Weather as Fuel 天氣即燃料 澳洲電力市場參訪紀實報導
Weather as Fuel 天氣即燃料 澳洲電力市場參訪紀實報導
2025 年 10 月,台灣能源數位轉型產學聯盟 (TAEDT) 於 10 月 11 日至 16 日 組成「澳洲虛擬電廠考察團」,一行 18 人前往澳洲墨爾本進行深度交流。考察團成員多為聯盟企業會員之董事長與執行長,聚焦於虛擬電廠 (VPP)、電力市場治理與數位調度體系的實務運作與制度設計。
本次行程共參訪 7 個在澳洲能源轉型中具關鍵影響力的機構,涵蓋電力系統運作的不同層次,包括作為管制單位的 Australian Energy Regulator (AER)、負責即時調度與市場運作的市場營運商 Australian Energy Market Operator (AEMO)、從政策與系統研究切入的學術單位墨爾本大學能源研究中心 (Melbourne Energy Institute, MEI),以及產業端的關鍵角色,包括以虛擬電廠與需求面彈性為核心的聚合商 Enel X 與 Amber Electric、負責電力零售與市場系統的售電業軟體整合系統商 Gentrack,以及專注於儲能系統與電池技術的 Relectrify,從制度、學術到市場實務完整呈現澳洲能源轉型與虛擬電廠發展的全貌。
價值堆疊的實踐現場:儲能如何同時創造收益、韌性與減碳效益
第一天行程以 3 個關鍵單位的交流與參訪揭開序幕,包含 Enel X Australia 的電池儲能系統 (Battery Energy Storage System, BESS) 實際案場、澳洲電池技術公司 Relectrify,以及澳洲義電智慧能源位於墨爾本的辦公室。透過走入真實運作場域、與第一線技術與營運團隊交流,考察團員得以從實務角度建立對澳洲電力市場能源轉型脈絡的初步認識,並掌握虛擬電廠在高再生能源滲透情境下,如何透過市場機制與系統調度,逐步成為電力系統中的關鍵角色。
位於墨爾本北區 Broadmeadows Central 購物中心旁的智慧能源儲能案場,是此次考察行程中極具代表性的商用儲能與虛擬電廠整合案例。在澳洲義電智慧能源營運團隊的現場說明下,團員實地了解該案場如何整合太陽能發電、電池儲能系統與即時電力調度機制,並將原本被視為「成本中心」的用電行為,轉化為具市場價值的彈性能源資產。

澳洲義電智慧能源隸屬於 Enel Group,為其智慧能源與數位能源服務體系的重要一環,長期致力於透過分散式能源與數位化平台,加速能源轉型進程。目前,其虛擬電廠 (Virtual Power Plant, VPP) 已在澳洲與紐西蘭聚合超過 550 個案場,總管理容量逾 750 MW,涵蓋電池儲能、備援發電設備及可彈性調控的用電負載。透過這些彈性電力資源的整合與最佳化調度,企業用戶得以在維持營運穩定的同時,參與電力市場並創造額外收益,也能在電網緊澀時即時回應系統需求,強化整體電網韌性並推進去碳化目標。
本案場由澳洲義電智慧能源與澳洲大型商用不動產資產管理公司 Vicinity Centres 合作建置,與新南威爾斯州的 Vicinity Lake Haven Centre 一同,成為其商用場域導入儲能與虛擬電廠的關鍵示範據點。澳洲義電智慧能源負責整體系統的營運、維護與市場參與策略設計,確保儲能設備在電力市場與電網支援兩端都能發揮最大效益。
