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〈工業技術與資訊〉分散式能源崛起 -
透過「虛擬電廠」整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學（09/26/2021 鉅亨網新聞）

逐年攀升的尖峰負載，讓臺灣的能源使用規劃，成為各方焦點。跳脫興建更多電廠的思維，透過「虛擬電廠」，整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學。隨著再生能源占比逐步升高，為了解決供電間歇性的問題，能長時間儲存電力的「液流電池」也備受關注。

數 10 年來，臺灣傳統電力供應以大型電廠為主，想要解決尖峰用電問題，除了蓋電廠外，是否還有更省成本、更有效率的解方？

攤開臺灣的用電分布，若以 1 年 8,760 小時來看，臺灣每年用電最多的 200 個小時，對於電力系統產生的額外需求大約為 2GW，相當於年度用電尖峰的 5%，且大多集中在夏季。工研院綠能與環境研究所組長梁佩芳認為，若要持續蓋電廠，得先思考 2 個問題：一是電廠投資大、建廠時間久，還會面臨環保抗爭行動；二是只為了每年 200 小時的尖峰需求興建新電廠，似乎也不太符合投資效益。

其實除了大型電廠之外，民間也暗藏不少中小型的電力資源，像是散落在企業、工廠、住家裡的太陽能、風力、儲能設備、備援發電機、UPS 系統和電動車等。隨著供電挑戰愈來愈大，未來必須要更加靈活善用這些電力資源。「虛擬電廠」概念應運而生，「就是將分散式的中小型資源聚合起來，變成可靠的電力供應來源，就像一個可受控制的電廠。」

用戶代理人扮演關鍵角色

當傳統以大型機組為主的集中式電力系統，走向分散式電力系統後，原先單純做為電力的消費者，同時也轉為電力供給的產銷者。正因為聚集了各種不同類型的用戶參與，虛擬電廠有著更大的調度彈性，能在短時間內提供尖峰負載電力，也能為電力公司提供輔助服務。

相比過去台電控制大電廠，只要一個指令；當眾多小資源集結時，該如何有效管理就成了關鍵。這造就一個角色興起，也就是所謂的「聚合者」或「用戶代理人」（Aggregator），「他必須聚合用戶資源，就像一個統一窗口，去台電或電力市場報價，未來代理人會是新的商機。」

「虛擬電廠有很多不同機制，有些可以做出一桌菜，有些就是很專業的一道菜，不同公司的營運策略都不一樣。」梁佩芳表示，目前虛擬電廠在國際已有不少成功案例，以全球知名的德國公司 Next Kraftwerke 來說，旗下聚合超過 1 萬個用戶，裝置容量達 8GW 以上，並依據用戶特性，設計不同方案，有些投入電力交易市場，有些則投入輔助服務市場；特斯拉（Tesla）也在加州聚集旗下家用儲能設備 Powerwall 的用戶，向電力公司提供電網服務，當加州電力不夠時，便控制電池放電。

滿足五大條件 虛擬電廠商機可期

梁佩芳認為，虛擬電廠必須具備 5 項條件才能發揮其優勢。第一是 ICT 的基礎建設，為了讓代理人清楚掌握每個參與者的狀況，需要導入智慧電表等 ICT 應用，才能即時掌握數據。

第二是預測。代理人需了解電力系統狀況，進行負載預測，事先讓參與者知道未來幾天的用電趨勢，讓用戶有心理準備，提高用戶的參與意願，不至於突然收到斷線通知，措手不及。

第三是打造客製化方案。因應不同參與者的特性，客製化電力的供應狀態，而非所有人一體適用的規則，甚至是調整用戶的生產行為。比如台電大多在下午 1 點到 3 點的尖峰時間，要求降低用電，或許就能和工廠討論改變生產排程。

第四是對市場的了解。代理人需對市場敏銳，針對用戶屬性，細分成不同群體，參與市場上的不同計畫。台電現已要求，未來代理人參與電力市場，必須取得「合格排程者」（Qualified Scheduling Entity；QSE）的資格，代表代理人對市場有基本了解。

第五是決策技術。如何安排出最妥適的方法，讓參與者的成本降低，在電力市場獲得比較高的回報；同時也要有預先準備，當執行期間發生意外的話，如何啟動緊急機制，這些都需要依賴精密的排程決策。

雖然目前臺灣的虛擬電廠概念在仍在起步階段，代理人角色也仍舊偏少，但可以預期，台電的電力交易平台正式上線後，「臺灣的市場就會打開，未來參與電力市場服務會比以前更加自由、開放，只要聚合資源就能去交易，許多業者都在準備，商機可期。」

