未来电网稳定全靠储能，SMA结合帕特莱克打造最强储能战队

今年 3 月初，因高雄兴达电站开关场事故，造成位居南北供电系统枢纽的龙崎超高压变所发生跳脱，进而酿成北至基隆南至高雄的全台大停电事件。该事件不仅再次突显电网稳定性的重要性，同时因为台泥绿能彰滨储能电站中两台 SMA Solar Technology (以下简称“SMA”) SCS 2900 集中式储能逆变器成功协助让濒临崩遗边缘的电网频率恢复稳定，进而带动储能系统建置的需求量。随着再生能源电力占比的不断提升，储能系统的重要性势必水涨船高。

为了达到 2050 净零排放目标，政府规划 2030 年之前的短中期目标会优先建置技术已成熟的太阳光电及风力发电。2030 年至 2050 年的长期目标则极大化布建装置容量，预计 2050 年太阳光电设置装置量达 40～80GW，离岸风电则达 40～55GW，届时再生能源将占整体电力配比的 60%～70%。不仅如此，政府提供诱因扶植本土化优势前瞻能源，包括地热、海洋能及生质能，预计届时前瞻能源的设置装置量将达 8～14GW。

台湾 2050 净零排放路径及策略总说明（Source：国发会）

储能已成电网关键，整合技术则为储能重中之重

台电综合研究所吴成有博士表示，再生能源的建置已然成为不可避免的趋势，但再生能源却有间歇性、时间性与波动性等限制与缺点，随着再生能源的占比愈来愈高时，势必会对电网的稳定性造成冲击，所以必须要有一些调解的机制来解决，储能系统即为最佳的选项之一。

为了推动储能系统，经济部设定 2025 年储能目标 1500MW，在原有的 500MW 功率型储能（频率调整）及 500MW 能量型储能（削峰填谷）之外，新增由 PV 太阳光电业者在地面光电案场自建 500MW 储能的「光储合一」竞标机制。除了功能率型储能中由台电自建 160MW 之外，其余 840MW 则交由民间业者建置，随后台电再经由电力交易市场进行采购。

除了电池储能（亦即电化学储能）之外，市面上还有飞轮、抽蓄水力及压缩空气等其他物理储能技术存在，但受限于能量密度低、保养或建置成本高、性价比差、地理条件限制等缺点，短时间内很难看到突破性的发展，所以目前仍以电池储能为主流。

吴成有博士剖析道，目前储能系统发展的重点不在电池技术的突破，而是整合技术的推展上，也就是透过管控机制，包括运用 AI 人工智能进行再生能源电力及负载的预测，在优化储能系统调节的同时，进而将储能整合到电力系统中（包括电动车并网）。为了推动上述整合技术，台电也于 2021 年正式启动「电力交易平台」，以便将民间发电资源引进电力市场，此外也推出包括调频／实时备转等辅助服务，以及削峰填谷等能源服务。

针对储能与电网的整合技术，也从过去 Grid Following 电网跟随型储能，以及当前的 Grid Supporting 电网支持型储能，逐步朝向 Grid Forming 构网型储能技术发展。SMA 大中华区销售总监王正佳进一步指出，在能源转型的强势推动下，再生能源厂电站将逐步取代化石燃媒电站，届时同步发电机将无法继续提供旋转惯性来稳定电网，随着愈来愈多的再生能源纳入电网，恐将造成电网崩溃风险。对此，SMA 提供基于 Grid Forming 构网储能技术的储能系统，能透过虚拟惯性的提供，以及短路容量与系统强度的提升来稳定电网。

储能供货商与系统整合商的最佳组合

支持 AFC 自动频率控制功能及 Grid Forming 控制技术的 SMA Sunny Central Storage（SCS）大型电站级储能系统，已经为全球各地并网项目与微电网建置的最爱。截止 2021 年底，该系统全球装机量已超过 4GW，这也让 SMA 成为全球出货量最大的 PCS 储能逆变器制造商之一。

