發展教育社群/家用儲能設施與電網靭性

高宇能源

引言內容

希望透過太陽能，結合儲能設備，以及未來的微電網。
在台灣建置這樣的儲能設備、電網屋主會有哪些考量？
- 預算：要花多少錢？哪些效益？（通常大家都不知道）
- 配置規劃：大部分客戶都是買了舊房子重新裝潢；或是正在蓋的新房。通常這兩種客戶比較會在做事內規劃時，把除能設備的施工和預算放進去。這些客戶通常會要求：不要路出現、要貼近他們的生活習慣。而且客戶通常會有電動車，那電動車的用電量滿驚人的，客戶往往並不知道用儲能來處理家裡所有的電器，那實際上用電量是工業用而非家用，那在這種情況下預算就會比預估的多。這時候就會建議對方儲能設備重點要提供的電器用品。
- 自發自用：台灣很流行的是把太陽能發的電賣給台電。那台灣的家庭屋頂都滿小的，十坪二十坪大小的太陽能板，其實一個月也才能賣幾百塊而已。對屋主來說，這樣屋頂的使用權沒辦法用，而且一個月只能領幾百塊。所以就會決定要自發自用電，
健志商會考量什麼？
- 長期維護：台灣現在使用還不到一百萬戶，早期蓋最多的是高雄台南，那現在往沒那麼密集的地方跑，例如宜蘭、彰化、南投。預估在五年內，住家的屋頂該蓋的也差不多了。
- 面積太小：一間學校大約是三十間住家，
高宇公司如何成為一個媒合平台：
- 有需求的屋主，在平台上找到能供應太陽能設備和儲能設備的健志商。藉由線上評估系統，屋主可以知道自己家裡可以蓋多少太陽能板，並且讓系統推薦合適的建置商。
- 現在平均一位住戶可以成交的價格差不多：台幣六十萬，再高很少人想花錢；再低很少建置商想做。那因為這個金額對銀行來說不太高，所以很少有這方面的整合貸款；但反觀國外，不管貸款金額多少都有很多家銀行可以貸款，因為國務電費比台灣貴很多，所以有這種儲能設備把電力存下來，省下的錢也能繳貸款。不過因為台灣的電力很便宜，算一算就發現不太能回本，就會影響客戶的購買意願。
傳統電廠：
- 第一型：早期高壓電。這種才能賣電給其他人。
- 在台灣可以申請不買台電的電力，找其他家買。但這道程序也是台電再處理，這對他們來說很麻煩，他們不一定會想做。這也是為什麼很難推電力自由化。
- 以後第二型第三型（你自己家裡生產的電）如果要賣不一定要賣給台電，也可以賣給鄰居。未來在家裡有太陽能板和儲能設備會很有優勢，因為你儲存下來的電，也不一定要自己用，可以挑時間賣給電力公司。
高宇公司的行銷模式：
- 直播的方式進行屋頂出租、轉讓
- 雖然現在大家都是蓋了自用，但是國外已經有可以轉賣或認購，形成綠電二手市場。或者是透過資助、合資，一起使用一個建築物發出來的店。這是一種分散式電網的概念。
由於台灣太小，很難走到完全的電力自由市場。但可以參考新加坡，他是自由市場＋國營電力公司。有牌照的電力公司有五十幾家，很像台灣的電信，就是你有台哥大、中華、遠傳之類的不同電信。就是買了任何一家之後，有近一成的服務還是國營的電力公司在處理。
移動式的儲能設備，現在很多是用在露營區，例如一次去露營一個禮拜；或者是假日事及。因為傳統發電機很吵很臭，那如果有這種儲能設備，在市集裡面做吃的就很剛好，可以擺一天。
以前太陽能用電率大約四到五成，有了儲能設備後可以到七成。
- 儲能設備有好幾種尺寸，但通常會建議可以買中型大型的，可以接電網、較多用電量。
- 日本做太陽能儲能非常仔細，包含日照時間、離峰與尖峰的除能狀況等、餘電可以的用途等。現在台灣也在鼓勵餘電回收。
- 有了儲能設備後可以降低對集中電廠的依賴，甚至是完全靠自發的太陽能電都能生活（看用電量）。
- 日本的經驗：有了儲能設備常態性儲能後，就算突然停電，用電量也還有三十趴。除能設備大概可以用二十到二十五年，早期日本的設備平均保固十年，現在有保固到十年以上的愈來愈少了。