四大優勢 液流電池成儲能新星

在分散式能源系統中，再生能源和儲能設備不僅是其中的重要一環，兩者也有高度相關。隨著再生能源的占比逐漸增加，面對「看天吃飯」的間歇特性，更需要長時間的儲能設備，才能 24 小時供應綠電，而安全性更高、儲能時間又長的「液流電池」開始受到關注。

工研院綠能所組長張文昇指出，液流電池顧名思義「就是電池裡有液體流動」。液流電池包含 2 個大型的電解液桶槽，內含可儲存電力的活性物質，將電解液以管線輸送到中央元件，稱其為「電堆」。當需要充放電時，便透過泵浦將液體輸送至電堆，產生電子轉移，以此進行放電或儲電。根據電池種類不同，液流電池可使用多種不同金屬元素組成，目前最成熟的便是採用釩離子的液流電池系統。

比起傳統鋰電池，液流電池具備更多優勢。第一是安全，挑選電池首重安全考量，用水溶液安全性高，無爆炸跟自燃風險。第二是設計更有彈性，由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

第三是使用壽命長，深度充放電循環可超過 2 萬次，至少用 20 年沒問題，平均儲能成本攤提下來，在長時間儲存上比鋰電池更划算。第四活性物質在液體裡容易回收，即使電池長期使用後，裡頭的有價金屬也不耗損。

「液流電池屬於長跑型的選手，潛力上就是適合做連續長時間的放電和儲存，」張文昇說。這也是為什麼液流電池特別適合作為長時間儲能用途，面對間歇性的再生能源，可將綠電安全、穩定的儲存起來，扮演重要的調節角色。

由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

打造電堆 2 倍功率 創國際領先水準

早在 2008 年，工研院便意識到儲能會是未來電力系統的要角，率先進行小型的前瞻計畫，評估各種不同的儲能方法。直到 2017 年正式投入，在沙崙綠能科技示範場域打造液流電池系統。

張文昇指出，液流電池有幾個研發關鍵。第一也是最重要的，便是位於中央位置的電堆，「電池所有的功率跟充放電效率，都在那裡決定。」第二是電解液性質，由於活性物質儲存在液體裡，就像泡咖啡，水加太少，底部就會有很多顆粒沉澱，若能在相同體積中，溶解更多活性物質，就能儲存更多能量。第三是系統整合介面，如何讓液體流動的最好、耗電最低，牽涉到系統設計問題。

工研院在電堆上花最多心思，除了在結構設計面讓能源效率最大化，材料也經過最適化調整，比起市面上相同體積的電堆，工研院可輸出 2 倍以上的功率，居於國際領先水準。

應用範圍廣 積極導入產業

目前工研院已在沙崙打造一套 200 度電的儲能系統，近似於 2 萬顆手機電池的容量。未來沙崙場域希望可以達到電力自給自足達 50% 的程度，儲能系統能調節尖峰負載，也能支援夜間用電，甚至在停電時做為緊急備援電力。

工研院也將此套系統投入產業使用。工研院綠能所總監楊昌中指出，2019 年，工研院和中油攜手打造首座多元電力供應及儲能系統的智慧加油站「臺南前鋒路示範站」。因應未來的電車趨勢，中油率先啟動轉型，著手布建百分百使用再生能源的全綠能站體，提供加油站本身與電動機車充換電需求，其中的儲能系統便是採用安全性更高的釩液流電池。

今年 1 月，政府也通過「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」，俗稱「用電大戶」條款，規範契約容量 5,000kW 以上的用戶，必須在 5 年內設置契約容量 10% 的再生能源，而液流電池也很適合推展至工業區和住商大樓。

除了國內的產業化進度外，目前也有國際電池材料公司，委託工研院進行測試工作，顯示技術已被國際認可。工研院也積極將技術技轉給臺灣電池和儲能業者，「透過扶植臺灣有潛力的廠商，讓此技術做到電堆百分之百 MIT，」楊昌中說。在分散式能源和再生能源的發展下，工研院持續以扎實技術力，協助臺灣迎接能源新時代。

完整內容請見：
https://news.cnyes.com/news/id/4729870

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特斯拉的秘密(三)

電動馬達和內燃機引擎都是古老的科技，但過去一百多年，人類選擇了內燃機搭配汽油作為主要的陸上運輸模式，一百多年的發展下來，引擎因此成為相當精密的產業，工業成熟度很高，但內燃機現在面臨Clayton Christensen說的「破壞性創新」，將被一個相對比較低等的科技，給徹底的破壞。