早在 2018 年，在吴成有博士带领下所建造的全台第一座百万瓦级2MW/1.5MWh 锂电池储能系统平台之项目中，就采用了 SMA SCS PCS 大功率储能逆变器。在 2021 年 3 月底正式启动的 5MW／5.12MWh 台泥绿能彰滨储能电站，又再度看到它的身影。在这个亚洲首例提供 24 小时电力频率调整服务的台电储能项目，是由SMA在台合作伙伴帕特莱克公司设计、整合的国内首座大型 AFC 储能电站，帕特莱克提供于国内领先业界自主开发符合IEC62933安规架构的电网管理系统，该系统整合 2 台 SMA SCS 2900 集中式储能逆变器，台泥集团旗下能元科技所提供的三元锂电池系统以及储能相关的辅助系统，为当下国产储能系统技术占比最高的系统。

5MW／5.12MWh 台泥绿能彰滨储能电站

帕特莱工程部经理李祖安表示，SMA 旗下 SCS PCS 逆变器之所以能在台电先后两次储能项目中雀屏中选，并在全球各大储能建置案中广受欢迎的原因，除了身为在台合作伙伴对 SMA 产品有着十分透彻的了解及SMA 针对电池系统高规格的安全要求之外，莫过于该产品不论就电网控制运行的稳定性、反应速度与环境耐受性都通过实际案场的长时间验证，尤其小于 50ms 的反应时间搭配全领域的电网支持机能，在微电网的控制架构下可达到100%的再生能源渗透率，无异是该产品深获业界交相赞誉的最大优势。

吴成有博士也提出自己的看法表示，在台电许多太阳能及储能系统建置案中，SMA 及帕特莱克在系统稳定性、前瞻研发及能源管理能力等方面皆为表现非常优良的厂商之一。尤其供货商 SMA（提供技术支持）与系统整合商帕特莱克（了解业者需求并实时提供客户服务）的组合，更是成功拿下台电项目的重要因素。

超水平SPM实战表现，SMA储能逆变器成功止血大停电事件

SMA 旗下 SCS 储能逆变器除了提供包括 AFC 等电网管理服务外，并支持先进 Grid Forming 控制技术，能有效提高太阳能电站在低系统强度条件下的并网能力。此外，该储能系统支持同步虚拟发电机（VSG）功能及全黑启动（Black Start）功能，前者能够在市电停摆时无缝切换至再生能源微电网，使用者完全感受不到停电；后者能够确保微电网架构的稳定供电。

王正佳指出，SMA 在全球各地建立许多运用 SCS 储能逆变器与上述功能的成功案例，包括协助德国博德斯霍尔姆成为该国第一个能与公共电网断开连接的城镇，也就是在市电断电时，能立即启动完全独立并由 100% 再生能源供电的微电网。

SMA 与芬兰 EPC 厂商 Wärtsilä 合作，在澳洲南部阿德雷德建造容量高达 250MW 的全球最大 Grid Forming 构网型储能系统，这让偏远地区电网的系统响应速度与强度也能有效提升。再者，位于加勒比海北部圣尤斯特歇斯岛（Sint Eustatius）的 2MW 光柴混合能源系统项目，不但 100% 再生能源供电能满足该岛 50% 的电力需求，还能直接关闭柴油发电长达 10 小时，进而有效节省可观的燃料使用及运输成本。

澳洲250MW Grid Forming构网型储能系统
SMA Solar Technology 提供系统支持

该产品在国内的代表案例，莫过于台泥绿能彰滨储能电站采用两台 SMA SCS 储能逆变器进行并联，自 2021 年 3 月该储能电站上线以来，两台机器的服务成效评量（Service Performance Measure，SPM）平均值超过 99.8%，堪称全台运行稳定性及达标率最高的 AFC 储能系统，这样的效能表现更在 303 全台大停电中派上用场。

SMA SCS 储能逆变器

事件当天，随着兴达电站及龙崎超高压变所接连发生事故，整个电网频率瞬间断崖式降至 58.81Hz，几乎达到电网崩溃的临界值。SCS 储能逆变器在第一时间侦测后随即响应 5000KW 最大功率的放电动作长达 12 秒，再经关键 300 秒的电网频率维稳放电后，成功支持区域电网恢复稳定。

台泥绿能AFC系统3月3日停电动态支持记录

王正佳表示，接下来 SMA 在台湾市场除了持续与帕特莱克合作，继续推广太阳能与储能产品与服务之外，该公司会超越设备供货商框架，提供将太阳能、储能及电动车充电桩加以整合与优化的整体解决方案，进而朝向全面性绿能系统供货商的目标发展，同时成为协助台湾打造分布式电网的强力后盾与助力。