日本正在建設世界最大的儲能系統

提供者：王年蔚

1. 北海道以寒冷多風的氣候而聞名，因此具有許多風力發電場，年平均風速約達10公里/小時。北海道北部風力送電株式會社(North Hokkaido Wind Energy Transmission Corporation)正尋求建立輸電設備和高裝置容量的儲能系統，能滿足超過500 MW的大型風機。一旦完成，示範機將能提供該區電網穩定的電力。

2. 根據三菱電機(Mitsubishi Electric Corporation)表示，該項目負責監測和控制電池和電力調節器的任務，相信該項目將成為世界上最大的能量存儲系統。在數字中，它將具有240 MW的輸出和720 MWh的額定容量，預計於2023年3月開始營運。

3. 於2017年，特斯拉(Tesla)於南澳洲所建立的Hornsdale Power Reserve電池廠為現今最大的儲能系統，其裝置容量為100 MW/129 MWh。

4. 這些儲能項目對於推動再生能源形式作為主流電源的使用至關重要。由於再生能源間歇性發電的問題可被這些儲能設備消弭，各國刻正大力投資這些儲能設備，以滿足其能源需求。

5. 特斯拉於南澳洲最大的電池組合可於完全充電後1小時為30,000個家庭供電。此9,060萬美元計畫被譽為營運的1年內可回收其成本的三分之一，除了環境效益外，儲能系統還能具此效益，可望成為全球能源需求的解決方案。

1. 根據日歐產業合作專區(EU-Japan Centre for Industrial Cooperation)於2016年研究報告，其歸納日本儲能系統市場之相關法規及其主管機關，以法律而言，小規模與大規模儲能使用係依據《電力商業法》(Electricity Business Act)及「防災條例」(Fire Prevention Ordinance)所規範（如表 1），而涉及大規模儲能系統之法律規範更多，因其具有較多種類的安全風險、系統能源供應風險及補貼誘因電網整合問題。

表 1 日本儲能系統市場之相關法規結構

法規結構			主管機關
相關法令	電力商業法 (1964)	必要核准大型儲能系統超過80,000 kWh	經濟產業省
	消防法 (1948)	超過1,000種有機電解質溶液之危險物質	內政部消防署
	防災條例	必要核准大型電池(4,800安培/Cell)
	建築基準法 (1950)	建築防火性能之建設應用	國土交通省
技術規範	電網互連技術要求指南(2004, 2013修正)		經濟產業省
	系統連系規程(JEAC 9701-2006, 2012修正)		電器協會

資料來源：日歐產業合作專區(2016)

2. 於2012年7月，日本經濟產業省(METI)公布日本儲能電池策略及於2020年獲得全球50%儲能電池市場占比之儲存目標。此外，經產省亦預計於2020年獲得全球30%之大規模電池市場及25%住宅/工業用電之儲能市場。

3. 於儲能技術面，日本以抽蓄式水力發電、硫鈉(NaS)電池及鋰離子(Li-ion)電池儲能為主，其規劃於2020年達到儲能系統市場規模3.3 GWh（如表 2）。

表 2 日本2012年至2020年儲能系統市場發展規劃（未包含抽蓄式水力）

	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2020
儲能系統市場規模 (kWh)	109,346	189,189	299,643	581,491	634,252	1,195,708	3,306,600
去年同期比較	-	173%	158%	194%	109%	189%	-
年成長率	-	73%	58%	94%	9%	89%	-
自2012年成長率	-	-	174%	432%	480%	994%	2,924%

資料來源：日歐產業合作專區(2016)

4. 除了儲能技術的多元性，日本儲能系統與電池市場亦有許多公司支持，如富士電氣化學(FDK Corporation)及日本松下(Panasonic)，如表 3可知鋰離子電池的市場比其他電池儲能系統更加廣泛，反映出鋰離子電池技術之使用多元性及規模應用性。

表 3 日本儲能系統市場主要公司

電池技術	主要製造商
鋰離子電池 (Li-ion)	Ø 富士電氣化學 (FDK Corporation) Ø 傑士湯淺電池 (GS Yuasa Corporation) Ø 日立 (Hitachi) Ø 日本電氣 (NEC) Ø 日本東芝 (Toshiba) Ø 三菱重工 (Mitsubishi Heavy Industry) Ø 日本松下 (Panasonic) Ø 日本京瓷 (Kyocera Corporation)
鉛酸電池 (Pb-Acid)	Ø 傑士湯淺 (GS Yuasa Corporation) Ø 新神戶電機 (Shin-Kobe Electric Machinery)
鎳氫電池 (NiMH)	Ø 川崎重工 (Kawasaki Heavy Industry) Ø 富士電氣化學 Ø 日本松下
硫鈉電池 (NaS)	Ø 日本碍子株式會社 (NGK Insulators)
釩液硫電池 (VRFB)	Ø 住友重機械工業株式會社 (Sumitomo Electric)

資料來源：日歐產業合作專區(2016)

5. 我國目前以發展太陽光電及離岸風電為主，為達成2025年再生能源發電占比20%目標，我國提早規劃佈局區域儲能系統，台電公司基於電力穩定之規劃目標為於2020年5 MW/ 5 MWh（示範計畫）及2025年590 MW/ 590 MWh（電網需求）之電池儲能，預計於2025年區域儲能裝置容量可占間歇性再生能源裝置容量2.3%，短期以區域儲能示範驗證為主，先建立儲能系統實績，並帶動儲能產業發展，以燃氣機組、抽蓄式水力及其他水力、需量反應等進行綜合調度，作為儲能系統發展之配套措施，爰此，建議可持續關注日本發展該儲能系統之推動/精進作法及其遭遇困難之處，藉此借鏡我國推動儲能系統之參考。

1. Indiatimes (2018). Japan is Building World’s Largest Energy Storage System, Unlike Anything We Have Seen Before. 資料來源：https://www.indiatimes.com/technology/news/japan-is-building-world-s-largest-energy-storage-system-unlike-anything-we-have-seen-before-357058.html

2. Wind Power Monthly (2018). Mitsubushi to monitor Japanese battery. 資料來源：https://www.windpowermonthly.com/article/1518964/mitsubushi-monitor-japanese-battery

3. Smart Energy (2018). Japan integrates large scale wind and storage capacity. 資料來源：https://www.smart-energy.com/industry-sectors/distributed-generation/japan-integrates-large-scale-wind-and-storage-capacity-for-reliability/

4. EU-Japan Centre for Industrial Cooperation (2016). The Energy Storage Landscape in Japan. 資料來源：https://www.eubusinessinjapan.eu/sites/default/files/energy_storage_landscape_in_japan.pdf

5. 北海道北部風力送電株式會社，網址：https://www.hokubusouden.com/