破壞性創新的特點是「低一點」的科技，因為生產成本的下降，而得以吃掉比較高科技的產品市場。內燃機加上油箱，就是汽油車的動力系統，而馬達加上電池，則是電動車的動力系統。內燃機引擎因為經過一個世紀以來的開發，已經沒有低成本的生產方式，而油箱基本上不佔任何生產成本，所以也沒有什麼成本下降的空間。但馬達加上電池，卻有很大的空間。馬達也許像引擎一樣古老，但大電量的電池，卻是「新科技」，一個不斷地還在更新進程的新科技。隨著電動車的需求增加，投入電池開發、生產的新創事業，不計其數，因為有利可圖，進而趨動更多人投入開發。

特斯拉的電池很貴，一開始的Roadster，因為技術不成熟，所以有提供客戶換電池的服務，要價一萬二千美金。現在的特斯拉，電池保固八年，所以幾乎都還沒有客人需要換電池。馬斯克說，再過幾年，電池模組大概可以賣5千到7千美金。這才約十年的工夫，價格就砍下這麼多，而且這個比較便宜的電池，壽命還比較長，充電比較快，安全性也比較高，而且容量還更大。而且電池的開發，不純只為電動車。除了電子產品需要鋰電池外，一旦鋰電池成本再降下來，家家戶戶都會裝上一顆大電池，離峰時充電，尖峰時放電，搭配綠色能源生產，電池會徹底改變家戶使用電力的方式。而更成熟的電池科技，又會回頭過來，降低電動車的成本。這個正向回饋的機制，不但內燃機產業沒有，連燃料電池也沒有。有人用的東西，才會有誘因開發更便宜的產品。

這個資本主義的精神，厲害到連天然資源的稀缺，都可以想辦法克服。原先鋰電池的量產，有一個大關卡是稀土金屬「鈷」的使用，電池裡，鈷的價值比鋰還高，但鈷的產量很少。馬斯克在今年有一場重頭秀，叫做「電池日Battery Day」，很多專家都預期，特斯拉將會發佈和中國廠家「寧德時代」的共同研發成果，不用鈷的電池。特斯拉真的達到不用，甚至只是少用，鈷元素，那電池成本的下降速度就更快，會更快拉平和內燃機車的成本差距。

彭博的一個報告估算，現在電動車的製造成本，大約有近四成是在電池身上，五年內，就會降到三成以內，到時電動車和內燃機的成本就會拉平。

而電池以外的差別，還有很多。舉例來說，電池馬達和引擎以外的傳動系統(drivetrain)，原理也不盡相同。據估算，馬達大概只需20個部件，而內燃機要200個。而這十倍的用料差別，影響很多層面，因為差別不只在數目而已。內燃機就是進行不斷爆炸式的燃燒汽油，進油、進氣、點火、爆炸、排氣的循環不斷地進行，過程複雜且傷害零件，所以要潤滑、要過濾氣體，廢氣還要觸媒轉換，每一個零件，都有故障的可能。

2015年有一個調查，全美汽車維修的前十五項熱門，全部是濾網、火星塞、進氣、排氣系統的控制和感應器，只有一項是電動車可能有的，就是油箱蓋/充電插座蓋的替換，便宜地不得了的工序。為什麼特斯拉不用廣設維修點？因為電動車不用換機油、不用換進氣濾網，馬達也幾乎也不會壞。車子系統的基本差別，回頭過來，還會影響銷售方式。豐田需要銷售代理賣車，也需要這些代理維修車輛。而事實上，對很多代理來說，維修才是真正賺錢的部門。但特斯拉的車，很少需要進廠，所以也可以跳過這個中間人，只要開一個直營廠，就可以應付好幾個州的維修需求。

但20個部件和200個部件的差別，還不只於此。豐田的200個部件，也許就代表了200家上游，這200家上游做的生意，都是和內燃機有關的生意，也許有少許部件，是可以用在電動車，但大部份是不行的。也就是說，這200個上游，沒有任何的誘因，幫豐田快速轉進到電動車。豐田越快切換，他們就越早丟了生意。所以九百萬輛的商機，背後就是代表百萬、千萬人的生機，在豐田內外，都充滿了抵制開發電動車的既得利益。如果不是特斯拉的威脅迫在眉睫，這些既得利益，到死都不想開發電動車。

豐田及傳統汽車大廠卡死在內燃機，造成成本居高不下，還有一個設計思維上的巨大不同。

比較高級一點的車，會讓你客製一些配備，比如說比較先進的安全系統，但傳統車廠是你選定了，再加減就不容易，真要加裝，就要進廠大動手腳。但如果你訂特斯拉，有些功能是要加錢，但你日後要加也可以，付錢後就可以啟動。功能一直在那裡，只是特斯拉隱藏起來而已。