家用的用電瓦數大約五千到八千，到有可能有先人會到十千，那通常這種的規格會比較偏向工業用電。

1500 個微電網與十萬儲能家庭

台灣三大電力樞鈕：

桃園市龍潭超高壓變電所。
南投中寮超高壓開閉所，清一色只有 345 千伏斷路器與匯流排等，沒有變壓器。
臺南市龍崎超高壓變電所。

台灣電力系統脆弱，主要分成南、北兩個主電網，南、北彼此也有連結，找出南北電網的樞鈕，以及南北電網的連結點，即可打癱台灣的供電系統。

只要炸掉上述三個地方，台灣全網斷電，抽水馬達不會動而沒水，通訊也全面中斷，人民將接不到政府的消息。

一、技術進步

儲能設備分為三代：

三元鋰電池：最早
磷酸鐵鋁電池：安全且平價
固態電池：剛商用，還算貴

二、1500 個社區微電網

以福山國小防災型微電網為例。2015 年 8 月蘇迪勒風災後，福山部落斷電 17 天，台電於福山國小建置「微電網」，2017.1.18啟動，供當地避難收容處所之緊集用電。 工研院資料：

三組太陽能光電合計 29kW ＋材油發電機 60kW ，儲能設備 50kWh(50度,鋰電池)。
太陽能光電依新北市地均平均日照，日發電量 75 度，油料儲備 14 天用量。
配電盤有切換聯網與獨立微電網的模式。
整套設備總經費 700 萬。
太陽能光電平日與公用電網併聯，提供在地電力，減少當地電力需求。
設置地本身不能被風災、水災、土石流波及。

電網介紹

建議：

優化學校微電網設計，將鋰電池改成鐵鋰電池(磷酸鐵鋰)
優缺點
- 以正極材料命名(負極是碳)
- 磷、鐵存在於地球的資源含量豐富，不含鈷等貴重元素，價格低。
- 安全性極佳，濫用測試下，不爆炸，不起火，不冒煙。即使在最惡劣的交通事故中也不會產生爆炸。完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患。居民嫌惡度低。
- 循環壽命約2000 次，循環壽命長。最符合環保要求。
- 能量密度低於普通的鋰離子電池。
- 低溫特性比鋰離子電池差(不容易估計電池電量)。
以 100 億的建置經費：
- 90 億用於建置 1500 個學校微電網
- 以 5 億用來建置「動手學」「自主學」「一起學」的電學、化學課程與學具。平均每教學點 25 萬。
- 以 5 億用來當首年折舊維護經費(每 18 年折舊更新一輪)，以後平均每年編五億折舊維護經費。納入行政院一般教育補助的補助基本教育設施。
整個微電網的土地和建築開支由教育經費 cover ，維護人員，由於「課程化」也由教育經費吸收掉了，又算行政院教育支出的額度，國防部、內政部、經濟部(台電)、行政院都有賺頭。
教育界賺到了沒學生不撤國小。
1500 個微電網，採用共同供應契約，處理折舊維護。
台東參與試辦，試辦的經費爭取潘文忠明年補助。
平日，學校微電網優先供應學校內用電，尤其是冷氣用電。
研究減少位置曝露問題。
建議納入選前 45 天的民間國是會議教育趴，「認真…」議題。

三、十萬儲能家庭的配套(1% 家庭)

心理上會支撐社區微電網。

每度電的儲能設施(磷酸鐵鋁)成本約在 1.8~2.2 萬之間，看有沒有電力管理系統。
家用儲能搭 (露營)車用電。
家用儲能搭太陽能板。
家用儲能搭離峰電價，夏天特別有用。利己利國。
家用儲能搭防災。
家用儲能搭自造教育。

