近年來，發展再生能源已是國際趨勢，我國亦積極推動能源轉型，訂定再生能源發展目標，其中以太陽光電及風力發電為主要推動項目。離島地區因其特殊地形條件，陽光炙熱、海風強勁，擁有得天獨厚之風力、太陽光電資源，更有利於再生能源發展，然而再生能源發電量受天候影響，隨著再生能源占比日漸增加，電力系統穩定問題也隨之而來，因此需要輔以儲能設備來改善系統穩定。我們將介紹離島電力系統面臨的挑戰，進一步說明儲能設備扮演的角色、功能及如何改善離島電力系統穩定，並以金門為例介紹目前離島儲能裝置的建置情況。

離島地區電力系統面臨許多困境，其一為能源結構單一，因離島地區主要依賴傳統化石燃料如重油、柴油等發電機組，缺乏多元化能源結構，電力供應依賴外部能源，容易受燃料影響，且燃油成本高對環境污染嚴重，與現今節能減碳淨零碳排之趨勢背道而馳，其二為電網規模較小，缺少備援機制，電力系統可靠度較低，容易因自然災害因素導致停電。
綜上原因，推動再生能源發展是解決離島電力系統困境的有效方法，發展再生能源不只能解決能源結構單一、依賴國外化石燃料的問題，也符合目前能源轉型、減少對環境污染的趨勢，且離島地區風大、日照強，此優秀的環境條件非常適合發展風力發電及太陽光電，我國政府也陸續推動了「建置金門低碳島計畫」及「建置澎湖低碳島計畫」等，大力支持離島地區發展再生能源，統計至113年底，澎湖地區再生能源已併網容量約86MW，發電機組裝置容量130MW，再生能源裝置容量佔比已達約40%；金門地區再生能源已併網容量約29MW，發電機組裝置容量113.3MW，再生能源裝置容量佔比已達約20%。然而，發展再生能源的同時也須考量一重要的問題:系統穩定，再生能源最大的特性就是其間歇性，發電量容易受當天風力、日照等天候影響，且再生能源還有另一問題，和一般旋轉電機不同，無法提供系統慣量，慣量簡單來說就是系統對抗擾動的能力，系統慣量越大，在發生事故時頻率變化率越低，隨著再生能源佔比越來越高，電力系統穩定度問題是迫切需要面對的課題，此時就須介紹本篇的主角—儲能設備。
儲能設備，其功能顧名思義就是儲存能量，可以從電網接收電力並加以儲存，也可以將儲存之電力注回電網，儲能設備一重要指標為其充放電率，主要分為充放電功率較大、充放電時長較短的功率(短效)型儲能，及充放電功率較小、充放電時長較長的能量(長效)型儲能兩種。短效型儲能通常設計用於半小時、一小時內的能量儲存及釋放，主要用於應對瞬時的電力需求變化或電網波動，作電網頻率及電壓調節功能以及緊急備用電源用；長效型儲能設計用於數小時的能量儲存，適合長期的能源調配，作削峰填谷、電網備用電源及再生能源能量轉移用。前述再生能源佔比增加後產生的兩大影響，建置長效型儲能可解決再生能源間歇性的問題，在中午再生能源過剩、負載相對較低時將能源儲存起來，待傍晚再生能源發電減少、負載需求增加時將電能放出，而短效型儲能則可減緩再生能源增加後慣量下降、電網較脆弱的問題，發生事故時，可由短效型儲能快速釋放儲存的電力，達到救援系統的功用。簡而言之，短效和長效型儲能在不同應用場景中各司其職，短效型儲能應對即時的電力需求變化，長效型儲能提供能源調配和備用支援，發展再生能源的同時輔以儲能系統的建置，是離島地區甚至本島能源轉型的重要關鍵。
金門為本公司智慧電網的示範場域，其中一發展主軸即為儲能系統的建置，自109年至今已完成建置了四套儲能設備，於金門夏興電廠建置兩套儲能系統，和日本碍子株式会社NGK合作，建置第一期長效型鈉硫電池儲能系統，和台達電子聯手建置第二期短效型鋰電池儲能系統，又於古寧和銧昊公司合作建置了磷酸鐵鋰短效和長效之複合型儲能系統，該儲能系統除了執行調頻輔助服務（AFC），配合金門電力系統調度儲存及釋放電力，長效儲能系統更提供多種控制模式：固定功率因數調控、能量轉移、出力調度、孤島運轉及全黑啟動等功能，輸出額定功率4MW最長放電時間可達6小時，除可做為緊急機組啟動電源，更可移轉白天充沛的再生能源至夜間時段使用，透過雙向的充電及放電，達到供電穩定並減少系統波動功用。
金門再生能源發電占比持續創高，在112年的228連續假期已達到過半的52.25%，到113年3月20日更是來到60.99%的歷史新高;當日白天10點至13點的再生能源發電占比皆超過50%，相當於一半以上的電力都來自再生能源，觀察當日儲能系統運轉狀態，可以看到儲能系統在白天處於充電狀態，吸收多餘的再生能源發電量，並在火力機組啟動前以及停機後進行放電，對機組調度彈性及效率皆相當有利。當事故發生時，系統會因電力供需失衡導致頻率下降，若無及時的頻率救援，當頻率降至設定下限，為維持系統安全將自系統中卸除適量負載以拉升系統運轉頻率，此動作稱為「低頻卸載」，也是大規模停電的主要原因，統計金門近年來在儲能系統加入前後之大規模停電次數，在儲能加入系統前，102至108年金門地區共發生7次大規模停電，109年儲能加入後僅發生一次大規模停電，係因儲能系統在事故發生時能快速釋放儲存的電力，即時發揮救援的作用，由此可見儲能系統對離島電力系統穩定之功效。
    以上是本週世界電力新聞週報的整理報導，國際上電力的大小事，我們會持續密切關注並且跟大家分享，若喜歡我們的頻道歡迎與好朋友分享喔！我們下次再會！