吳桂燕
學歷：
國立成功大學 資源工程學系 博士107級
經歷：
台灣中油綠能科技研究所研究員——鋰離子電池（現職）
台積電薄膜製程二課（F5E2）資深製程工程師
成大浙大交流代表
105年 & 108年斐陶斐榮譽會員
108年能源經濟學會.優秀博士論文獎
前言―為何談論儲能系統
很榮幸與資源人學弟妹們分享當前全球最夯（熱騰騰）的議題——能源轉型。由於我碩士主修材料工程，博士論文研究再生能源電力發展，現職從事鋰離子電池材料研發，因此具有研發創能與儲能材料及其應用在儲能系統的背景與經驗。希望藉此與學弟妹們分享在台灣自定貢獻與全球共同承擔減碳責任的能源轉型過程中，推行新興儲能產業蓬勃發展以及電力交易平台時，如何順勢成為綠領人才的個人心得。
能源轉型不僅是全球、也是台灣共同承擔減碳責任的必經路徑
今年（2024年）凱米颱風讓台灣人第一次經歷了三天颱風假，且在今年我們也體驗了酷暑與頻繁地午後熱對流強降雨。根據美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）數據顯示，2023 年是自 1850 年有全球平均溫度紀錄以來最熱的一年，而去年（2023年）全球平均溫升大幅超越工業革命前期（1850年~1900年）已達1.35℃。將時間軸拉長至2060年且地點回到國內，今年8月8日由賴總統主持的國內首場「國家氣候變遷對策委員會」中，「氣候變遷對全球及台灣的影響衝擊評估」報告指出，2060年台灣將沒有冬天，以及夏天長達半年。眼下全球正面臨溫室效應造成的氣候變遷，聯合國氣候變化大會也規劃了本世紀末（2100年）長期平均溫升須控制在1.5℃的目標。
換言之，能源轉型不僅是全球、也是台灣（自定貢獻）共同承擔減碳責任的必經路徑，我們將以研發技術減緩（mitigation）與社會運作調適（adaptation）作為氣候行動的兩大策略。聯合國氣候變化綱要公約（United Nationals Framework Convention on Climate Change, UNFCCC）規劃在2050年達到淨零碳排（Net Zero），台灣也將2050淨零碳排正式納入「氣候變遷因應法」。此外，2023年聯合國氣候變化大會（COP28）也基於2050年淨零碳排目標，制定了全球電力部門須提前於2040年先行達到淨零碳排，方可推動經濟體中其他各部門於2050年達成淨零碳排目標。
再生能源電力降低電力碳排放係數以達成淨零轉型
在台灣，淨零轉型12項關鍵戰略中的前六項與能源轉型有關，例如風電／光電、氫能、前瞻能源、電力系統與儲能、節能、碳捕捉利用與封存，藉由能源領域制定行動計畫與轉型，落實淨零碳排目標。在能源轉型過程中發展再生能源電力，藉由其零碳排放係數降低台灣電力碳排放係數，達成淨零轉型。然而，再生能源電力的供電間歇性可能造成電網供給與需求失衡，但在堅守穩定供電的前提下，藉由儲能系統結合太陽光電發電設備之光儲合一，使能源利用率達到最大並提升太陽光電發電設備的建置量，既能防禦電網頻率變化，又能助攻電力系統減碳加速。例如，儲能系統結合分散式家庭太陽能發電系統，可減少對集中式電網的依賴，並提升太陽光電資源的利用效率。
因此，儲能系統結合電網的角色可概述為(1) 能源乾坤挪移者：在電力供給過剩時儲存，在需求高峰時釋放電力，此舉可將「電能移轉」（又稱為「削峰填谷」）。(2) 再生能源電力發展助攻者：儲能系統可快速反應再生能源發電間歇性，提升電網穩定性和可靠性，提高再生能源電力的滲透率。
