電動車與儲能充電 : 城市儲能如何幫助電網抵禦極端天氣?

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城市儲能如何幫助電網抵禦極端天氣?

 

極端高溫、暴雨、颱風與寒潮愈來愈頻繁,城市電網面對的考驗已不只是發電量是否足夠,而是能否在短時間內承受需求急升、設備受損及輸電線路中斷等多重衝擊。傳統電力系統依賴大型電廠和長距離輸電,一旦關鍵變電站或輸電走廊受災,局部故障便可能迅速擴散。城市儲能的作用,正是把部分電力預先存放在用電地點附近,為電網增加一層緩衝。

 

在酷熱天氣下,冷氣負荷往往於午後集中攀升,令電網出現尖峰需求。大型電池儲能系統可以在需求較低、電價較便宜或可再生能源供應充裕時充電,再於高峰時段放電,降低發電機組臨時增產及輸配電設備超負荷的風險。這種「削峰填谷」並非單純節省電費,更可避免局部變壓器因長時間高負荷運行而過熱故障。

 

若暴雨或颱風破壞輸電設施,分布於醫院、消防局、通訊基站、港口、鐵路站及社區中心的儲能設備,則可在主電網中斷後提供臨時電力。配合太陽能、燃氣發電或其他分布式能源,部分地區更可切換成獨立運作的「微電網」,優先維持照明、通訊、醫療設備、抽水泵及緊急避難設施。相比完全依靠柴油後備發電機,電池啟動速度更快,也沒有現場燃料運輸、儲存及廢氣排放問題。

 

不過,城市儲能的價值並不限於停電後的應急支援。現代電網需要實時維持供需平衡,極端天氣卻會令用電需求和風光發電量變得更難預測。儲能可以在數秒甚至更短時間內調節輸出,協助穩定頻率與電壓,為電網調度人員爭取處理事故的時間。從這個角度看,儲能就像城市電力系統的「避震器」,未必能阻止風暴來臨,卻可以減低一次衝擊演變成大規模停電的機會。

 

建設電池不等於建立韌性

 

城市儲能並非安裝愈多電池便愈安全。首先要回答的是,設備應設在哪裏、支援哪些負荷,以及需要維持多久。若城市面對的主要風險是數小時的高溫尖峰,鋰電池等短時儲能可能較具經濟效益;若威脅來自颱風後持續一至數日的區域停電,便需要更長時儲能、可再生能源、後備燃料與需求管理共同配合。單一技術很難覆蓋所有災害情境。

 

選址亦是核心問題。把大型電池集中設於偏遠地區,雖然有利於接收風電或太陽能,卻未必能在城市輸電線路中斷時支援關鍵設施。較理想的做法,是形成多層次布局:電網側的大型儲能負責調峰和穩頻;工商建築及公共設施的中型系統支援局部供電;電動車和住宅電池則提供更分散的備援能力。未來若雙向充電普及,大量停泊中的電動車也可在緊急時組成「虛擬電廠」,向電網短暫回輸電力。

 

然而,電池本身亦可能受到水浸、高溫及火災威脅。設備必須具備防水、隔熱、消防、遠程監測和故障隔離設計,否則原本用來提高韌性的設施,反而可能成為新的城市風險。監管部門也應建立統一的選址、建築、消防及退役標準,並透過定期演練,確保儲能系統在主電網失效時真的能夠「孤島運行」,而不是帳面上具有容量,事故發生時卻無法啟動。

 

商業模式同樣影響發展速度。儲能平日可以透過電價套利、頻率調節及容量服務取得收入,但極端天氣備援的社會價值,未必能在現有電價中充分反映。政府和電力公司可考慮容量補償、韌性合約或關鍵設施備援標準,讓投資者因保持緊急供電能力而得到合理回報。

 

(本文僅代表作者觀點,不代表成報立場及不構成銷售建議)  

(概念提供:摯達科技(02650),金星匯編輯部撰寫)

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