Broadmeadows Central 購物中心所部署的儲能系統規模為 1.1 MW / 2.3 MWh,是一座典型的「價值堆疊[1]」(Value Stacking) 應用案例。透過納入澳洲義電智慧能源的虛擬電廠平台,該儲能設備得以同時參與多個電力市場機制,包括在能源批發市場進行價格套利、投入頻率控制輔助服務 (Frequency Control Ancillary Services, FCAS),以及協助購物中心進行需量管理 (Demand Charge Management),有效降低尖峰電費支出。 此外,案場亦整合太陽能發電系統,澳洲義電智慧能源依據即時電價訊號、場內用電需求與電網狀態,動態調配太陽能、自用電力、儲能充放電與市場交易策略,為購物中心選擇最具經濟效益的能源組合。透過這樣的整合調度,不僅提升了綠電使用比例,也顯著強化商場營運的供電韌性,降低停電風險,讓商用場域在能源轉型過程中,從被動用電者轉變為主動參與電力系統運作的重要節點。
Note:
[1] 在虛擬電廠的領域中,價值堆疊 (Value Stacking) 是指透過同一組分散式能源資源 (DERs),同時參與多種電力市場或提供多項電網服務,以最大化資產的經濟收益與利用率。 這與行銷領域的定義相似,核心都在於「疊加效益」,但在電力系統中,它具備高度的技術與市場調度特性。
為表後經濟而生:電池效率的結構性問題與破局路徑
參訪行程來到了 Relectrify。產品長 Ben Shepherd 一開始即從電池產業長期存在的「結構性效率問題」切入,指出無論是電動車或定置型儲能,只要採用傳統直流串聯架構,整體效能必然受制於最弱電芯。隨著時間推移,因製程差異、溫度與老化速度不同,電芯間的不一致會被持續放大,導致大量可用容量被「困在系統裡卻無法釋放」,這在再生能源與儲能規模急速擴張的當下,已成為不可忽視的系統性浪費。
Relectrify 的關鍵突破在於以「cell-level switching」取代傳統匯流排設計,透過高密度電子開關精準控制每一顆電芯的接入與旁路,使系統在放電或充電過程中可以即時繞過弱電芯,持續使用其餘電芯的可用能量。此一設計不僅大幅提升全生命週期的可用電量,也從根本上改寫電池退化的經濟曲線,使「弱電芯限制整包電池」不再是必然宿命。更進一步,這套切換架構讓系統得以直接在電池模組內生成交流波形,徹底消除傳統逆變器的必要性,從而降低設備複雜度、縮小系統體積,並移除長期以來最主要的故障來源之一電解電容老化問題[2]。.

在實務驗證上,Relectrify 先以二次生命電動車電池作為示範場域,在澳洲與紐西蘭部署案場,證明其技術能在電芯健康差異高達 40% 的條件下,依然有效回收原本無法利用的能量,成功延長電池使用年限。這些實證不僅驗證了技術可行性,也為其後續走向「全新電芯、量產化產品」奠定基礎。隨後推出的 AC1 產品,整合 24 個模組、提供 250 kW / 1.2 MWh 的輸出,並在 20 年保固條件下,實現超過 20% 的全生命週期能量提升,對應到用戶端則是顯著改善的投資報酬率。
會議中特別針對臺灣市場進行深入討論。由於臺灣對於用電容量超過一定門檻的企業(如高壓或 MEC 用戶)設有儲能或再生能源配置義務,否則須繳交高額代金,Relectrify 團隊以實際負載曲線模擬指出,在尖離峰價差與電價結構明確的情境下,透過 AC1 進行能量套利與尖峰削減,可在約 6 年內回收成本,且在長達 20 年的設備壽命期間持續創造現金流,經濟性甚至優於單純設置太陽光電。這也顯示,在政策尚未完全開放多元輔助服務市場前,儲能仍可透過「表後經濟性」自成一個成熟商業模式。
此外,Relectrify 技術因採用 AC 端並聯架構,使不同化學體系、不同老化狀態的電池可在同一系統中協同運作,為未來「混合化學、分層功能」的儲能設計提供高度彈性。這一特性在討論公車、物流車等大型電動載具的退役電池再利用時,引發高度關注。澳方與會者分享,若能在電池設計初期即納入 cell-level 控制架構,未來從車用轉為定置型儲能,將僅需軟體切換即可完成角色轉換,大幅降低二次利用的制度與成本障礙。
