用省下的電讓冬天電網更穩定 英連鎖超市Asda、Tesco冷藏櫃化身「虛擬電池」 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

用省下的電讓冬天電網更穩定 英連鎖超市Asda、Tesco冷藏櫃化身「虛擬電池」

2020年01月30日
環境資訊中心綜合外電;黃海寧 編譯;陳文姿 審校

英國連鎖超市、賣場裡數十萬台的冷藏櫃將變身為「虛擬電池」(virtual battery),在冬天供暖電力需求上升時節,「供電」給英國的國家電網。

所謂「供電」事實上並非真正的「發電」,而是在特定時間切斷冷藏櫃電力,讓全國電力需求降低,避免缺電風險。這跟台灣夏日中午尖峰用電時間提高冷氣溫度,減少電網負擔,有異曲同工之處。

一般的想法是「缺電→趕快增加發電」,但「缺電→減少用電」也是很重要的機制。但實際運作上不能倚靠大家「自願」節電,因此發展出需量反應[1]的市場機制,用「回饋」來獎勵節電,這也是參與業者能賺取收入的原因。

這種機制不容小覷,國際知名能源服務商Enel-X曾估算,台灣的需量反應潛力上看360萬瓩,相當於6.7部中火機組的裝置容量。除了減少尖峰用電,需量反應也可以在機組或線路突然故障,瞬間電力不足時的緊急救援。一般來說,能愈快補上電力缺口,就可以獲得愈高的回饋。

倫敦一家Tesco的冷藏櫃,Echoplex7(CC BY-NC-ND 2.0)

Asda投入計畫  增加營收還能穩定電網

據英國衛報報導,英國第三大連鎖超市Asda旗下的300間超市與18處物流倉儲中心都會投入這項冷藏櫃供電計畫,除了增加公司的營收,也對國家電網的電力供需平衡有利。根據這項計畫,Asda超市展示用跟倉儲系統的冷藏櫃加起來,可建構出總量高達13百萬瓦(MW)的電力來源,發電量足供8500戶家庭使用。

Asda也簽署了另一項測試計畫,國家電網上的機組發生意外故障時,Asda的冷藏櫃將在10分鐘內補上電力,成為電力安全網的一部分。

英國國家電網已經簽下近10億英鎊的「電力容量市場」合約,大多都是支付給真正在發出電力的發電廠。但也有一部分是提供給像Asda這類的公司,他們藉由在緊急時切斷(或減少)電力使用,來減少電網的用電需求。

Asda的能源經理史密斯(Peter Smith)表示,這項計畫帶來的利益顯而易見,暫時性地切斷冷藏櫃及空調用電,對於冷藏溫度不會有太大的影響。「減少能源消耗不僅有助環境保護,還能促進商機。」

事實上,工業用冷藏櫃原本就會每天至少停機一次,以便進行除霜步驟。現在不過是將冷藏櫃的停機時間改到電網所指定的時間,超市就可以藉此賺取額外的營收。

Asda的合作對象是Flexitricity公司,這家位於愛丁堡的能源公司扮演的就是「需量反應聚合商」(aggregator),目前還積極在全英國找尋像Asda這類有「供電」潛力的公司。

Flexitricity依據不同客戶的電力使用特性整合成為大型的虛擬電廠,再去向英國國家電網標下容量市場合約,藉此增加公司營收,還能減少電力的二氧化碳排放。

史密斯解釋,「Asda雖然是大型公司,但個別超市的規模並不大。在Flexitricity的協助下,我們採用這種創新協力的模式。不僅改善能源消耗、減少碳足跡,還對國家電網有利。對Asda來說,這是再明智不過的選擇。」

這電有點「冷」  Tesco用冷藏櫃電力讓電網更穩定

英國最大連鎖超市Tesco也開啟了類似的試驗計畫,研究如何控制超市冷藏櫃節電時間,同時維持冷藏功能。如果英國所有Tesco分店的冷藏櫃都加入計畫的話,預估可創造出容量高達25~50百萬瓦(MW)的虛擬電池,各大能源公司都在密切關注這項發展。

這項測試計畫由Tesco與英國林肯大學(University of Lincoln)共同進行,研究在一間模擬超市中進行,以便了解冷藏櫃能否協助電網的供需平衡。

研究員運用軟體公司IMS Evolve所發展出來的演算法,讓冷藏櫃裡的食品在電力暫時中斷時,仍能保持冷藏狀態,進而從冷藏系統省下電力。省下的電力雖然不大,卻能在全國電網因事故而電壓驟降時,快速補充電力,讓電網回復平衡。

既有的機制下,電力調度商會付款請電廠級的儲能系統來提供這項備援。如果這項試驗能夠成功,零售商將可以加入這項任務,同時還有降低用電碳足跡的功效。林肯大學教授皮爾森(Simon Pearson)表示,「冷藏食品將成為英國最大型的電池,這些食物中蘊藏足夠的『冷能』。『冷能』讓冷藏櫃即便短時間缺電仍然能維持其保冷功能,還能抑低全國電網的用電高峰,減少電力短缺的問題。」

事實上,為了進行除霜,工業等級的冷藏櫃每天都要停機一次。皮爾森表示,「這種做法跟除霜沒有兩樣,只是我們將除霜的時間調整為國家電網有電力需求的時間。」

英國有數十萬台高耗能的商業用冷藏冷凍設備,排碳量占了英國總排碳的12%,光電費就占了一般零售業約三分之一的成本。IMS Evolve開發業者波特(Edward Porter)表示,開發這套結合冷藏設備與能源系統的軟體,不僅是在幫零售商省錢,也是在幫英國達成其2050年的淨零排放的目標。「我們讓大眾看到,運用科技也能提供電力容量和彈性,讓國家級的電網系統的運作更具智慧。」Tesco和林肯大學的測試計畫仍在進行中。

[註] 需量反應:「需量反應」就是將電力做到最佳調配,在節省電費之餘,將省下的電力再拿到市場販賣。以台電的作法為例,「需量反應」即為由台電提供電價誘因,引導用戶在負載尖峰期間減少或暫停部分用電的機制。

參考資料