發展教育社群/家用儲能設施與電網靭性

出自福留子孫
在2024年1月19日 (五) 16:19由丁志仁對話 | 貢獻所做的修訂版本

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高宇能源

  1. 本日簡報資料
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  5. 挖貝賣產品(有 line 官方帳號)
  6. 碳集農場中的儲能系統(由小到大排列)


1500 個微電網與十萬儲能家庭

台灣三大電力樞鈕:

  1. 桃園市龍潭超高壓變電所。
  2. 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。
  3. 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:

  1. 三元鋰電池:最早
  2. 磷酸鐵鋁電池:安全且平價
  3. 固態電池:剛商用,還算貴

二、1500 個社區微電網

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:

  1. 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)。
  2. 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。
  3. 配電盤有切換聯網與獨立微電網的模式。
  4. 整套設備總經費 700 萬。
  5. 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。
  6. 設置地本身不能被風災、水災、土石流波及。
  • 電網介紹
  • 台達電取得台電微電網計畫
  • 台電電網架設計劃
  • 台達電電網介紹
    • 儲能系統包含電網、能源管理系統、ESS控制器、功率調節系統與儲能電池系統
      1. 儲能電池僅為儲能系統的一部份,其電池的選用也有不同,目前主流還是以鋰鐵電池(LiFePO4)為主,也有不同的電池C-rate(可分為4C,2C功率型-高功率短時間,當作電網調節緊急備用 1C平衡型-中功率中等時間 0.5C能量型-低功率長時間,備載轉移、削峰填谷)
      2. 功率調節系統:雙向電力轉換器(交直流逆變器),可用於併網和離網的儲能應用。具備高功率轉換效率和低待機功耗特性,功率密度高可節省建置空間。
      3. ESS控制系統:包含資料紀錄器、協議轉換器、控制器、交換機、不斷電系統
      4. 能源管理系統:儀錶板、能源狀態報告、多站點管理、警報與事件紀錄
      5. 電網:參考福山電網與 電力系統與儲能台電強化電網韌性相關計畫


建議:

  1. 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)。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 教育界賺到了沒學生不撤國小。
  5. 1500 個微電網,採用共同供應契約,處理折舊維護。
  6. 台東參與試辦,試辦的經費爭取潘文忠明年補助。
  7. 平日,學校微電網優先供應學校內用電,尤其是冷氣用電。
  8. 研究減少位置曝露問題。
  9. 建議納入選前 45 天的民間國是會議教育趴,「認真…」議題。

二、1500 個社區微電網