整體而言,Ben 所展示不僅是單一產品或技術展示,而是揭示了一種「重新定義電池價值與系統架構」的路徑:從 DC 串聯走向 cell-level 控制、從集中式逆變走向模組化 AC 輸出、從一次性使用走向跨場域生命週期管理。在高再生能源滲透率、電網韌性與企業減碳壓力同步升高的背景下,這類技術不僅提升單一案場的經濟性,更對未來虛擬電廠、分散式能源治理與儲能資產化具有深遠制度意涵。
Note:
[2] 電池在長時間使用或處於高溫、高電壓等嚴苛環境下,其內部電解液會逐漸劣化、揮發或分解,導致電容原有的電氣特性隨時間不可逆地衰退的現象。
從輔助工具到系統必要條件:高滲透率再生能源下的虛擬電廠角色轉變
作為當日行程的第三個重點,考察團隨後轉往 Enel X,由其團隊以澳洲電力市場的第一線實務經驗,進一步深化前兩站所觀察到的技術與場域脈絡。義電智慧能源(Enel X)是全球最大的需量反應虛擬電廠,Enel X 澳紐總部董事長 Carl Hutchinson 展示澳洲在高再生能源滲透率下,電力曲線的高低波動,以及虛擬電廠與需求面彈性為何從「輔助工具」轉變為「維持系統運作的必要條件」。澳洲國家電力市場 (NEM) 並非一開始即為今日樣貌,而是在長期政策妥協、市場設計與能源轉型交錯作用下,逐步形成一個高度價格波動、卻同時高度依賴多元彈性的能源資源市場。
在市場結構上,澳洲採行「energy-only market」,不設容量費,理論上幾乎所有投資誘因都來自極端高價時段。然而實務上,這種設計導致價格在多數時間接近零,僅在少數時段劇烈飆升,形成全球少見的高度波動市場。會議中以實際案例說明,數百萬瓦 (MW) 電力需求在短時間內退出,最後一單位的現貨市場邊際電價便可能從每度數十萬新台幣瞬間跌至接近零,顯示價格並非線性反應供需,而是高度「機率化」。這種結構雖對電池、抽蓄與彈性負載極為有利,卻同時讓投資風險難以評估,也使金融機構對純市場化收益模式抱持高度保留。
正因如此,澳洲政府近年逐步透過各類「介入式機制」為市場去風險化,包括容量投資機制 (Capacity Investment Scheme)、政府背書的虛擬電廠計畫,以及各類示範型補助。Carl 指出,這些措施本質上都是與「實際市場」背後互補的「影子市場」,將原本應由價格訊號承擔的風險,部分轉移至政府資產負債表。雖然在理論上「不夠完美無瑕、不夠優雅」,卻在政治可承受性與投資可行性之間取得現實平衡,也讓大量儲能與需求面資源得以快速落地。

在虛擬電廠層面,會議清楚區分「可參與市場的彈性能源資源」與「實際被市場調度的彈性能源資源」之間的落差。儘管澳洲已有多種機制試圖將需求面與分散式資源納入調度,包括 Wholesale Demand Response Mechanism 與所謂的「自願排程資源」,但實務上門檻高、規則複雜,真正穩定參與者仍屈指可數。Carl 直言,目前能夠實際完成排程與出清的業者極少,反映制度仍處於高度實驗階段。
會議亦深入討論了消費端能源資源[3] (CER) 快速成長帶來的治理壓力。澳洲因長期補助屋頂太陽能,已形成全球最高滲透率的分散式發電結構,導致中午需求塌陷、傍晚急遽爬升的「極端鴨子曲線」。在此條件下,若缺乏可被市場與系統營運者「看見、控制、預期」的彈性資源,頻率控制與系統備轉成本將急遽上升。這正是政府要求家用電池必須具備 VPP 相容性,才能取得補助的關鍵政策邏輯。
然而,澳方與會者亦坦言,技術與制度之外,真正的挑戰在於「社會信任」。對一般用戶而言,電池被納入虛擬電廠意味著部分使用自主權讓渡給市場或聚合商;若回饋機制不清楚、收益高度不確定,極易引發反彈。澳洲已有案例顯示,用戶在電價飆升時發現電池被大量調度,雖符合合約精神,卻引發輿論不滿,突顯虛擬電廠的「社會授權 」(social license) 問題,並不亞於大型電網或發電設施。