另一方面，儲能系統藉由二次電池可重複充電與放電的功能，提供電網頻率調整和電壓支撐。當電網供給大於需求時，將餘電儲存於儲能系統二次電池中；反之，當電網中電力供給不足時，則從二次電池進行放電，提供備援電力。關於二次電池的技術名詞，包含鋰離子電池（圖1）、釩液流電池（圖2）、燃料電池等。前述應用於創能與儲能的二次電池新材料，甚至減碳的碳捕捉利用與封存的新技術，皆是中油公司三大研究所——綠能科技研究所、煉製研究所、探採研究所之主要研究領域。關於鋰離子電池與釩液流電池研發產品之應用，已於成大附近的中油公司前鋒加油站驗證。除了中油公司的應用實績，在台南市濱海的七股區和彰濱沿海地區亦有廣大的太陽能發電與離岸風力發電案場，這些場域的再生能源電力挹注了台灣電網，也因此降低了化石燃料造成的高電力碳排放係數。
資料來源：中油綠能科技研究所
資料來源：中油綠能科技研究所
如何成為綠領人才―勇於跨域學習，以電力交易員為例
電力交易平台是台電在2021年起推動日前輔助服務及備用容量兩大電力交易市場機制的公開平台，藉以活化民間多元電力資源投資。日前輔助服務市場有助於電力系統納入更多能快速反應、具彈性且多元之外部電力供給資源；備用容量市場則提供長期備用供電容量籌措之市場交易管道。在日前輔助服務市場中，電力被區分為各種商品規格來進行交易，例如調頻備轉、即時備轉、補充備轉。電力交易平台運作規範根據的是調度日前一天（或稱日前）合格交易者提報的調度日電力資源報價，經由電力最佳化排程分析後，決定滿足調度日電力供需下的競價結果得標者。
另一方面，電力交易員需具備的知識，包含電力系統運轉與調度架構、國內外電力市場概況、各項電力交易商品之技術規格與報價公式、電力交易平台運作程序等等。通過台灣電力公司舉辦之電力交易平台專業人員資格測驗與上機訓練，方可取得電力交易平台專業人員資格證明書。合格交易者將可透過電力交易平台進行各項電力資源商品交易，並且根據該項商品適當的報價費用，與各項發電資源機組進行適當調度程序，取得最佳的電力交易利潤。
隨著再生能源電力產業蓬勃發展與綠領人才需求日益增加，電力交易員是新興需求的綠領人才之一。關於資源人學弟妹如何成為跨領域的綠領人才，個人心得分享如下。身為資源人，對於初級資源（化石燃料或礦產與次級資源）電力皆有專業知識。因此，首要建議是須以敞開胸懷（open mind）的心態鼓勵自我學習綠能相關新知，原則上，綠能新知是奠基在基礎理工學科或工程經濟學科知識上。舉例而言，電網調頻與儲能系統輔助的能源管理，藉由基礎物理學理解利於電力長距離傳輸的交流電，其頻率在供需失衡時的變化趨勢，甚至是在電網中電力供需失衡下，何種狀態儲能系統會啟動充電或放電機制。再舉一列說明應用也是奠基在基礎科學知識，當太陽能發電於夜間供電不足、電網頻率下降時，利用此資源於日間發電過盛且儲存於儲能系統中的電力，進行放電供給到電網中。
近年，台灣培育電網領域綠領人才之資源非常豐裕，有許多相關產業的人才培育單位，如電網學校暨人才發展聯盟、工研院電網管理與現代化策略辦公室、工研院產業學院電網學校等。最後，將個人自資源經濟與管理研究室銘記迄今的座右銘，作為台灣能源轉型路上或成為綠領人才學習與取經路上的勵志語：「 只要方向對，不怕路艱難」。
參考文獻
中油綠能所 （2022），台灣中油台南前鋒路智慧綠能加油站。https://learnenergy.tw/index.php?inter=knowledge&caid=1&id=441.