這道理在特斯拉和蘋果比較像，和豐田比較不像。特斯拉和蘋果其實都是電腦公司，只是他們生產的電腦，一個當手機用，一個當車子用。如果車子的設計，是繞著電腦轉，所有的功能，都連在這電腦，日後的軟體更新，不用連硬體一起動，就可以技術升級。蘋果手機可以一代又一代的更新作業系統而變得更強大，特斯拉也可以。對特斯拉來說，要多一個功能，就是把硬體連到車子的大腦，就可以由軟體來中央控制。但對繞著引擎運轉的豐田來說，多一個功能，簡單如多一個照相機，那就是要再多一個電腦，多一個介面連結，工程浩大而困難，而這個多出來的電腦晶片，很可能和其它系統，尤其是動力系統，完全沒有關係。

把硬體裝上電腦，要比把軟體裝上硬體困難多了。

日經曾把一台特斯拉拆開給豐田的工程師看。工程師看了，搖搖頭，在科技上，豐田至少落後特斯拉六年。特斯拉的系統，環繞著兩個大電腦晶片組，控制著所有的系統，動力、環境偵測、空調、驅動、娛樂系統等等，通通由這兩個大腦控制。而這兩個大腦，上面只有印著特斯拉的名字，不像豐田，通通是上游供應商的名字。也就是說，特斯拉開發並完全掌握這兩個大腦，從晶片設計到程式編寫，全都是自家搞的。也許晶片是讓台積電做的，但設計是特斯拉內部做的。

以電腦為核心的生產，還有一個內燃機沒有的效果，摩爾定律，即電晶體數目每兩年倍增的了不起矽谷定律。摩爾定律也許沒有之前那麼神了，但晶片越來越強大且便宜的趨勢還是在。特斯拉花最多的錢在電池和電腦上，而這兩個品項，又最受科技發展影響，成本隨年下降。請問豐田要怎麼競爭？

美日德各三大傳統車廠，會被洗牌洗掉一半以上，因為他們都受制於舊的生產方式，都擺脫不了內燃機的過往成功。以前矽谷專家喜歡說，這是一場戰爭，看是特斯拉先學會造車，還是傳統車廠先搞懂電動車。現在這場比賽結果已經出爐，特斯拉取得了勝利。不過我認為傳統車廠裡，還是會有幾家存活，豐田其實是機會最大的大廠之一，寶馬和賓士也許是另外的倖存者，但未來太複雜，沒有人知道。

所以回到股價的問題上。取得生產科技勝利的特斯拉，年銷九百萬輛不會只是夢。但如果年銷可達九百萬輛，可以有現在這個每股一千五百元的價值嗎？距離這個系列文章的開始，才幾天而已，特斯拉股票又漲了一成。這個股票，已經不是九百萬輛與否的問題，而是史上最大的多空交戰。有二百億美金的資金正在放空特斯拉，也同時有多頭推升特斯拉市值超過二千五百億，說實話，沒有人在談基本面了。

我是認為，長期來說，特斯拉成為一兆美金的公司，只是時間早晚，也就是說，一股五千美金，也不是問題。但現在買特斯拉，你能安安穩穩地抱到那一天嗎？你能在股價跌回兩百元一股，也不怕嗎？

儘管全球股市受到新冠肺炎疫情影響，但電池產業應用與趨勢依然正向看待，除了手機、筆電、無線藍牙耳機等消費性電子產品之外，近來電動汽機車、電動自行車與大型儲能設備均高度仰賴電池需求，對於整體電池材料、電池芯與電池模組等產業鏈而言是一大商機，相關廠商也是投資布局之焦點，備受高度期待。

文／馮欣仁　文章摘錄自第2083期

在台灣的的中低價電動自行車、電動輔助自行車
絕大多數零件都是從大陸來的，畢竟那邊市場蓬勃
在台灣有很多組裝廠和使用台灣製造的鋰電池
在電池安全上可以放心，有許多產品險跟測試認證

另外鋰電池老闆說壽命約三到五年
有提供兩年保固，電池一顆14000
電池不便宜哦，跟一般摩托車三年保養費用應該差不多吧

這幾年小型電動車越來越普及了
不只是外籍勞工朋友會去買來騎乘，很多台灣人也有了新選擇
既不用電動機車的高額購車費用，也不用駕照、不用稅金
不過還是要戴好安全帽並遵守交通規則
在台灣也有很多人抱怨常遇騎這種車的人成為馬路三寶
我是覺得不論交通工具的種類，總是會有不守規矩的人
開開心心出門，平平安安回家🤞

