再生能源市場暴發 帶動儲能系統驗證需求水漲船高
- 林稼弘／台北訊
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隨著節能減碳的議題在ESG的帶動下，其重要性日益提升，從政府到企業無不希望在綠能使用的比重上逐漸增加，進而達到真正的淨零碳排，不過除了廣開以再生能源為基礎的發電外，儲能也是相當重要的關鍵，在這當中，也進一步衍生出儲能系統的驗證與量測也是該領域發展能否順利的討論，日前致茂電子舉辦「掌握電動車/儲能測試技術邁向能源永續之路」研討會，從產業趨勢、量測技術和能源永續的角度探討此一議題。
致茂電子特別邀請暐誠國際驗證股份有限公司（ATC）林益良總經理分享「儲能系統標準與趨勢」，林總經理引述調研機構數據表示，台灣在2023年的儲能市場規模可望超過新台幣200億元，預計到2030年可望突破2,500億元，由此可見該市場的商機十分驚人。林益良也以澳洲在2016年所發生的事件為例，正因為儲能系統的快速建立，讓2017年的澳洲免於大停電的危機。所以儲能系統的存在有助於再生能源電網的韌性，若進一步來看，它能做到電網的調頻、削峰填谷等功能，亦或是處理短暫的供需失衡的情況。
致茂電子產品副理林信宏則是進一步呼應林益良談到，從儲能系統來解析其組成，一般來說，該系統可以分成Controller（control Box）、Rack Controller（String BMS）與Battery Module（包含Module BMS）等三個次系統，但致茂也觀察到，儲能系統有相當明顯的成長態勢，而儲能的BMS系統不若電動車的BMS，電動車車廠的主導性相當強，但儲能BMS產品目前沒有明顯的領導者，想見該領域的競爭也相當激烈。
儲能BMS系統電壓朝1500V發展，仍有諸多驗證規範待適應
儲能系統目前常見是以1000V系統，不過近年來發現市場上的確開始將上限電壓提升至1500V，提升電壓的作法，在相同於40呎的貨櫃進一步提升了整體的功率密度達到35%，也換來了一些系統成本的降低，甚至是土地成本的取得上也能獲得較佳的控制。林信宏觀察，此次的CIBF（中國國際電池技術展覽會）其實已經看到許多業者在電壓等級上已經超過1000V以上。
誠然，儘管1500V儲能系統能帶來整體成本的有效控制，但也帶來其他的挑戰，像是電池系統的的絕緣的設計必須考量使用的惡劣環境再有所精進，1500V系統的電池芯數量從既有的300多個增加至400多個左右，電池芯的一致性會是關鍵之一。另外，過去市場所推出的系統多以1000V為主，市場的從業人員的經驗也多以1000V為依歸，在升級至1500V之後，整個BMS系統與控制系統也都必須重新調校，相關的維運經驗也必須重新累積；1500V的系統安全才能確保儲能產業能持續發展下去。
林信宏分析，事實上，早在2020年，IEC 63056所修正的版本中，就已經規定了最高直流電壓1500V的電力儲能用二次鋰電池和電池組的安全要求和測試，這也能讓產業界有基本的方向可供參考。另外，像是IEC 62619就是針對工業應用之二次鋰電池與電池組的安全性要求，IEC 62620則是針對工業應用之二次鋰電池與電池組的性能與耐久性表現進行一連串測試，其他亦有UL 9540與UL 1973等，就環境物理條件等一系列項目，必須通過其檢測。
PCS與AFC技術亦是關鍵，量測規範不容忽視
而致茂電子產品主任蔡誌元則是就市場上的儲能系統分類做了詳細的說明，像是露營車所用到的儲能系能，其功率等級大約就落在2kW以下，電壓約在100V以下，一般住家在30kW以下，電壓範圍在300至800V的區間，而在工商區域會在500kW以下，電壓在1000V，至於前面所提供的1500V的系統，就是電網會使用到的等級。蔡誌元也提及致茂電子旗下諸多的解決方案，像是Chroma 62000D雙直流電源供應器，最高的輸出電壓就高達1800V，功率等級達540kW，同時也能支援車用測試LV 148與LV 123。
另外，討論儲能領域勢必也會接觸到逆變器系統，也就是所謂的儲能逆變器系統（PCS），蔡誌元說明，單以測試項目來說，可以分成三大類別，分別是併網性能、輸入輸出特性與保護特性，合計測試項目共有二十三項，致茂電子有提供完整的測試指南供業界參考，當然也有提供相應的檢測設備供客戶使用。
此外，林信宏也補充說明指出，在台灣儲能市場也會遇到AFC（儲能自動頻率控制）的議題，它是基於儲能快速充放電的優勢，讓儲能系統能因應電力系統的負載波動，主動調整充放電的工作，藉此讓電力系統的頻率維持穩定，這樣的作法，適合用於再生能源高佔比的電力系統。但林信宏也強調，這樣的技術在SPM（執行率）與ASPM（平均執行率）的表現，其背後的關鍵仍是電池的效能高低與否來決定。同樣的，這也有一系列的測試項目與設備供業界參考。
整體而言，由於再生能源與ESG等議題的帶動下，讓電網系統乃至於小功率等級的儲能系統等市場的發展相當火熱，延伸出許多量測與驗證需求必須被滿足，與此同時也需要兼顧安全性與效能等表現，在相關規範已經就位且可供業界參考的情況下，量測設備方案也是不可或缺的一環，致茂電子在該市場自然不會缺席。
