再生能源市場暴發(fā) 帶動儲能系統(tǒng)驗證需求水漲船高

由于再生能源與ESG等議題的帶動下，致茂電子舉辦「掌握電動車／儲能測試技術(shù)邁向能源永續(xù)之路」研討會，從產(chǎn)業(yè)趨勢、量測技術(shù)和能源永續(xù)的角度探討重要議題，吸引多方業(yè)者關(guān)注。致茂電子

隨著節(jié)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(yè)無不希望在綠能使用的比重上逐漸增加，進而達到真正的凈零碳排，不過除了廣開以再生能源為基礎(chǔ)的發(fā)電外，儲能也是相當(dāng)重要的關(guān)鍵，在這當(dāng)中，也進一步衍生出儲能系統(tǒng)的驗證與量測也是該領(lǐng)域發(fā)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(shù)邁向能源永續(xù)之路」研討會，從產(chǎn)業(yè)趨勢、量測技術(shù)和能源永續(xù)的角度探討此一議題。

儲能系統(tǒng)與再生能源電網(wǎng)彼此依存，重要性不言可喻

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(jīng)理分享「儲能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與趨勢」，林總經(jīng)理引述調(diào)研機構(gòu)數(shù)據(jù)表示，臺灣在2023年的儲能市場規(guī)?？赏^新臺幣200億元，預(yù)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。林益良也以澳大利亞在2016年所發(fā)生的事件為例，正因為儲能系統(tǒng)的快速建立，讓2017年的澳大利亞免于大停電的危機。所以儲能系統(tǒng)的存在有助于再生能源電網(wǎng)的韌性，若進一步來看，它能做到電網(wǎng)的調(diào)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(chǎn)品副理林信宏則是進一步呼應(yīng)林益良談到，從儲能系統(tǒng)來解析其組成，一般來說，該系統(tǒng)可以分成Controller（control Box）、Rack Controller（String BMS）與Battery Module（包含Module BMS）等三個次系統(tǒng)，但致茂也觀察到，儲能系統(tǒng)有相當(dāng)明顯的成長態(tài)勢，而儲能的BMS系統(tǒng)不若電動車的BMS，電動車車廠的主導(dǎo)性相當(dāng)強，但儲能BMS產(chǎn)品目前沒有明顯的領(lǐng)導(dǎo)者，想見該領(lǐng)域的競爭也相當(dāng)激烈。

儲能BMS系統(tǒng)電壓朝1500V發(fā)展，仍有諸多驗證規(guī)范待適應(yīng)

儲能系統(tǒng)目前常見是以1000V系統(tǒng)，不過近年來發(fā)現(xiàn)市場上的確開始將上限電壓提升至1500V，提升電壓的作法，在相同于40尺的貨柜進一步提升了整體的功率密度達到35%，也換來了一些系統(tǒng)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（國內(nèi)國際電池技術(shù)展覽會）其實已經(jīng)看到許多業(yè)者在電壓等級上已經(jīng)超過1000V以上。

誠然，盡管1500V儲能系統(tǒng)能帶來整體成本的有效控制，但也帶來其他的挑戰(zhàn)，像是電池系統(tǒng)的的絕緣的設(shè)計必須考量使用的惡劣環(huán)境再有所精進，1500V系統(tǒng)的電池芯數(shù)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(guān)鍵之一。另外，過去市場所推出的系統(tǒng)多以1000V為主，市場的從業(yè)人員的經(jīng)驗也多以1000V為依歸，在升級至1500V之后，整個BMS系統(tǒng)與控制系統(tǒng)也都必須重新調(diào)校，相關(guān)的維運經(jīng)驗也必須重新累積；1500V的系統(tǒng)安全才能確保儲能產(chǎn)業(yè)能持續(xù)發(fā)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(jīng)規(guī)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(chǎn)業(yè)界有基本的方向可供參考。另外，像是IEC 62619就是針對工業(yè)應(yīng)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(yè)應(yīng)用之二次鋰電池與電池組的性能與耐久性表現(xiàn)進行一連串測試，其他亦有UL 9540與UL 1973等，就環(huán)境物理條件等一系列項目，必須通過其檢測。

PCS與AFC技術(shù)亦是關(guān)鍵，量測規(guī)范不容忽視

而致茂電子產(chǎn)品主任蔡志元則是就市場上的儲能系統(tǒng)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，電壓范圍在300至800V的區(qū)間，而在工商區(qū)域會在500kW以下，電壓在1000V，至于前面所提供的1500V的系統(tǒng)，就是電網(wǎng)會使用到的等級。蔡志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(yīng)器，最高的輸出電壓就高達1800V，功率等級達540kW，同時也能支持車用測試LV 148與LV 123。

另外，討論儲能領(lǐng)域勢必也會接觸到逆變器系統(tǒng)，也就是所謂的儲能逆變器系統(tǒng)（PCS），蔡志元說明，單以測試項目來說，可以分成三大類別，分別是并網(wǎng)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(yè)界參考，當(dāng)然也有提供相應(yīng)的檢測設(shè)備供客戶使用。

此外，林信宏也補充說明指出，在臺灣儲能市場也會遇到AFC（儲能自動頻率控制）的議題，它是基于儲能快速充放電的優(yōu)勢，讓儲能系統(tǒng)能因應(yīng)電力系統(tǒng)的負載波動，主動調(diào)整充放電的工作，借此讓電力系統(tǒng)的頻率維持穩(wěn)定，這樣的作法，適合用于再生能源高占比的電力系統(tǒng)。但林信宏也強調(diào)，這樣的技術(shù)在SPM（執(zhí)行率）與ASPM（平均執(zhí)行率）的表現(xiàn)，其背后的關(guān)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(shè)備供業(yè)界參考。

整體而言，由于再生能源與ESG等議題的帶動下，讓電網(wǎng)系統(tǒng)乃至于小功率等級的儲能系統(tǒng)等市場的發(fā)展相當(dāng)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(xiàn)，在相關(guān)規(guī)范已經(jīng)就位且可供業(yè)界參考的情況下，量測設(shè)備方案也是不可或缺的一環(huán)，致茂電子在該市場自然不會缺席。