碳中和

電動車取代燃油車,電網系統的韌性考驗

2050淨零碳排目標在即,生活中以綠色交通為首,推動零碳運輸,更換電動車替代燃油車代步已成為重要趨勢,但對於近年頻發停電窘境的電力系統而言卻可能是雪上加霜的困境?

作者

吳欣珊

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・2023/01/17

淨零排放加速電動車成長趨勢

在面對未來的淨零碳排目標,電動車將成為未來陸上交通工具的運輸主流,也興起一波電動車交車潮。根據交通部統計,在2030年台灣將累積達51.9萬輛電動汽車,但充電椿等充電設施的建造與規劃,卻遠跟不上不斷成長的電動車銷售量,這也成為推動綠色運輸的隱憂。

 

依據工研院在電力使用估算調查,電動車車主每月平均約跑1158公里,若以一度電跑6公里估算下來,以上述的51.9萬輛電動車計算,一年光充電將使用約12億度電力,雖占全國用電比例約0.4%並不算高,經濟部計畫從2022年開始未來3年內,將充電樁數量從目前的2000個擴至7800個,將在公有停車場、大賣場、加油站、台鐵高鐵、高速公路設置,但對於台灣的區域電網系統負荷將帶來不小壓力,也試圖解決充電椿數量不足造成車主里程焦慮的隱憂。

 

台灣分散式電網挑戰

對台電而言,除了市場考量擴充充電設施、訂定法規外,如何讓電網的用電尖峰時間分散,並偕同區域的再生能源調度維持電網穩定,是支援電動車能否普及的重要關鍵,了解駕駛實際用電時間,才能清楚電動車充電對於電網影響。

 

工研院進行731份有效問卷「台灣電動車車主充電行為調查」,發現約6成車主在晚上10點到隔日9點間充電、6成電動車車主僅接受自己控制充電時間、不到4成採用住商簡易型時間電價(透過離尖峰電力價差節省電費支出)。由於電動車用電時間也多數為用電離峰時段,台電於2022年5月推出電動車專屬時間電價,離尖峰時間落差到每度6元以上,鼓勵電動車用戶使用離峰時間進行充電,降低電動車對電網的影響。

 

未來的電動車技術願景

台電表示,除了離尖峰時間彈性策略外,電動車也是未來分散式電力系統中重要的儲能設備之一,透過V2G(Vehicle-to-Grid)的技術,可將電動車的多餘電力反饋至電網,除獲得電費折扣外,藉由智慧能源平台的最佳化調度,期望未來電動車與電網系統達到互惠共生,協助穩定電網運行。

 

以英國為例,由政府帶頭推動大規模G2V(Grid to Vehicle)/ V2G(Vehicle to Grid)充放電驗證計畫,以智慧能源平台進行聚合與調度方式,讓電力可以在電動車及電網間往返,成為電網穩定運行一大助力。在電動車充電站建置上;荷蘭設立「國家級智慧電網」架構,讓電動車電池蓄電能為電網系統所用,並參與輔助服務等能源交易,帶動荷蘭電動車占比大幅成長。

 

但若要達到V2G技術,除了電動車外,充電椿也需有聯網功能,且需使用者願意將電動車交由充電營運商與電力公司控制,以便智慧平台連動調度電動車電力。由於高達61.3%車主僅接受由自己控制電動車,車主可能擔心臨時用車時發生電力不足或時間成本增加等問題,顯示使用者對智慧充電仍有疑慮,也是目前台電與充電椿設備商在技術端需能解決民眾的心理障礙,才能使穩定電網的願景成真。

 

未來在電動車趨勢不斷發展的情況下,如何穩定電網、建立平台並活用閒置電力,將是台電的一大挑戰,而除了電力穩定外,政府的充電基礎設施法規推動與各國營事業單位等區域協商建置外、充電椿設備商與台電的技術能力提升,也是推動綠色運輸的重要推手,與未來淨零且穩定的用電共榮共生。


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內文資料來源:

工研院攜手產學研 助電動車與電網互惠共生

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