對照臺灣情境,臺灣雖尚未走到澳洲同等的價格波動程度,但在再生能源占比提高、尖峰供需壓力加劇後,勢必面臨類似抉擇:究竟要透過價格劇烈波動引導投資,還是提前透過制度設計、示範計畫與政府背書,引導虛擬電廠與需求面資源有序進場。澳洲經驗顯示,完全倚賴市場並不可行,但過度行政化亦可能扭曲誘因,關鍵在於如何讓「系統價值」能被轉化為「資源所有者的可預期收益」。
整體而言,本次會議傳達的核心訊息在於:虛擬電廠不是單一技術或商業模式,而是一套橫跨市場設計、系統營運、投資金融與社會信任的制度工程。在能源轉型進入深水區後,需求面彈性與分散式資源已不再是選項,而是支撐電力系統穩定的結構性支柱;而制度是否能讓這些資源「願意、能夠、並持續地」進入市場,將直接決定能源轉型的速度與成本。
Note:
[3] 消費端能源資源 (Consumer Energy Resources, CER) 是指由電力消費者(家庭或企業)擁有並位於表後 (Behind-the-meter) 的能源設備,能產生、儲存或靈活調節電力使用。
以彈性取代過度建設:能源轉型下虛擬電廠的定位與價值
第二天行程來到了澳洲墨爾本大學能源研究中心 (MEI)。會議上,研究中心現任執行長 Richard Sandberg 教授開場介紹MEI在能源研究機構的定位與規模,強調其作為跨學院、跨領域研究平台,聚合工程、科學、經濟、法律與社會科學等背景,目標不僅是推動低碳能源,更同時關注能源的可負擔性與社會正義。其研究架構涵蓋能源系統、發電與運輸、重工業與資源、能源材料等 4 大主軸,並與政府、產業及國際學術夥伴長期合作。
在能源系統層次,MEI 能源系統專案負責人 Pierluigi Mancarella 講座教授特別指出,隨著再生能源與分散式能源 (DER) 占比快速攀升,電力系統的核心問題已不再只是「發多少電」,而是「如何在高度不確定下即時平衡系統」。澳洲的經驗顯示,當屋頂太陽能、風電與分散式儲能大量佈建後,電力市場會出現劇烈價格波動,甚至頻繁出現負電價。此一現象並非市場失靈,而是反映能源本身邊際成本趨近於零後,真正有價值的將是「彈性」與「系統服務」。

在此背景下,虛擬電廠被視為下一階段電力系統的關鍵架構。會議中清楚區分了「商業型 VPP」與「技術型 VPP」的角色:前者作為市場參與者,聚合分散資源提供能源與輔助服務;後者則由配電層級的系統營運者 (DSO) 負責,確保所有商業行為不會違反實體電網的電壓、熱容量與安全限制。這樣的雙層架構,被視為未來分散式電力系統能否穩定運作的制度基礎。
他強調,隨著傳統大型同步機組退場,反應功率與電壓支撐的重要性將大幅上升。澳洲已透過併網規範,要求屋頂型太陽能逆變器具備即時吸收或注入反應虛功的能力[4] (Reactive Power),以因應高滲透率下的電壓問題。澳方學者指出,反應虛功未來不僅是技術問題,也將成為具有經濟價值的系統服務;若能透過 VPP 與在地區域電力市場機制整合,將可避免類似歐洲近期因反應虛功不足而引發的大規模停電事件。
在投資與規劃層面,澳洲的另一項重要經驗是「以彈性取代過度電網建設」。傳統電網規劃多以最壞情境為基礎,導致大量前期投資與潛在的擱淺資產風險。透過隨機規劃[5] (stochastic planning) 與多情境模擬,研究顯示若能有效動員需求面與分散式彈性資源,整體系統成本與風險都可顯著下降,甚至節省數十億澳幣的輸配電投資。這套方法同樣被認為對投資人具有高度參考價值,有助於在高度不確定的能源轉型過程中進行風險控管。
台灣能源數位轉型產學聯盟計畫主持人許志義教授則分享了聯盟的發展經驗,說明其如何串聯產官學研、聚焦分散式能源、微電網與表後虛擬電廠,並透過政策建言、出版特刊與國際交流,推動制度與市場改革。雙方在交流中高度認同,臺灣與澳洲雖然制度背景不同,但在高再生能源占比、饋線壅塞、電壓控制與市場設計等議題上面臨高度相似的挑戰,未來在研究、示範計畫與政策對話上具備高度合作潛力。
