电网储能

电网储能。原图链接

电网储能（Grid energy storage），为输电网路中的一种大规模储能技术。电网储能技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门重视。电能可以转换为化学能、位能、动能、电 (磁)能等形态储存。按照其储能具体方式可分为机械式、化学能式及电(磁)式等储能类型。

目录

前言

近年随著温室效应与石油短缺的问题日渐严重，国际节能与低碳环保的驱动，再生能源及新能源的开发受到各国重视，再生能源系指符合环境永续发展，可生生不息、循环再利用之能源，包括太阳能、风力、生质能、地热、水力、海洋能等，是几乎零污染之绿色能源。

电力于供应充足且便宜时储存，例如风能、潮汐能、太阳能发电等可再生能源发电，然后于电力需要上升时释出使用。虽然电力于储存与释出之间会有所损耗，但相对建设更高容量的发电厂以应对顶峰需求而言或会较为便宜。截至2017年，大型电网储能通常为堤坝蓄水作水力发电或抽水蓄能电站。

发电配电

• 发电方面，储能系统可以提供快速回应调频服务，提高电网备用容量，并且可储存如太阳能、风能等再生能源，持续供电给终端使用者。如此利用储能系统不仅可以利用再生能源清洁发电的优点，也能有效地克服再生能源的波动性、间歇性等缺点。在输电中，储能系统可以有效地提高输电系统的可靠性(reliability)。
• 配电方面，储能系统可以提高电能的品质(quality)。在终端使用者方面，分散式储能系统在智慧微电网能源管理系统的协调控制下优化用电、降低用电费用，并且保持电能的高品质。

低成本方案

奥地利新储能装置

为了解决再生能源受天气、季节所产生的间歇性发电问题，各类型储能系统应运而生，现在奥地利国际应用系统分析研究所 （IIASA）更提出全新储能解决方案：浮力储能技术（Buoyancy Energy Storage Technology，BEST），能以相对便宜的价格，储存大量的电力。研究人员表示，以这种方式压缩氢气的效率可高达 90%，如果用陆上的压缩氢气设备，效率则是“近”90%，传统压缩机的投资成本也是海底压缩的 30 倍，改用海底压缩将可省下不少钱。

储能系统

机械式、化学能式及电磁式

电能可以转换为化学能、位能、动能、电 (磁)能等形态储存。按照其储能具体方式可分为机械式、化学能式及电(磁)式等储能类型。

1. 机械式储能-包括抽蓄水力、压缩空气及飞轮储能；
2. 电磁式储能-包括超级电容与超导磁储能；
3. 化学能式储能-包括液流电池、钠硫电池、金属空气电池、铅酸电池、镍镉电池…等电池储能。电池技术不断进步，使电池作电网储能或于商业上可行，这种系统亦可用以防止发电厂突发故障而供电不足的情况。而除电网储能之外，亦可利用尖峰负载发电厂或需求反应作替代。

能源新应用

洁净能源-氢能

氢能为洁净的能源新应用，其储量丰富且具有使用效率高及安全度高之优点，先进国家基于能源安全与环境永续发展而积极投入研发，将其视为解决传统化石燃料困境之长期方案；而氢能之应用，预期主要将透过燃料电池来实现，势必“储能 ”将成为未来重要发展项目，尤其是在推动微电网架构下，储能系统之应用愈显重要。

智慧微电网

除了利用储能系统作为调节分散式再生能源的间歇性与稳定性之外，微型电网是可以提供高效率及稳定供电的一个重要手段，并且是进一步提升再生能源占比的最佳途径。而未来电网结构将从传统采用集中式的发电系统，转为分散式的多能源供电方式，能够将新能源与再生能源导入电网供应，同时改善电网的运作效率，并增进能源管理的弹性。

分散式能源资源当前的发展趋势必须依赖物联网，才能够大量与传统电力公司并网成为新一代网路电力供需型态，亦即智慧电网、微电网之应用。亦即由能源供应网路与通讯网路二大主线所串联而成的智慧电网产业，结合资通讯技术、新能源、新材料的科技发展。

台湾发展现况

台湾在电网用储能建置发展过程上，在2020年前仍处于示范运行阶段，尚未进行大规模、系统性与电网规划布局。如核能研究所300 kW微电网测试试验场，为全台第一个全区供电与负载系统规划试验场案例；后续如离岛应用之金门东坑、金水国小专案，因金门地区冬季离峰负载成长不如预期，以致大型风力发电机组对金门离峰用电占比过大，影响供电稳定，因此加装储能设备来增加系统备转容量。

金门智慧电网与储电系统

储能设备除提供系统极端事故之紧急后备电源外，也可减少金门地区因柴油机组及风机故障造成全黑事故，使冬季或离峰期间风机可持续满载发电，是电网用储能示范运行另一案例。该计画由中科院于2014年开始执行，于小金门东坑社区建置50 kW太阳能发电机、4 kW小型风力发电机及储电150 kWh的微型电网，结合军民通用的智慧电网与储电系统；其他相关示范运行则有澎湖智慧电网展示计画（东吉岛）、屏东县光电技术整合示范园区、南沙太平岛微电网系统结合总建置容量40 kWp太阳光电发电系统，附加612 kWh储能系统等。

影片

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