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能源轉型:BESS儲能系統無所不在 把握四大投資關鍵

總統賴清德於2024年8月8日在「國家氣候變遷對策委員會」的發言中指出,國家氣候治理的涵蓋範圍是廣泛且深入的,而現有的委員會組成背景多元,多位業界代表也讓臺灣氣候和能源治理的戰略思維能跨傳統、跨領域、跨高科技產業,並兼顧人工智慧(AI)與國際綠色金融的新時代產業需求。


概要

  • 根據安永《可再生能源國家吸引力》(以下簡稱RECAI)第63期調查,BESS的需求預計到2030年達到572 GW / 1,848 GWh規模。
  • 臺灣的儲能系統市場規模將自2023年開始顯著增長,2030年在樂觀假設下可達到9 GW / 24 GWh。
  • 企業投資者可以著重考量投資回報、競爭力、融資結構及供應鏈風險等四個關鍵因素。

緊接著,環境部部長彭啟明在「氣候變遷對全球及臺灣的影響衝擊評估」專案報告中更是強調,2050年臺灣要達成淨零排放是一項龐大的工程,而在針對能源轉型所推出的五大策略中,首要任務就是建構智慧共用的綠能戰略,包含發展多元綠能、深度節能、科技儲能、強韌電網,以及電力去碳化等五個子目標,而儲能系統將會是轉型策略中不可或缺的一環。本文將探討儲能系統在電網中所發揮的作用,全球及臺灣儲能系統市場趨勢,以及企業在評估儲能系統投資專案時,應當考量的四個關鍵要素。

儲能系統,全稱為電池能源儲存系統(Battery Energy Storage Systems,以下簡稱BESS),係一種從電網或其他電力資源接收電力並加以儲存,以利後續將電能注回電網的蓄電資源。BESS市場可區分為表前與表後,表前市場主要分為與再生能源結合的發電側及參與輔助服務的電網側用以支持電網穩定;表後市場則包含工商業與住宅,管理終端用戶之電力需求且用以調節用電成本。再生能源發展的過程中,BESS的重要性主要體現在匹配供需與調節電網兩個方面。

儲存多餘電力 提升再生能源利用率
穩定電壓 臺灣電力市場困境的解方

首先在匹配供需方面,主要的再生能源發電來源多有供給不穩定的特性;例如,太陽光電僅能在白天有日照時發電,夜間無法發電,而風電供給則需視天氣、風速等情況而定,無法像傳統火力發電產生穩定的電力供給。此外,終端用戶之用電量高峰時間有時與再生能源發電的高峰時間不一致,因此,透過BESS可在發電高峰期儲存多餘電力,並在低谷期釋放,從而平衡供需,提升再生能源利用率。

另外在調節電網方面,受到電網負載變化、發電量與需求不匹配等原因導致電壓可能呈現不穩定,而在電壓不穩時則伴有跳電機制,因此電力供給越不穩定,就越需要短時間大量輸出大功率的電。根據經濟部預估,臺灣2025年再生能源發電占比可達15%,2026年年底前將進一步上升至20%,然而由於再生能源發電的間歇性與不易預測性,再生能源併網更加考驗電網的調度與穩定性。畢竟只要系統頻率不穩定或區域電網電壓變動過大,就容易引起大規模停電,造成經濟損失。透過BESS,在電壓不穩定的情況下可以快速進行電力調節,防止跳電,維持電網頻率和穩定電壓,從而解決臺灣電力市場長期以來「不患寡而患不均」的困境。

未來,各項再生能源的併網對於電網的影響將在不同時間打擊不同市場,根據安永的預測,2025年歐洲必須強化目前電網的韌性達10倍,約當等於區域總電力需求的26%,才有辦法維持電網供輸電的穩定性,這就為儲能系統投資開闢了廣闊的市場空間。

根據安永發布之最新一期《可再生能源國家吸引力》(以下簡稱RECAI)第63期調查, BESS的需求正在快速增長,預計到2030年達到572 GW / 1,848 GWh規模,其中74%為電網使用、12%為工商業,另外14%為住宅用戶。地區方面則以亞洲58%占比最高,北美及歐洲則以18%和16%分居第二和第三。

2030年可達新臺幣2,500億元規模
投資者優先考慮四大關鍵因素

再看到臺灣儲能系統市場的發展現況,根據臺灣 2050 淨零轉型「電力系統與儲能」關鍵戰略行動計畫(核定本), 2025年儲能系統電池設備裝置量目標為1,500 MW,包含電網端儲能1,000 MW、發電端儲能 500 MW;2030 年目標量擴大至5,500 MW,包含電網端儲能3,000 MW、發電端儲能 2,500 MW。