Note:
[4] 在電力系統中,反應虛功的能力 (Reactive Power Capability) 是指電力設備(如發電機、變流器或補償裝置)根據電網需求,吸收或提供虛功(Reactive Power, \(Q\))以維持電壓穩定與功率因數平衡的能力。
[5]隨機規劃 (Stochastic Planning) 是一種在不確定性 (Uncertainty) 環境下制定決策的數學與計算架構。不同於傳統的確定性規劃假設所有參數已知,隨機規劃將未來的不確定因素(如市場需求、價格波動或天氣)視為隨機變量,並利用機率分佈來模擬可能的場景。
當資料成為主戰場:5 分鐘結算制度下的能源 IT 挑戰
高再生能源滲透、電力市場高度複雜化的條件下,能源轉型早已不只是「多裝一些太陽能或電池」,而是一場橫跨IT架構、資料治理、制度設計與客戶關係重塑的全面工程。Gentrack 亞太區創新方案與客戶解方 (Client Solution and Innovation Leader, APAC) 負責人 Adrew Cogger 首先指出,當前能源產業正同時面臨五項結構性轉變:客戶互動方式全面數位化、分散式能源快速成長、資料量爆炸、產品高度差異化,以及監管要求持續加嚴,而傳統電力公司過去以「抄表—計費—收款」為核心的系統邏輯,已無法支撐這樣的市場環境。
在此背景下,Gentrack 所提出的 G2 平台被定位為一套「端對端能源營運作業系統」,其核心精神並非單點技術,而是將客戶關係管理、產品設計、帳務與收入管理、分散式能源整合、資料分析與法規申報整合於同一雲端架構中。會議中特別強調,能源轉型真正困難之處不在於「能不能做 VPP」,而在於「能不能把VPP放進一個可規模化、可被監管、也可被客戶理解與信任的營運體系」。
澳洲市場被反覆引用為關鍵案例。隨著 5 分鐘結算制度上路,單一電表的帳務資料量從「每月 1 筆」暴增為「1 年近 9,000 筆」,對計費系統、資料處理能力與即時性提出極高要求。Gentrack 指出,若缺乏雲端原生、可水平擴充的架構,零售商將無法承受資料洪流,更遑論進行即時定價、動態產品設計或 VPP 收益分潤。這也正是為何能源 IT 不再只是後勤系統,而是直接影響市場競爭力與獲利能力的核心基礎設施。
在虛擬電廠議題上,會議提供了極為具體的「全流程視角」。Gentrack 清楚說明,從一位沒有太陽能的住戶,到成為可被市場調度的 VPP 成員,背後涉及系統設計、設備安裝、政府補助憑證處理、計量與通訊、資產監控、調度平台串接、計費與收益分潤、客服支援,以及法規申報等多個環節。任何一個環節斷裂,都可能讓整個 VPP 商業模式失效。因此,VPP 並非單一技術產品,而是一套高度整合的產業協作網絡。
會議中對比了澳洲兩種極端但同樣成功的 VPP 商業模式。一端是由大型能源零售商主導的「能源即服務」模式,零售商出資為住戶安裝太陽能與電池,客戶僅需支付固定電價,完全不需理解市場運作;另一端則是以用戶端為代表的「高度市場化」模式,讓用戶直接承擔 5 分鐘批發電價,並透過電池參與市場套利。前者以簡單、穩定換取信任,後者以透明與自主權換取高參與度,兩種模式都顯示:VPP 的成敗,往往取決於客戶關係設計,而非單純技術優劣。
討論亦觸及澳洲電力制度的深層結構。澳洲已徹底拆分發電、輸電、配電、零售與電錶計量服務,各角色之間透過高度標準化的資料與財務流程連結。電表由獨立的「計量協調商」持有與管理,零售商需向其支付年度費用,並依賴其提供經認證的數據進行計費與市場結算。這套制度雖然複雜,卻為 VPP、需求回應與創新零售產品提供了制度空間,也突顯 IT 平台在多方資料交換中的關鍵角色。
