中國儲能網訊：微電網(Microgrid)系統(tǒng)為近年世界各國電力科技發(fā)展重點，主要效益歸納為二，首先，由于再生能源為間歇性能源，大量的再生能源併入電網將造成電壓浮動的問題，影響區(qū)域電網供電穩(wěn)定度;微電網具穩(wěn)定電壓及頻率功能，可有效引入再生能源進入電網，提升區(qū)域電網再生能源之使用率。其次，微電網具有尖峰用電調節(jié)(Peak Shaving)作用，可降低尖峰用電的系統(tǒng)設備需求規(guī)格及成本，配合時間電價制度抑制用電行為，達到節(jié)能減碳目的。
事實上，日本于2010年即成立智慧社區(qū)(Smart Community)聯(lián)盟，由新能源及工業(yè)技術發(fā)展組織(NEDO)于橫濱、豐田、京都府與北九州等四個都市進行微電網示範計畫;中國大陸則將微電網試點列入十二五計畫，國家電網電力公司已于南麂島和鹿西島分別建置離網型及并網型微電網示范工程。
2012年美國再生能源國家實驗室(NREL)亦與沙加緬度市電力公司(SMUD)于加州建置微電網示範系統(tǒng);韓國國網更進一步在濟州島上建置智慧電網 (Smart Grid)測試區(qū)。至于歐盟則提出第七期架構方案(Framework Programme 7)，由雅典科技大學領導團隊于Kythnos島內建置微電網測試系統(tǒng);另外，西班牙、葡萄牙、德國和法國等也都有微電網示範計畫正在運行。
實現(xiàn)節(jié)能減碳目的核研所加速微電網測試
為接軌國際間節(jié)能減碳風潮，臺灣核能研究所(簡稱核研所)亦致力發(fā)展自主式(Autonomous)微電網技術，并規(guī)畫分叁個階段進行，以有效提升國內再生能源利用率。第一階段系統(tǒng)將著重分析與關鍵技術研發(fā)，第二階段則進行系統(tǒng)工程整合，以能源電子技術配合微電網能源管理及儲能技術，發(fā)展區(qū)域電網再生能源滲透率達10%(裝置容量20%)的電力控制技術。
第三階段將進行系統(tǒng)試運轉，以分散式發(fā)電架構，示範并推廣自主式控制的微電網系統(tǒng)，于市電併聯(lián)與孤島運轉平穩(wěn)切換，有效控制微電網再生能源發(fā)電滲透率達 20%(裝置容量達40%)，提升國家能源安全、開發(fā)新興國家市場與加入先進國家市場供應鏈，同時創(chuàng)造綠色就業(yè)機會及能源新興產業(yè)的契機。
目前，核研所已完成建置國家級首座一百瓩(kW)級自主式低壓380伏特(V)微型電網示範系統(tǒng)及測試平臺(圖1)，提供產業(yè)、學術單位、研究機構、電力公司等進行研究與測試，并發(fā)展微電網相關核心技術，包含能源電子、電力系統(tǒng)、智慧控制與能源管理、電網級儲能系統(tǒng)與應用工程技術等四大關鍵技術。
微電網經由靜態(tài)開關與市電併聯(lián)，當內部發(fā)生故障或外部市電故障時，靜態(tài)開關運用主動式孤島偵測技術，快速確認故障并完成隔離動作;而儲能系統(tǒng)藉由雙向功率轉換器(圖2)連結微電網電力匯流排，于一個周期內，由電流源快速轉換為一穩(wěn)定電壓源，提供能量給予負載使用。
