
微電網是什麼?4大技術應用好處,從定義架構解析讓你知!
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在這個科技發達的年代,電力供應需求也正面臨著越來越多的挑戰。微電網就在這樣的背景之下應運而生,不但可以解決用電量增加、自然災害或是設備老化等問題,避免電網中斷,從而提高用電安全。究竟微電網是什麼?其核心定義與架構概念又有哪些?現在,就跟著本文一起深入解析微電網技術應用,能為你帶來哪些好處!
微電網是什麼?從定義、架構解析給你聽!
所謂的「微電網(Microgrid)」並不是指單一的發電設備,而是一整套涵蓋分散式發電裝置、儲能設備和智能控制平台的綜合系統。它能將在地發電的太陽能板、風力發電機與小型燃氣發電機等各類設備連接。再搭配儲能系統的支援,透過即時數據分析與動態調整電力輸出,實現局部區域內電力自給自足。
微電網的運作模式十分靈活,不但可以與傳統電網合作,也可以在主電網發生異常時轉換為小型獨立電網。而這使微電網能夠為重要場所,如:醫院、學校或企業提供穩定的電力供應,大幅提高區域電力系統的抗難能力與可靠性。目前這2種運作模式的靈活性,也是微電網得到廣泛推崇的主要原因之一。
微電網架構解析
架構類型 |
併網型微電網 |
離網型微電網 |
混合型微電網 |
說明 |
與主電網連接,可雙向供電,當主電網出現問題時,可獨立運作 |
完全獨立於主電網,透過本地發電與儲能系統供電 |
可與主電網連接,也可獨立運作,根據需求自動切換 |
應用場域 |
再生能源發電(如太陽能、風能)結合電網,提供穩定電力 |
偏遠地區、離島、無法接入電網的場域 |
工業園區、商業區、智慧社區,提高電力可靠性與彈性 |
應用場景 |
智慧城市、商業園區、資料中心、工業園區 |
偏遠山區、農村、島嶼、軍事基地 |
需要高可靠性電力的醫院、資料中心、災害應變設施 |
微電網技術優勢有哪些?
1. 顯著的能源效率提升
傳統的大型電網,通常需要將遠端發電產生的電能通過長距離傳輸到各個用戶端,而在這之間難免會出現能量損耗。但「微電網」則可以實現「就地發電」和「即時消費」的特點,縮短了輸電距離,從而減少能源浪費,更進一步降低碳排放,使每一度電都能發揮更大的效益。
2. 超高的緩衝和自主性
當大型災害發生,傳統電網可能被破壞,而「微電網」則可以在主電網故障時,自動切換為獨立運作模式,以確保如:醫院、避難所和其他重要基礎設施能持續供電。舉例來說,日本在2011年福島核災後,便積極推動微電網建設,以確保在未來災害發生時,仍能維持基本電力需求。
3. 高度的靈活性和模組化特點
由於其設計可以根據不同地區和需求進行定制,故無論是在城市高樓、農村,還是偏遠的工業園區,都可以根據實際情況構建適合自身的「微電網」系統。對於那些自然災害頻發,或基礎設施不完善的地區來說,「微電網」提供了一種更穩定和自給自足的能源解決方案,從而大幅提高區域供電的自主性。
4. 用電穩定、能源自主
「微電網」中的智慧化控制系統,能夠即時監控各個分散式能源設備和儲能設施的運行情況。 還可根據用戶的電力需求和外部環境變化,來進行動態調整。故當電力需求突然上升或下降時,智慧控制系統可以迅速調整各個能源單元的輸出,以確保電網運行穩定。 故一個地區只要有足夠的發電量,便能夠高效實現能源自主。
微電網技術應用場景看這邊!
「微電網」具備高度客製化的特性,使其場景運用相當廣泛,常見的運用場景如下:
工商應用
無論是在工商業領域,穩定可靠的供電,是保證生產運作的重大關鍵;還是許多工業園區和製造企業等,由於地處偏遠或供電條件較差,建設「微電網」系統就可以輕鬆支援廠內高負載與連續運行的需求。
「微電網」可根據生產線的實際需求,動態調整電能供應,以避免因電力波動而導致生產中斷。且工商業用戶因用電量大,還可以有效借助「微電網」來降低高峰用電成本,實現對自有能源的優化管理與調度。這樣一來,不僅提高企業的競爭力,也使得能源運用更加節能高效。
家用應用
「微電網」亦可應用於獨立住宅或小型社區,透過太陽能與儲能設備,實現能源自給自足,減少對主電網的依賴。「微電網」所在的居民家中,必須安裝太陽能設備與儲能設備,才能共同構成一個區域能源系統;白天使用自身電力,夜間或用電高峰時,使用事先儲存的電能互相支持,甚至當電力過剩時也能回饋到公共電網,形成一個互利共生的能源共享智慧社區。
微電網全球的市場發展介紹
全球應用案例1. 期待澎湖100%綠電,實現「低碳島」
臺灣著名的「微電網」案例之一,就是位於離島澎湖,在2020年開始的台電「強化電網韌性計畫」。台電選擇澎湖作為示範案地址之一,從學校、停車場等地開始,政府與民間合作設立分散式太陽能板。另外,由於澎湖風大特性,同時也加入小型風力系統,由整個社區如蜂巢般共同合作發電,分散用電風險,期待能使用100%綠電,讓澎湖變成貨真價實的「低碳島」。
全球應用案例2. 南非社區獨立運行,不依賴國家電網
由於南非基礎建設不夠完善,電力供應無法應付當地用電需求,因此過去曾多次限電。為了解決此困境,南非許多民眾開始轉向屋頂型太陽能來減少對國家電網的依賴,例如:在南非約翰內斯堡與開普敦的一些封閉式社區,已建立混合型微電網系統,整合太陽能與儲能設備,使整個社區能夠獨立運行,減少限電時所受到的衝擊。
全球應用案例3. 亞非、歐美地區,實現高效能源應用
對於亞非地區而言,「微電網」主要用來解決電力短缺或因應突發事故。而歐美地區則是為了加速能源轉型,實現高效率的能源使用,但其共通點皆是建設項目大多由政府政策推動,顯示發展仍需解決資金、技術與環境挑戰。
微電網未來發展可能會遇到哪些挑戰?
隨著AI迅速發展的時代,將有助於微電網實現更精細化的運就在這樣的背景之下應運而生,不營管理,讓微電網在降低能量損耗以及保障供電穩定性方面,創造更高效的電力管理。然而,雖微電網的發展前景廣闊,但仍面臨許多挑戰。
● 高昂的初始建置成本:使得許多中小型企業或偏遠社區難以負擔,需要政府與銀行制定有效的融資模式,像是提供補助或長期低息貸款等方案,以降低初期投資門檻。
● 微電網的法規與市場機制仍需進一步完善:許多國家微電網與主電網的電力交易規範尚不明確,不同市場之間的政策支持力度差異較大,政府在推動分散式能源應用時,如何在鼓勵創新與保證安全之間取得平衡,是政策制定者需要解決的問題。
微電網是未來能源基礎設施的重要構成部分,雖然它還面臨許多挑戰,但在能源自主性、區域電網韌性以及降低碳排放方面,都具備不可比擬的優勢。即使大規模實行,還需政策支持與資金模式上的進一步準備等環節同步輔佐。
但隨著智慧電網技術與人工智能的進步,微電網將會成為未來電力系統中不可或缺的關鍵解決方案,提供更加穩定和自主的能源供應。現在,就快到知識中心了解更多綠電相關資訊,或直接到聯絡我們填寫表單,讓專人為你服務吧!
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