在與臺灣情境的對話中,臺灣方分享,臺灣雖然電價低、零售競爭有限,但近年因極端氣候、停電風險與能源安全意識升高,已出現與澳洲不同但同樣強烈的需求動能。若未來臺灣希望發展以韌性、備援與用戶參與為核心的分散式能源模式,勢必也將面臨相同問題:如何讓技術、制度、計費與信任同時到位。

讓用戶直接進入市場:Amber Electric 對電力零售角色的重新定義
在本次行程中,Amber Electric 由執行長 Dan Adams 親自接待參訪團並進行深度簡報與交流。年僅 38 歲的 Dan Adams,展現出澳洲新世代能源創業者對電力市場結構與數位化轉型的高度掌握。
Amber Electric 是一家以創新商業模式著稱的能源零售與管理公司,由 Gentrack 所投資,其核心理念在於打破傳統零售電力的封閉結構,讓家庭與企業用戶得以直接連結批發電力市場。透過即時電價機制與數位平台,Amber 協助用戶在電價低時用電、在電價高時將自家太陽能或電池儲存的電力回送電網,不僅有效降低整體用電成本,也提升再生能源的實際利用效率。
在技術層面,Amber 整合太陽光電與家用電池系統,並透過其自有的 SmartShift 技術,自動判斷最適合的充放電時機,讓用戶在不需頻繁介入的情況下,即可回應市場價格訊號。同時,Amber 亦積極布局電動車智慧充電與車電雙向互動 (Vehicle-to-Grid, V2G) 應用,並參與 Australian Renewable Energy Agency (ARENA) 所支持的多項創新示範計畫,持續探索電動車在電力系統中的新角色。
在商業模式上,Amber 採取與傳統電力零售截然不同的「訂閱制」策略,每月僅收取 25 澳元的固定軟體服務費,而非從用電量或電價中抽成,讓收益結構與成本計算保持高度透明。這樣的設計,使 Amber 的利益與用戶目標更為一致,真正將「消費者掌控」(consumer control) 作為營運核心。
在此模式下,Amber 已發展為澳洲規模最大的虛擬電廠營運者之一,目前管理超過 26,000 套與電動車智慧充電及 V2G 相關的分散式儲能設備。部分用戶甚至因積極參與電網調度與市場交易,而出現「負電費帳單」的情況,顛覆一般民眾對用電成本的想像。
Amber 的產品與技術已開始被英國、德國等歐洲國家的電力公司採用,顯示其以數位平台、即時價格與用戶參與為核心的商業邏輯,已獲得國際市場的實質驗證與肯定。

看得見、可預測、必要時可控:高 DER 的電網治理架構
本次會議由澳洲電力市場營運者 AEMO 與能源監管機構 AER 共同接待訪團,會議一開始即明確定調為「非簡報式、而是經驗與問題導向的對話」。AEMO 資深工程師 Mike Davidson 以其超過 40 年的電力產業經驗,開宗明義指出:澳洲電力系統正處於一個前所未有的轉折點,而這個轉折點並非來自技術失靈,而是來自系統結構本身已被成功的能源轉型推進到極限。
他指出,澳洲已從過去僅有數十、數百部大型同步發電機的系統,快速轉變為擁有數百萬個分散式能源資源 (DER/CER) 的電力網絡。這些資源多數位於配電端、表後端,且高度去中心化。過去 AEMO 所熟悉、也最擅長操作的,是「在輸電層級可被SCADA完整看見與控制的世界」,但如今,真正影響系統穩定的力量,已大量移動到 AEMO 傳統控制邊界之外。
澳洲自 2021 年 10 月 1 日起正式導入「五分鐘結算制度」(5 Minute Settlement, 5MS),這項改革被視為電力市場因應高再生能源滲透的重要制度轉折。5MS 將原本「調度為 5 分鐘、結算卻以 30 分鐘平均」的不一致設計,全面改為以 5 分鐘為單位同步進行調度與結算,使市場價格能即時反映系統狀態,提供更精準、也更具時間敏感度的價格訊號。
