儲能研究領域(二)
張家欽 院長1、方啟光2
國立臺南大學環境與生態學院1、國立臺南大學綠色能源科技學系碩士班2
儲能技術研究領域規劃三大方向:(1)化學儲能系統、(2)非化學儲能系統、(3)智慧電網整合技術。各式儲能系統之使用功率、使用需求與儲能系統的性能，如圖1所示，水力以長期電力儲存較佳，壓縮空氣儲能應用於電力調節，化學電池儲能由於種類繁多故適用之使用功率需求應用領域較寬廣。各式儲能相關研究建立包含由材料、元件、製程、系統整合、資料分析與回饋等技術開發研究，儲能系統驗證及稽核規範、儲能系統與再生能源併網比例等研究，以儲能系統的使用壽命與安全性能研究為例，如圖1所示，由材料、元件、模組、應用等儲能系統製造程序、產品之失效模式分析及相關數據之整合與分析，各部分均需相關之研發技術建立；結合變電所相關數據，可由資通訊、控制和電力電子等相關技術來蒐集、傳輸及分析電網資料，並根據分析結果進行適當的決策及動作之智慧電網、微電網或電網儲能扮演其與電網連結的角色，以提升電網的效能，進行電力供需之大數據分析，作為後續儲能系統大量導入再生能源之應用研究基礎，針對再生能源結合儲能系統裝置，往上游輸電端以及下游用戶端擴展整合性之相關研究。技術研究發展主要包含由材料、元件、製程、系統整合、資料分析與回饋電網級儲能系統及驗證相關研發技術建立，強化國內儲能產業體系及發展各式儲能之關鍵技術等。
圖1、各式儲能系統的使用功率、使用需求與儲能系統的性能[1]
圖2、儲能系統的使用壽命與安全性能
各種儲能技術商業化試運轉以水力儲能、壓縮空氣儲能、電池儲能較多，其中以是水力發電安裝量最多。以每度電之建置價格以而言，在2017 年計算各種電力儲存系統的LCOE (levelized costs of electricity)的方式[1]，主要比較的儲能系統有三類: 水力儲能PES (Pumped-hydro Energy Storage)、壓縮空氣儲能CAES (Compressed Air Energy Storage)、電池儲能BESS (Battery Energy Storage System)，其中以水力儲能最便宜，電池儲能具相對高之成本。各式儲能相關研究建立包含由材料、元件、製程、系統整合、資料分析與回饋等技術開發研究，儲能系統驗證及稽核規範、儲能系統與再生能源併網比例等研究，以儲能系統的使用壽命與安全性能研究。
參考資料
[1]. M. Obi , S. M. Jensen , J. B.Ferris , R. B. Bass, “Calculation of levelized costs of electricity for various electrical energy storage systems”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 67 (2017) 908-920
