2022-04-18

台灣供電狀況頻傳,要如何確保用電不受影響呢?儲能設備是什麼?


自2021年5月迄今,台灣連續發生了多起斷電事故,不論原因歸咎於人為問題、或是發電系統老舊,都暴露出目前台灣的供電問題嚴重,作為一般民眾,最擔心的問題莫過於能否正常使用電器;但作為廠商,資料損毀、設備折損、業務受影響都是非常嚴重的問題。

儲能設備是什麼?
一般來說,發電廠的運轉是24小時不停止的,以水力發電為例,只要水在流動,馬達能夠運轉,電力就可以源源不斷的產生,但當產生出來的電力沒有及時的被運用,就會形成浪費,因此其中一種解決供電不穩的方式,就是添購所謂的儲能設備

按照字面上的意思解釋,儲能指的是把能量儲存起來,在需要時才拿出來使用的技術,它能將電力等較難儲存的能源形式,轉換成技術上較容易且成本低的形式儲存起來。例如:太陽能熱水器將光能存在熱水(熱能)裡,而電池則是將電能轉換儲存在化學能中。

儲存能量有許多用途,例如遇到緊急狀況時,儲能設備就能夠提供應急能源;或在供電負荷低的時候先將電能儲存下來,在供電高負荷的時候輸出能量,用於削峰填谷,減輕整體電網的波動。


挑選儲能設備有哪些要注意的地方?
  1. 成本:
    添購任何設備都需要考量到成本因素,但除了添購器材本身的成本外,建議大家還需將產品的可靠性計算進去,不論是醫療機構、資訊公司使用的不斷電系統,或是一般建築備有的柴汽油發電機,都需要去考量在特殊情況下使用到這些設備的風險以及這些設備本身的可靠性。可以想像一下,我們一般的大樓發電機平時也就只有一年一度在消防設備檢查時會啟動運轉,要是再檢查時發現無法使用都還算是小事,要是真的遇到緊急狀況時才發現設備有問題,其後果才真的是無法設想。

     
  2. 安全性:
    目前市面上主流的電池材料為鋰電池,鋰電池是一種以鋰離子為媒介來儲存能量的化學電池,鋰離子就像游泳選手一樣,不斷在正、負極間來回游動,當鋰離子游到負極就是充電;鋰離子游到正極就是放電;而讓鋰離子游動的游泳池的水就是電解液。實務上為了避免正、負極直接接觸導致短路而燒起來,中間會插入一層高分子做成的隔離膜用以分隔正、負極。
雖然有這層隔離膜,但電池在充放電過程中,可能因為各種管理問題造成過度充電、過度放電、溫度過高等狀況,這時電池就可能因為鋰金屬沉積、刺穿隔離膜造成內部短路風險,輕微是造成電池加速老化,嚴重則有可能使電池熱失控,甚至進一步燃燒起來造成火災。

當然,儲能系統是一個複雜系統,造成火災的原因不會只有電池本身的構造問題,儲能設備是採用分層架構式管理機制,過去的模組廠在製作模組時,會建立第一層小型電池管理系統,它會持續蒐集電池模組的電壓、電流、容量、溫度等資訊,來評估電池現在的健康程度,並將消防防護機制也設計在內,以防止電池芯之間的延燒;而現在的趨勢則透過演算機制,去分析充放電的容量變化,用以預判電池老化及危險程度,並做出適當的保護機制,來維持電池壽命及安全。

 
  1. 使用壽命:
    與一般我們在使用的消費性電池不同,儲能設備所需之電池往往更需要強調電池的使用壽命,除了考量到電池循環壽命與使用年限的提升之外,以國際平均之水準來討論,其整體系統之使用壽命要求往往在十年以上,此時電池充放電循環就會高達3千至5千次甚至以上。



產業界龍頭:Apogee Power
Apogee Power目前在臺灣生產美軍MIL認證的軍用鋰電池系統,也是目前在亞太地區唯一的生產廠,可以協助建立國際軍用/航空鋰電池電池供應鏈,在2018年中期開始獲得美國軍方的採購合同,將致力於從組裝測試生產線向前邁進。

Apogee Power也是目前全球唯一通過美國國防工業DCMA認證之動力鋰鐵電池供應商,其產品應用範圍廣泛,在美國國防工業、軍用武器系統、消防緊急不斷電系統、通信備用電源、醫療長照、冷鏈物流等,是全球第一家通過美國MSHA以及Military Standard防爆規範設計的公司。

實務應用中,其產品在高端的汽車工業也是指定用裝備,如德國的BENZ & BMW等知名品牌的油電車款或純電動車款都是使用Apogee Power生產的鋰離子電池;目前機場電動車系統若採傳統鉛酸電池,一台車的充電時長約為12~16小時;若使用用Apogee Power 旗下產品,其效率提升至2小時內充飽、使用效率大大提高。

在極端狀況下,Apogee Power也是全球唯一通過美國礦坑安全協會深度1000米惡劣環境下,使用10年產品仍正常運作的電池,目前已經在美國海軍陸戰隊的全球實戰及沙漠與極地訓練使用中。

Apogee Power旗下產品認證如下:
  1. 電芯:防爆鋰鐵電池,不鏽鋼26650圓柱型,強調堅固耐、散熱均勻、使用壽命長。
  2. 電池:符合UL1973及US Mil-32565C兩項防爆標準,其製程更取得US DCMA(Defense Contract Management Agency)的SD-6認證,確保客戶的電池品質及安全。
  3. 系統:符合UL9540及NFPA規範, 專業綠能系統設計及施工團隊。

自2008年Apogee Power解決了鋰電池熱失控的問題後,持續進行產品驗證及務實努力,目前取得了以下的業務進展:
  1. 簽署專業製造銷售合約, 取得美軍6T電池製造資格及 US DCMA認證。
  2. 美國大軍火商AMS簽署MOU,進行合作軍用電池全球推廣。
  3. 通過UL1642/UL1973/UL9540/CNS15364/BSMI/MSHA/UN38.3測試,使所有Apogee的產品可放置在全球的任何建築物、家庭、醫院、工廠乃至各式應用場所中。
  4. 與國內航太科技大廠在儲能及國內軍用電池代理專案合作。
  5. 與全球機場設備大廠合作執行機場設備標案。
  6. 各大電信5G基地台的電池專案設計。
  7. 軍用通訊電源車電池專案設計。
  8. 全球伺服器大廠電池專案設計。
  9. 泰國電信局基地台電池專案設計。
  10. 日本、美國ODM電池專案設計。
  11. 國際電機大廠UPS電池專案設計。
  12. 垃圾車電池專案設計。
  13. 無人搬運車AGV電池出貨中。

綜上所述,可見Apogee Power的出現為各大相關產業帶來許多的便利性,同時,也取得各國的肯定,因應時代快速的變遷,在講求「快速、便利」的社會下,勢必也能造福許多人民,大至國防軍事用品,小至家庭生活用品,藉由Apogee Power產品,除了能大幅度的節省許多等待的時間,也能維持電力的穩定性,相信未來能更廣泛的被應用。
 

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