這樣的制度設計,顯著提升了快速反應型資源在市場中的競爭力,特別是儲能與需求面反應等彈性資源,使其能夠憑藉速度與精準度參與市場,而不再被慢速、長時段平均的結算機制所掩蓋。這正是支撐高比例再生能源電力系統能夠穩定運作的關鍵條件之一。
Mike 提到一個重要關鍵:「天氣即燃料」(Weather as fuel),這在澳洲的實際運作中,已不再只是比喻,而是電力系統的日常現實。當再生能源滲透率創下新高的特定時段—發電多寡直接取決於風況與日照,而非燃料供應。也正因如此,系統對於慣量與系統強度的需求,開始與傳統發電結構脫鉤。
天然氣在這個過程中,長期被視為重要的過渡性燃料,原因不在於其發電量,而在於其能提供關鍵的系統服務,特別是慣量 (inertia)。在再生能源出力極高的時段,仍可看到燃氣機組維持最低限度運轉,其目的並非參與能源市場競價,而是單純為了支撐系統穩定。
然而,這樣的角色正在快速改變。隨著同步補償機 (synchronous condensers) 逐步投入運作,過去由燃氣機組提供的慣量與系統強度,正被非燃料型設備所取代。同步補償機只需持續旋轉即可提供慣量,不需燃燒任何燃料,也不參與能源市場競價,使得系統穩定性首次能夠與發電行為本身脫鉤。
在澳洲這種「純能量市場」(energy-only market) 中,由於不存在容量給付 (capacity payment),當燃氣機組因市場價格過低而被擠出市場,卻又仍被系統需要時,只能透過行政指令要求其運轉,並以成本補償的方式維持系統安全。因此,在實務操作上,市場與系統營運者會盡可能將可退出的資源完全移出市場,只保留最低限度的燃氣機組,單純用於維持系統強度。
在某些時段,南澳甚至僅憑大量屋頂型太陽光電,即向維多利亞州出口超過 200 MW 的電力,而聯絡線容量為 500 MW。此時,除了承擔系統安全角色的極少數燃氣機組外,其他資源幾乎全面退出市場。隨著同步補償機數量增加,燃氣機組的最低運轉需求也持續下降,過去需要兩部機組的狀態,如今僅需一部即可維持系統穩定,且這個趨勢仍在延續。
澳洲國家電力市場 (NEM) 自 2021 年 10 月起正式實施『 5 分鐘結算制度』(5 Minute Settlement, 5MS),將電流物理調度與市場交易結算時間區間對齊。消除了過去 30 分與 5 分鐘落差,讓具備快速反應能力的資源,如需量反應、儲能及虛擬電廠能以其實際技術特性參與市場並獲得合理報酬,從而強化系統彈性與電網韌性(該制度原定 2018 年上路,後因市場與系統準備需求順延 3 年)。在幾乎完全沒有太陽能發電的情況下,當時南澳洲 (South Australia) 電力市場供需結構如附圖,圖中淨負載 (net load) 尖峰時段用電需求達到 15 GW,只能依賴燃氣往復式發電機組 Gas Engine (Reciprocating)、燃氣單循環 (Open Cycle Gas Turbine, OCGT)以及複循環汽力機組 (Combine Cycle Gas Turbine, CCGT),加上高達 27.7% 供電佔比的「儲能電池系統」放電,還有超過 5 GW 的其他州進口的電力,以補足供電缺口。這時電力批發現貨市場電價甚高。到上午 10 點至下午 3 點白天時段的太陽能發電最高大約是 20 GW(大部分是 Rooftop 屋頂型,加上小部分 Utility Scale 地面型,見下圖底部的標示註解),超過總負載尖峰約 18 GW。此期間,再生能源發電(含風力發電)已超過 100% 負載量,如圖示約多出 5GW。電力批發現貨市場此時是「負電價」,須依賴儲能系統充電吸納或極低價出口其他州。