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車型：JY-166S 電動自行車
馬達功率：800W
爬坡度：約18%
續航力：約30~35KM(載重與坡度皆有差異)
剎車：前後鼓煞
最高時速：依照法規,電動自行車最高速限為25km/h
輪胎尺寸：3.00-10
車重：40公斤(不含電池)
電池：有量科技鋰電池 52V13Ah 通過CNS檢驗 工研院STOBA防爆專利 防水等級IP-68

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交通管理處罰條例條文

第 69 條
慢車種類及名稱如下：
一、自行車：
（一）腳踏自行車。
（二）電動輔助自行車：指經型式審驗合格，以人力為主、電力為輔，最
大行駛速率在每小時二十五公里以下，且車重在四十公斤以下之二
輪車輛。
（三）電動自行車：指經型式審驗合格，以電力為主，最大行駛速率在每
小時二十五公里以下，且車重不含電池在四十公斤以下或車重含電
池在六十公斤以下之二輪車輛。
二、其他慢車：
（一）人力行駛車輛：指客、貨車、手拉（推）貨車等。包含以人力為主
、電力為輔，最大行駛速率在每小時二十五公里以下，且行駛於指
定路段之慢車。
（二）獸力行駛車輛：指牛車、馬車等。
其他慢車未依規定向直轄市、縣（市）政府辦理登記，領取證照即行駛道
路者，處所有人新臺幣三百元罰鍰，並禁止其通行。
前項其他慢車登記、發給證照、規格、指定行駛路段、時間及其他管理事
項之辦法，由直轄市、縣（市）政府定之。

第 72 條
慢車未經核准，擅自變更裝置，或不依規定保持煞車、鈴號、燈光及反光
裝置等安全設備之良好與完整者，處慢車所有人新臺幣一百八十元罰鍰，
並責令限期安裝或改正。
電動自行車於道路行駛或使用，擅自增、減、變更電子控制裝置或原有規
格，處電動自行車所有人新臺幣一千八百元以上五千四百元以下罰鍰，並
責令改正。

第 72-1 條
電動自行車於道路行駛或使用，行駛速率超過型式審驗合格允許之最大行
駛速率每小時二十五公里者，處電動自行車駕駛人新臺幣九百元以上一千
八百元以下罰鍰。

第 73 條
慢車駕駛人，有下列情形之一者，處新臺幣三百元以上六百元以下罰鍰：
一、不在劃設之慢車道通行，或無正當理由在未劃設慢車道之道路不靠右
側路邊行駛。
二、不在規定之地區路線或時間內行駛。
三、不依規定轉彎、超車、停車或通過交岔路口。
四、在道路上爭先、爭道或其他危險方式駕車。
五、在夜間行車未開啟燈光。
六、行進間以手持方式使用行動電話、電腦或其他相類功能裝置進行撥接
、通話、數據通訊或其他有礙駕駛安全之行為。
慢車駕駛人，駕駛慢車經測試檢定酒精濃度超過規定標準者，處新臺幣六
百元以上一千二百元以下罰鍰。
慢車駕駛人拒絕接受前項測試之檢定者，處新臺幣二千四百元罰鍰。
電動自行車駕駛人未依規定戴安全帽者，處駕駛人新臺幣三百元罰鍰。

第 76 條
慢車駕駛人，載運客、貨有下列情形之一者，處新臺幣三百元以上六百元
以下罰鍰：
一、乘坐人數超過規定數額。
二、裝載貨物超過規定重量或超出車身一定限制。
三、裝載容易滲漏、飛散、有惡臭氣味及危險性貨物不嚴密封固或不為適
當之裝置。
四、裝載禽、畜重疊或倒置。
五、裝載貨物不捆紮結實。
六、上、下乘客或裝卸貨物不緊靠路邊妨礙交通。
七、牽引其他車輛或攀附車輛隨行。
腳踏自行車及電動輔助自行車駕駛人附載幼童有下列情形之一者，處新臺
幣三百元以上六百元以下罰鍰：
一、駕駛人未滿十八歲。
二、附載之幼童年齡或體重超過規定。
三、不依規定使用合格之兒童座椅、腳踏自行車或電動輔助自行車。
四、未依規定附載幼童。
前項附載幼童之腳踏自行車、電動輔助自行車應遵行事項及兒童座椅之檢
驗方式，由交通部定之。