影片：

QA與討論

如果是一般家庭，要做儲能設備和太陽能板時，通常可以先從哪些面向考量適不適合？
- 基本上，以台灣的現況來講，由於電價低廉，大家不會覺得有立即性的需求。但是由於我們
現在要推陽台型的儲能設備，那假如以雙北的都會區，都是高樓公寓適合嗎？通常會需要多少預算？
- 有評估過，我們目標鎖定在公寓。兩大片太陽能板加上儲能設備總共十萬塊。這是入門款迷你型的，先去體驗看看。
這個設備是可以移動式的對嗎？重量大約多少。陽台需要什麼條件
- 陽台型無法移動，重量大約25公斤。不用什麼條件，就是看大家的日照時間，影響到儲能的時間、儲多少。如果是那種好幾棟大樓組成的社區，陽光被分散掉，就不太建議。
以學校作為微電網的戰略效益，目前丁丁提的這個方案有跟政府部門或戰略單位提到相關可行性嗎？
- 可行性驗證：台電再見福山國小的微電網時就已經驗證了。而且當時還不適用磷酸鐵鋰電池，以現在的技術來說，可行性比當時建福山國小的微電網還高。五十度是甚麼概念呢？就是維持一個部落基本維生就可以：通信不會斷、抽水馬達可以一直使用。當時在那裡建網，就是因為福山部落在風災後停電十七天。冷戰時期在全台各地，包括山區建立國小，這是一個非常重要的政策，當時是為了精神國防，而這對台灣政府是個非常重要的遺產：對整個國土的網絡，價值極高。如果因為廢校把學校關掉，日後哪位總統上台，都沒辦法再回到以前的局面。而且幸虧幾年前蘇貞昌要每間學校都要有冷氣吹，而且為了要讓學校不會吃不消電費，所以有很多地方都有建太陽能板。所以我們有了第二層基礎，可以做這件事，只是當時沒有想到順便建儲能設備。七八年前開始做實驗教育機構，原本以為要跑到坪林才會有空餘教室讓我們做，沒想到光是在板橋，新北市人口最密集的地方，只有三間學校不減班，其他都因為減班有很多空閒教室。所以現在有這麼多空閒教室，在空間上我們用可以作微電網，而且還可以結合理化課程。所以如果這一百億花下去，可以把
- 阿淦回應：可以找鍾佳濱和潘孟安（？）來談，因為潘文忠應該不會留任；但是潘孟安是賴清德的競選主任，在新舊政府之間做個交接，我覺得比較有可能。另一個是從戰略價值的角度，要從檯面下做；但是檯面上講教育場所緊急危難時的因應，這部分應該是有全民共識。檯面下的戰略怎麼推動，可能需要沈柏洋他們黑熊學院來一起合作評估。再來是課程開發，有很多電學化學的領域結合。感覺這個行動要加快，因為隨著國家預算吃緊，把閒置學校廢校，很容易就會形成跨黨派的共識，所以我們這項倡議要趕快行動。
如果是防災行的微電網，現在的容量大概是五十度，大概是多少錢？會多重？
- 五度電大概是五十公斤，放大到五十度就是五百公斤。（丁：一間教室就可以做）
宜君：對這個主題很感興趣，因為去年有接觸到再生能源、以及太陽能如何取代石化能源的問題。因為去年看到一個特別的案例，透過運動機器（腳踏車、跑步機）儲電，然後這個儲電裝置就可以用來供給小型的民生用電。另外我覺得台灣的電價確實該合理化。
- 丁丁回應：電費也可以用拉大電價差。原本便宜的電費是為了照顧低社經族群，但現在的狀況是便宜到令人髮指，甚至讓其他國家的企業來台灣為了這個便宜的電價來佔位子。那以後我們其實無法隨便揮霍，但是有沒有可能仍舊是，低社經階層的低電價還是有被保障，因為他們其實也用不了太多電。
請多說明一下福山國小為什麼會有微電網，因為自己在種籽服務過，很好奇同樣是在烏來山區，為什麼種籽沒有台電去建微電網
- 知道的人太少。國外現在大力推行，某種程度上也是因為歐洲看到俄烏戰爭的狀況，生於憂患死於安樂，所以愈來愈多人支持這樣的做法。我個人認為，種籽是可以主動跳出來說，我要來示範微電網，去跟教育部申請一筆經費。
- 所以聽起來是，要談的話可以從學校家長會、董事會去跟教育部談？還是跟台電談呢？
- 丁：中階文官非常怕末端出現雜音，通常一個案子