的微型電網,利用主動式發電就近供應負載,可減少電壓層級所造成的變電損失,並同時縮短輸配電線路長以減少線損提高能源轉換效率,方可真正達到發電源頭的節能目的。
陳在相進一步解釋,微型電網可充分利用再生能源發電,並搭配高能源轉換效率發電機等設備就近供電,減少輸變電能源損失,提高電力輸送效率,之後再藉由智慧化配電方式,減少尖峰用電量、增加資源利用率及使用各種發電能源與燃料源達到節能目的。而微型電網主動式發電的特性則可強化電網可靠度,使其不因大型電網停電而斷電,進而可分散傳統電網易受人為攻擊與天然災害等風險,提高用電安全性與供電可靠性。
現今電網已逐漸無法滿足節能省電與防災應變等需求,唯有改變現有電網架構才能夠在用電的效率、安全與品質上有進一步的突破。而結合智慧型電網與微型電網的新架構,則能符合未來電網在能源效率、系統效率、可靠度與安全性等四大目標的要求。