根據跨國再生能源顧問公司InfoLink「2023台灣儲能白皮書」的預估,臺灣的儲能系統市場規模將自2023年開始顯著增長,至2025年累積超過 2 GW / 5 GWh,2030年在樂觀假設下可達到9 GW / 24 GWh。經濟規模方面則預估將從2023年新臺幣200億元規模增加至2024年達到新臺幣300億元,至2030年則將進一步成長至新臺幣2,500億元規模。

RECAI報告更進一步指出,為了幫助投資人建立具有韌性的商業案例,並把握機會和控制風險,企業投資者可以著重考量投資回報、競爭力、融資結構及供應鏈風險等四個關鍵因素。

  1. 建立有彈性回報的投資專案:
    BESS專案通常透過所謂的「堆疊」回報賺取收入,亦即累積來自多種來源的收入。這些來源主要來自三個市場:輔助服務市場、能源套利市場和容量市場,而這些市場在不同的時間尺度上以不同的流程各自運作。首先,在輔助服務市場上,電池營運商支援電網穩定以賺取輔助服務獎勵,包括頻率回應、削峰及備援支援等。其次,在能源套利市場上,透過電網市場或期權交易(包括日前、日內及遠期交易),電池營運商可在市場需求低點購買並儲存能源,並在市場需求高點(通常為上午和下午的高峰時段)售出並釋放能源來賺取套利收入。最後,容量市場允許電池營運商贏得未來提供容量的合約,儘管回報相對較低,卻可提供安全穩定的回報。不過需要注意的是,並非所有市場都提供此類合約。

  2. 維持BESS的商業競爭力:
    在瞬息萬變的市場中,靈活變通至關重要。這不僅需要靈活的思維,還需要能夠實現快速洞察、驅動轉變的人工智慧(AI)和數位工具。安永全球能源與資源人工智慧 (AI) 主管 Ana Domingues 解釋,「瞭解並利用人工智慧(AI)和數位工具來優化儲能交易策略,可協助企業降低投資風險、快速掌握法規變更,並善用新市場結構和市場波動所帶來的機會來獲利。」在BESS技術發展的過程中,投資人也需監測相關領域的技術演進,例如,電池續航力的技術發展,以及替代性儲能系統(如氫氣和汽車併網技術)的技術演變,以確保BESS投資專案在未來能持續保有商業競爭力。      
  3. 找到BESS 的最佳商業模式及融資結構:
    BESS屬於資本密集型專案,通常牽涉複雜的專案融資及需要積極的財務管理。投資者應確保融資方與服務方的策略相互關聯,例如,投資者應考慮其目標是否為長期合約收入,或是否願意為潛在較高的回報承擔較高的商業風險。由於BESS專案時程較長,可達數十年,投資者也需要接受短期內一定程度的波動性,並對專案管理有較長遠的規劃。此外,BESS專案通常具有高度複雜性,這意味著專案能否成功,取決於投資者在整個價值鏈中是否擁有與眾不同的能力。如果BESS管理團隊具備在地市場能力,與土地所有者建立良好關係,並充分瞭解當地規劃制度、法規及市場需求,則可使專案開發過程變得更順利。

  4. 控制BESS供應鏈的風險:
    降低資本支出對擴大 BESS 投資至關重要。預計到 2030 年,主要市場的電網級 BESS 成本將下降約 20% 至 30%,但省下的成本可能會被商品價格波動和供應鏈瓶頸抵消。例如,製造變壓器的緩慢前置時間可能會延遲新 BESS 項目與電網的連接。在地緣政治風險加劇的情況之下,電池供應鏈中位於主導地位的中國也可能會影響未來相關投資專案的可行性,也因此,許多公司正在積極尋求外部合作,開發鋰離子電池循環解決方案,通過電池回收再利用,降低對於特定供應鏈廠商的過度依賴。

    結語

    國際去碳化的競賽現在已進入關鍵階段。企業必須迅速加快步伐,才能及時實現我們的氣候目標。在此過程中,藉由內外部專家的協助,評估BESS專案投資之可行性、取得、投入及有效利用現有及新興的儲能技術、優化融資架構,實現再生能源轉型之策略目標。企業越早制定有利的內部策略和機制,適應日新月異的投資環境,就能越快建立起未來所依賴的綠色、可持續的能源體系,實現最終的淨零碳排的目標。

    (本文由安永財務管理諮詢服務股份有限公司執行副總暨能源產業負責人馮熾煒、副組長鄭家如聯合撰寫)

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