據(jù)臺灣工研院,目前至少有98個國家訂定再生能源政策目標,其中超過一半是發(fā)展中國家。2011年初,全球至少61個國家和26個州/省實施上網(wǎng)電價政策。(見 全球再生能源利用發(fā)展狀況(一):現(xiàn)實篇)
整體來看,全球發(fā)展再生能源為大勢所趨,在固定電價、租稅減免等補助政策刺激下,風力發(fā)電、PV發(fā)電安裝成本大幅下滑,再生能源持續(xù)成長。部分國家如德國、意大利等國為反映再生能源成本下降,減緩再生能源預算的快速消耗,已逐步降低躉購費率。
依據(jù)美國能源信息部(Energy Information Administration, EIA)再生能源包含水力發(fā)電及其它風力、太陽能發(fā)電將維持年復合成長率2.7%至2035年,成長率高于其它發(fā)電電源,如圖二。
圖二 全球新增能源容量變化(GW)
再生能源滲透率提升有賴儲能輔助
隨著再生能源并網(wǎng)及滲透率提升,由風力發(fā)電分布圖可以得知,風力發(fā)電量的變化差異甚大。為補足風力發(fā)電沒有運作時的發(fā)電缺口,需要相對應的備載容量,若能提供具經(jīng)濟效益的電網(wǎng)儲能,可望有效改善電力設備的利用率及提高電網(wǎng)效率。
目前風力發(fā)電廠少有搭配大型儲能系統(tǒng),今后隨著風力發(fā)電量占比提高,風力發(fā)電間歇性特性所引發(fā)電力供應不穩(wěn)問題會更加顯著,如圖三。
圖三 風力發(fā)電容量變化
由圖四所示、未來全球再生能源風力發(fā)電、PV發(fā)電的建置容量將持續(xù)提升。水力發(fā)電安裝量最大,PV發(fā)電安裝量的成長率最高,年復合成長率達8.3%,緊接的是風力發(fā)電的5.3%,地熱的3.7%及水力發(fā)電的2%。DOE在2008年報告預估2030年美國風力發(fā)電將達到300GW,估計需要預備50GW的發(fā)電容量以配合風力發(fā)電不穩(wěn)的變化量,預期儲能系統(tǒng)可在此扮演重要的角色。
圖四 全球再生能源新增能源容量變化(GW)
以各國電力分布來看電網(wǎng)儲能需求,前蘇聯(lián)(Former Soviet Union, FSU)因至2050年的再生能源包含風力及太陽能在能源的占比很低,見圖五,所以無電網(wǎng)儲能的需求。其它再生能源發(fā)展國家,以美國為例,其電力組合基載、風力及PV發(fā)電的供給總和在某些時段可能會超過需求,在此情況下,電網(wǎng)儲能可有效的儲存電網(wǎng)剩余電力。
圖五 電網(wǎng)能源負載電力分布及儲能需求(假設風力變化15%)