面對氣候變遷，台灣大眾需要有更全面的防治思維及具體的手段。台灣過去兩個月先後面臨嚴峻旱情與疫情升溫等多重因素，屢屢刷新用電紀錄。由於台電過往採「負載追隨」的電力調度機制，即「需求端用多少度電，台電就發多少度電」的特性，使民眾的防治思維被框限在「既然用電量高，那就趕緊蓋更多電廠」的概念，但建置電廠真是唯一解方嗎？
用電塞車 所以要蓋電廠？
我認為新建電廠以增加基載電力，並不能根治用電量高漲的問題。如果我們將電廠譬喻為「道路」，而用電需求如「車輛」，因為道路塞車，所以我們能期盼增加更多道路，甚至是快速道路作為緩解塞車的辦法。但我們都知道，無論多少道路的建設，也永遠都比不上民眾添購車輛的上升速度，所以擴增道路容量並不是舒緩塞車唯一解方。
同樣的道理，無論政府增加再多的基載電廠，都可能追不上民眾與企業屢屢攀升的用電量，況且新建電廠將面臨日益嚴苛的重劃條件與環境評鑑，要付出的社會與環境溝通成本將會越來越高，所以「新建電廠」不應該是國家防治限電的唯一解方。
民眾應該先去思考的是如何扭轉根生蒂固的「基載不夠即蓋電廠」的思維，其中也不乏現在政府正在推動的手段，包括「電業自由化」「時間電價」等政策，意圖提高需求端對於用電的認知，這些我也會在日後的文章一一說明我的看法，不過我今天想聊聊「虛擬電廠(VPP)」，在過去我所撰的〈區域間能源調度的微血管—虛擬電廠扮演的核心角色〉一文中，有介紹虛擬電廠的機制，但究竟這個概念對於舒緩電網的的可行性有多高呢？
澳州攜手Tesla 打造全球最大虛擬電廠
澳洲的南澳州政府與Tesla在2018共同啟動南澳州虛擬電廠的前瞻計畫(SA VPP) ，預計替5萬住宅導入太陽能與家用儲能系統實現綠能自發自用，並在住戶斷電時仍可以保持住宅能源自主。而州政府可透過能源物聯網技術整合住戶的家用儲能系統，在緊急時刻調度住戶的儲電供給州電網，提高電網面臨極端氣候或人為災害的韌性。
這項計畫於初始階段僅招募1,100間住戶參與，但SA VPP已在不少關鍵時間體現身為虛擬電廠的價值。在幾次的氣候災害或人為跳電事故中，SA VPP多次輔助州電網維持長達幾小時的能源自主，或是在州電網頻率不穩時，協助平滑州電網的頻率異常。也因SA VPP計畫達到南澳州政府的預期，近期州政府更積極擴大推廣模式，針對其住房局(Housing SA)所屬的3,000戶政府公宅，免費安裝住宅儲能系統和屋頂太陽能系統。並對日照不佳的住宅提供「只有設置儲能系統」的參與方案。
聚合用戶能源資源 取得電力調度先機
SA VPP的核心概念便如我前幾篇文章所提到的「公民電廠2.0」概念，透過能源物聯網技術整合住戶屋頂與家用的儲能系統，而州政府擔任「電力調度員」的角色，藉由智慧化能源管理系統，輕鬆掌握住戶的能源脈動；確保危急時，住戶們都能維持能源自主。
電力調度員也可聚合各住戶的資源，擔任州電網的「緊急救援投手」角色，提供城市可調度的活電，如同Tesla於SA VPP成立時所期許的：在關鍵時刻，這座虛擬電廠可供應與一座相當於大型燃氣渦輪發電廠、或燃煤發電廠規模的電力。這不僅能在極端氣候造成電網中斷的情況下提供電力支援，或者在備轉容量不足時，緊急供給以舒緩電網的負荷，更能在電網頻率不穩的時候，及時入場穩定電網頻率，避免電網跳電。
以台灣513限電的官方說法為例，因興達電廠4部機組跳脫，造成系統頻率驟降，台電需啟動「低頻卸載」維持電網穩定，此時如果有虛擬電廠協同其他AFC儲能系統輔助電網先導入穩定電網頻率，再供給電網一定程度的電力，便有機會避免電網潰堤。
註：AFC儲能系統：系統具備儲能自動頻率控制(Automatic Frequency Control；AFC) 調頻服務，可在供給端提出服務需求後，10秒內瞬時反應，並在短時間內達到全功率輸出救援電網。
扭轉負載追隨觀念 打造由下而上能源結構合作
虛擬電廠是一個宏觀的願景，但它在執行上仍有需面對的課題。最明顯的是目前參與虛擬電廠的用戶規模仍有進步的空間，以SA VPP為例，雖然此項計畫已經募集4,100多間住戶加入，但距離5萬住戶的目標仍有不少距離。要積極拓展規模的原因在於，第一，需要有龐大的數據庫，才能讓電力調度員更準確地預測未來電力的供需規模，以及可調度的電力輪廓。第二，一旦參與用戶規模越大，電力調度員可聚合與調配的電力資源才會更充沛，屆時能支援電網的幫助也能更可觀。
所幸，隨著各國虛擬電廠示範場域達到預期效益，政府也漸漸展露願意發展的意願，並積極與民間企業合作，透過不同的示範案，來模擬電網未來遇到極端氣候或供需問題的因應措施。
不論從民生或是產業發展來看，維持能源韌性一直都是主政者發展國家策略的思考命題。隨著台灣未來邁向「電業自由化」，政府也該扭轉過往「負載追隨」觀念，正面回應未來「能源分散化」的潮流，並積極教育「由下而上的能源結構合作」的概念，隨著民眾在合作其中得益也能得利，我們才能一致邁向真正的能源轉型。
NextDrive 聯齊科技創辦人兼執行長，產品榮獲日本 ET/IoT Technology 大賞特別獎與 Good Design 產品設計獎。曾任 Ninecom 創辦人兼執行長、美商 Fresco Logic 台灣區總經理，亦為 DIGITIMES 專欄作者，專注於能源管理服務與分散式能源議題，期望透過物聯網、雲端和大數據，創造每度電都被善加利用的智慧生活。
