|
把單獨的再生能源連接在一起互通有無，就成為一個虛擬的電廠。
Photo by Gustavo Fring from Pexels
什麼是虛擬電廠 (Virtual Power Plant 簡稱 VPP)？一提到虛擬，最容易想到網路世界，網路裡若有電廠，恐怕也拉不出一條電線連到家裡的電燈。虛擬電廠的「電」是實實在在的電，而是「廠」確實有一點虛擬的含意，不是沒有發電廠，是有很多的發電廠，有小型的、有社區的、甚至私人住宅的發電設備，大家連在一起數位控管互通有無，讓所有用戶不因氣候與災難斷電。這種分散式的供電與輸送，與傳統的大型電廠，用龐大的輸電網集中直接送電給用戶，成一對比。
VPP 不是新的概念，在歐洲已經有相當的成效，八年以前，瑞士 ABB 跨國機構就協助德國，把一千多個與輸電網連接的中小型再生能源設備，結合成一個新的VPP，用電腦軟體最佳化的調節這些集體的乾淨能源，來維持整體輸電系統的穩定。這一千多個再生能源設備來自風力、太陽能、農業作物的生物燃料、乃至私人住宅，集體產生 796 MW 的電能。
德國製造能源儲存系統的 Sonnen 公司，獲英國 National Grid 輸電系統的許可，安裝了 100 個能源儲存電池，機動的調節輸電系統的負載，英國有許多再生能源，隨天氣與季節的變化會影響輸電系統的負載。當負載過剩，就會儲存到 Sonnen 的空間，當負載不足，Sonnen 就把儲存的電能釋放出來，這一調節運作，被稱為英國最先進的 VPP。
Sonnen 轉向美國，計畫在加州 Fresno 把三千間公寓分七個區，加裝太陽能板與能源儲存電池連成一個 VPP。目前與當地建商合作，開始第一批 417 間的加裝，估計這 1.3 億美元的工程完成啟用之後，可儲存 60 MWh 的電能，可節省 10% 的電費，但因野火或天候斷電的機率會大大降低。
稍早 Sonnen 與同一建商在猶他州 Herriman 興建了 600 間公寓，也是同樣的的虛擬用電結構，猶他州斷電頻繁，根據 2018 年全美斷電報告，猶他州在 2010-2017 年間，共斷電 345 次，住在新公寓的 600 戶人家，就不會再斷了。
有趣的是，Sonnen 被殼牌石油 (Shell) 在去年收購，這家化石燃料公司的營運似乎與 Sonnen 不太相合，但今年四月發表 2050 年聲明，說屆時工廠作業 0 排放，油類與天然氣產品排放減少 65%，但僅出售給有「淨零」規劃的用戶。
從上面的幾個例子看來，VPP 有些類似資訊的雲端，雖然未必相同，在概念上都是分散互助。VPP 以再生能源的調整為主，隨著電能儲存技術的進展，再生能源的不穩定因素漸漸降低，運用數位技術與傳統穩定電能系統調配供需，在氣候變化或災難之中保持彈性，提升整體供電的效率。再進一步的 VPP，可以逐步淘汰污染的化石燃料供電，以及老舊的大型輸電網。
在澳洲，除了伊隆馬斯克架設的大型電池電廠，給南澳帶來不少便利，兩年前馬斯克的特斯拉公司再與澳洲再生能源局合作，計畫在南澳 Adelaide 架設五萬戶居民的 VPP，特斯拉提供每戶太陽能板與 PowerWall 蓄電池，2022 年完成之後，可產生 24MW 及儲存 54MWh 的電能。
五萬戶居民有三千戶是公共住宅，現在完成其中的一千戶，每戶安裝 5kW 太陽能板與 13.5kWh 蓄電池，特斯拉為這一千戶免費安裝。再生能源局估計，VPP 不但可以調節輸電系統的穩定，儲存的電能更可以回饋輸電系統創造收入，今年初一場風暴吹壞了輸電塔，VPP 在兩星期內就進帳了 200 萬美元。
談到特斯拉，別忘了還有電動車，這些車像是一個活動的 VPP，雖然馬斯克不贊成這麼做，說這不是電動車的本意，但有人卻這麼想了。以 Tesla S Long Range Plus 為例，充滿 100 kWh 的電池，可以開 650 公里，但一般人一天不會開那麼遠，剩下的電就儲存家用以防突然斷電，如果特斯拉的車主們，能在用電高峰把車內剩餘的電回吐給電力公司，或許可以解救了一次大停電，吐回去的電也可以換取收入。
柏克萊加州大學材料科學教授 Gerbrand Ceder 說，路上跑的電動車所儲存的能量，遠超過任何電廠的輸電網，所以用電動車做穩定輸電網的資源，現在不再是無稽之談了。
|
