背景說明
因應極端氣候對環境的衝擊影響，如何減少化石燃料依存度，並增加綠能應用和落實節能減碳已是各國政府現今最為關切的課題。同時，重視節能減碳與環境永續的綠色產業已成為全球產業發展的主流之一。為因應此經濟環境趨勢，行政院於101年8月啟動「財經議題研商會議」，研議具體對策以提振經濟，在「能源政策」議題中，提報規劃「綠色能源產業躍升計畫」，結合我國資通訊、半導體、機電及材料等相關產業厚實基礎及優勢，以製造業服務化的思維，朝下游拓展系統服務業發展，並擴大海外系統輸出能量，快速嵌入全球分工布局，希冀創造綠能產業成長新
動力。
工研院身為全國綠能科技先鋒，打造一座可做長期性功能驗證之綠能技術測試平台除了驗證現有技術之可靠度與可行性外，更可進行各研究領域之技術整合與交流，降低綠能產業進入門檻，提升研究單位投入綠能技術之驅動力。
隨著綠能技術持續進步，以再生能源等為主之分散式資源發電益加成熟，利用分散式資源提供電力，可減少環境衝擊，並可提高供電可靠度，滿足民眾用電需求。由分散式資源所組合之微型電網包含各種分散式電源、儲能元件，以及可控負載組成低壓配電網路，並能操作於與外部電網之併聯模式或是獨立運轉，特別是在系統發生異常時，每個分散式微型電網可迅速解聯，並且維持獨立運轉，維持區域內供電穩定；當系統回復正常時，亦可自動併聯電網運轉；除此之外，可透過微型電網結構進行能量相互支援，提升整體電網供電穩定度。
未來隨著再生能源大量導入及電力公司電業自由化經營，傳統集中式電網運轉模式將逐漸轉換成以分散式能源為主之微電網供電型態，未來將有更多區域式的小型電網彼此互聯，考慮供電系統穩定度與可靠度，以及未來電力的流動。工研院提出區域能源微電網系統概念，建構一可滿足雙向電力網路傳輸驗證平台，並搭配控制策略研究，整合微電網能源管理系統(EMS)與儲能控制系統，以整體系統運轉角度，規劃各系統元件之運轉操作與調度排程，實現微電網於負載面管理與控制之功效，並透過短時實功率控制技術，平衡區域負載用電功率。
系統規劃
本區域能源微電網系統之示範應用地點選擇建置於工研院南分院南研棟預定地，如圖1所示。該系統包含410kWp太陽光電發電系統、500kW/1000kWh儲能系統、高壓電力傳輸設備以及區域電能管理控制平台，並實際搭配南分院北研館用電負載進行驗證測試。以下將針對系統設置規劃與微電網電能管理控制平台及儲能系統進行說明。
系統設置規劃與區域電能管理平台
1. 系統規劃設置
南分院各建築雖均設置在工研院南分院區內，但各建築用電與台電公司間均有一獨立電表計費，目前共計設有 9 顆獨立電表如圖2所示。其中PMC工廠及北研館均引接至台電11.4kV高壓供電系統，其餘包含宿舍獨立電表為台電 380V低壓供電。其中北研館負載已占南分院總契約容量45%，考量負載與再生能源發電級儲能設置配比，選擇併入北研館配電分支ACB3。此外，由於本區域微電網之太陽光電位置設置於南研棟預定地，距離北研館併網點距離約100-200m，饋線併接距離將達400-500m，若採用低壓傳輸併網，考量長距離電力傳輸將至使太陽光電併網輸出電壓昇至電網可允許之電壓範圍，進而致使太陽光電發電系統因過電壓而產生跳脫。因此，整體併網規畫以升高壓至11.4kV方式輸送電力，將太陽光電與儲能系統以低壓方式並接後，透過升壓設備升壓至11.4kV，再經高壓傳輸線輸送至北研館再行降壓至低壓380V併接於北研館配電分支ACB3(VCB3盤)，藉此降低電力輸送所產生之線路損失。...更多內容，請見《機械新刊》雜誌