會議中另一個反覆強調的一個核心關鍵詞是:Visibility(可視/看得見)、Predictability(可預測) 與 Controllability(可控)。Mike 明確表示,無論資源是否參與市場,只要其行為會影響電力系統安全,就必須在技術上被系統營運者「看得見、可預測、必要時可被約束控制」。這並非市場效率問題,而是系統是否能繼續運作的基本前提。若缺乏這三項能力,當高比例屋頂光電與儲能在特定時段同時作用,任何一個經濟誘因導致的非同步行為,都可能迅速演變為電壓、頻率甚至系統崩潰風險。
Mike 進一步說明,目前其正式的操作區域仍止於輸電系統邊界,並未直接擁有配電網的即時模型或控制權。然而,隨著分散式資源成為系統主體,這樣的分工已難以維持。會議中清楚揭示,AEMO、AER 與規則制定機構正共同推動一個關鍵方向:在輸配電交界處建立新的責任切割與協作模式,由配電系統業者(未來的 DSO)負責將其轄下大量分散資源「彙整成一個在技術上可行、在行為上可預期的等效節點」,再交由 AEMO 納入整體系統調度與安全評估。
這種構想的本質,是將整個配電區視為一個「技術型虛擬電廠」,其首要任務不是追求市場收益,而是確保下游所有行為在物理上是安全的。只有在這個前提下,市場型虛擬電廠、聚合商與用戶端資源,才有可能被允許進一步參與能源與服務交易。
在技術層面,會議詳細談及 DER 未來必須具備的能力,包括事故穿越 (ride-through)、頻率與電壓支援、反應功率調節、排程與啟停可控性,乃至於全黑啟動後的系統復原能力。Mike 坦言,過去這些能力僅要求大型發電機提供,但在高 DER 情境下,若分散資源無法承擔相應責任,系統將無法運作。因此,澳洲已逐步透過併網規範與技術要求,要求新接入的逆變器型資源具備這些功能,而在某些高度在地化的服務(如配電端電壓控制)上,甚至必須採取強制性規範,而非市場機制。
AER 則從監管角度補充,這一切轉變都伴隨著高度不確定性。回顧過去,監管機構最大的遺憾並非「做錯了什麼」,而是「行動得不夠快」。許多制度與工具若能更早推出,或許能讓市場與技術轉型更平順。因此,近年澳洲特別強調透過工作小組、沙盒機制與示範計畫,讓產業能在受控環境下試錯,並逐步回饋到正式規則中,並且每 5 年做一次政策制度的檢討。
整場會議最關鍵的訊息在於一個極為誠實的自我揭露:澳洲正在一邊運行全球最複雜的高再生能源電力系統,一邊「邊做邊學」地重寫其治理架構。無論是虛擬電廠、DER 聚合、或未來的 DSO 架構,都仍在逐步成型建構中,沒有現成答案。Mike 直言,這就像是在飛行中的飛機上重建引擎,任何改動都必須極端謹慎,因為一旦失誤,代價不是市場效率,而是公共安全與社會信任。
最終,會議以一個清楚但責肩重大責任態度的結論作結:在高比例分散式能源的時代,電力系統不可能只靠「市場」或只靠「技術」維持運作;唯有在制度上誠實承認風險、在技術上建立可控邊界、並在治理上清楚分配責任,能源轉型才能真正走向永續。

吳心恩 Xin-En Wu
全能源媒體 (EnergyOMNI Media) 及 Enera Media Ltd. 創辦人。擁有近 8 年離岸風電與再生能源產業經驗。畢業於國立中山大學 (NSYSU) MBA,並持有 PMP 及 ISO 14064/9000 主導稽核員等多項專業證照。曾受派前往孟加拉與賴索托等國,負責工廠企業社會責任 (CSR) 標準建置及跨區域業務拓展專案。
身為女性高階主管,吳心恩積極參與多場公私部門女性領導力專題演講,著重探討女性於綠色能源產業中的角色定位與發展潛力。現亦擔任多所國立大學產業導師,主講離岸風電、再生能源及媒體產業交會等相關議題。專長領域涵蓋研究分析、組織管理、活動策劃及專案管理。
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