臺南大學綠色能源科技學系碩士班學生陳祐頎、環生學院張家欽院長、東于琤助理

       自從工業革命開始後，經濟發展開始大量使用煤炭和石油，排放大量的溫室氣體，讓地球產生溫升效應，而全球溫升效應帶來了氣候極端的變化、南北極冰原融化、海平面上升等。

        各國致力於發展風能、太陽能、以及海洋能等能源，但這些都是屬於間歇性能源，所產生的電能需要相關儲能系統的輔助，才能將所有能源整合有效化利用；依照目前台電提供的每日用電模式以及電力結構，基載的能源為燃煤火力、核能發電為主，而中載能源為天然氣，間歇性能源目前並沒辦法當作基載能源，但是這些間歇性能源在任何時候所生產出來的電能可以利用儲能系統進行儲存，而在當基載電力無法負荷時可以進行消峰填谷的方式去調整電力的需求，亦能協助天然氣發電系統的操作穩定，提高綠色能源所產生的電能在電網結構中的供電穩定。目前最佳的大型儲能系統為水力抽蓄式儲能系統，中型儲能系統為液流電池和鈉硫電池等化學儲能系統，針對民生用電搭配化學儲能元件，可以有效利用所發出的電能，也可以降低一些基載能源的負荷，依照目前的化學儲能系統，鋰離子電池是適合應用在中小型儲能系統；從產品的角度而言，鋰離子電池已經被廣泛利用在筆記型電腦、手機、行動電源；從電池生產面來看，鋰離子電池不論原材料製作品質及規格控管到自動化生產製程的結構發展均相較於其他電化學儲能系統成熟及完整，但是在鋰離子電池上仍有它的安全性必須克服，未來結合自動化智慧生產至系統應用的大數據分析，將能有效提高電池安全性管理機制，對於鋰離子電池中小型儲能系統的應用將是未來發展主流。

        儲能系統所扮演的角色是能源有效利用的重要環節之一，而根據前面所述的電力結構、民生用電、間歇性能源、中小型儲能系統，都需要系統化管理，而智慧電網能解決管理上的問題，不論是電力公司，或是民生用電，都可以串聯起來，達到電力以及能源有效化利用的整合，讓這些能源可以在電力結構裡達到最佳化的利用，當我們能將能源有效化利用，意味著在一定量的碳排放量下，能源都可以最佳化利用，也是一種減碳的方式。

        綜合上述，能源有效化利用，必須從能源的源頭開始控管，間歇性能源和儲能系統的搭配，以及智慧電網的管理，可達到能源有效化或是最佳化的利用，讓我們的環境可以永續性的發展下去。