顧名思義，所謂的儲(chǔ)能就是指把能量以某種形式存儲(chǔ)起來，在需要時(shí)再釋放出來使用的過程。而儲(chǔ)能的目的主要是為了提高能源利用效率、平衡供需、穩(wěn)定電網(wǎng)、以及促進(jìn)再生能源的發(fā)展。

儲(chǔ)能的形式有非常多種，所採用的技術(shù)也相當(dāng)多元，包括機(jī)械能、電化學(xué)能、電磁能、熱能、化學(xué)能等。不同的儲(chǔ)能技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用於不同的應(yīng)用場景。例如，抽蓄水力發(fā)電適合大規(guī)模、長時(shí)間儲(chǔ)能，而電池儲(chǔ)能則適用於快速響應(yīng)、靈活調(diào)度，也是目前主流的儲(chǔ)能形式。

儲(chǔ)能市場大躍進(jìn) 新興地區(qū)成亮點(diǎn)

隨著能源轉(zhuǎn)型和再生能源的發(fā)展，儲(chǔ)能的重要性也更受到重視。根據(jù)市場研究單位Precedence Research 的報(bào)告指出，全球儲(chǔ)能市場將呈現(xiàn)穩(wěn)定成長的態(tài)勢，市場規(guī)模將從2022年的 447 億美元，一路成長至2032年的1679億美元，複合年增長率為 14.20%。意味著儲(chǔ)能市場存在著龐大的成長潛力。

該報(bào)告強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)能市場成長的主要驅(qū)動(dòng)因素可以歸結(jié)成四點(diǎn)，包含再生能源整合需求增加、政府政策支持、技術(shù)進(jìn)步與成本下降、以及對電網(wǎng)彈性與可靠度的需求提升。

在再生能源整合方面， 隨著全球?qū)υ偕茉矗ㄈ缣柲芎惋L(fēng)能）的採用不斷增加，對儲(chǔ)能解決方案的需求也隨之增加，以平衡間歇性發(fā)電並確保電網(wǎng)穩(wěn)定性；至於政府政策，則是各國政府紛紛轉(zhuǎn)向支持儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和部署，以實(shí)現(xiàn)其減排目標(biāo)並提高能源安全。

另一方面，也由於儲(chǔ)能技術(shù)不斷進(jìn)步，讓其成本不斷下降，對更廣泛的應(yīng)用更具吸引力，包括住宅、商業(yè)和工業(yè)部門等。再者，由於氣候變遷的因素，極端天氣事件和自然災(zāi)害的頻率和強(qiáng)度不斷增加，強(qiáng)化人們提高電網(wǎng)彈性和可靠性的意識(shí)，並促成儲(chǔ)能系統(tǒng)的採用度提升。

至於各個(gè)區(qū)域發(fā)展上，Precedence Research 指出，新興市場將會(huì)是主要的成長地區(qū)，包含 亞太地區(qū)、拉丁美洲和非洲等，這些新興市場的儲(chǔ)能需求預(yù)計(jì)將大幅成長，並為服務(wù)與方案供應(yīng)商帶來機(jī)會(huì)。

圖一 : 全球儲(chǔ)能市場將一路成長至2032年的1679億美元。（source：Precedence Research）

歐美日領(lǐng)頭走 政策加持放利多

歐盟

也由於綠能與再生能源趨勢的崛起，能源儲(chǔ)存也是目前各國的重要政策。歐盟是全球推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)地區(qū)，並大力支持儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。歐洲儲(chǔ)能政策主要目的是支持和促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)其能源轉(zhuǎn)型願(yuàn)景，即提高可再生能源比例、減少碳排放、增強(qiáng)能源安全和提升電網(wǎng)靈活性。

具體的政策包含：歐盟清潔能源一攬子計(jì)劃（Clean Energy Package），該計(jì)劃為儲(chǔ)能設(shè)定了明確的目標(biāo)，並提出了促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展的政策措施，例如簡化許可程序、消除市場準(zhǔn)入障礙、提供財(cái)政激勵(lì)等；歐盟能源系統(tǒng)整合戰(zhàn)略（Energy System Integration Strategy），則是強(qiáng)調(diào)儲(chǔ)能在實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)整合和靈活性方面的關(guān)鍵作用。此外， 許多歐洲國家也制定了自己的儲(chǔ)能政策，以支持本國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用，例如德國的儲(chǔ)能補(bǔ)貼計(jì)劃、英國的智能系統(tǒng)和靈活性計(jì)劃等。

美國

至於美國，儲(chǔ)能政策則是在聯(lián)邦和各州來落實(shí)，旨在加速儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，同樣也是以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、提升電網(wǎng)可靠性和降低碳排放為目標(biāo)。以聯(lián)邦政府為例，即推動(dòng)《降低通膨法案》（Inflation Reduction Act；IRA），是美國近年來最重要的氣候和能源法案，為儲(chǔ)能提供了大量的稅收抵免和其他激勵(lì)措施，包括投資稅收抵免（ITC）、生產(chǎn)稅收抵免（PTC）等。

另外，也推動(dòng)能源部儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)（Energy Storage Grand Challenge），這是一項(xiàng)由能源部發(fā)起的計(jì)劃，旨在加速下一代儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)、商業(yè)化和部署，目標(biāo)是到2030年將儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本降低90%。

日本

日本的儲(chǔ)能政策主要圍繞實(shí)現(xiàn)碳中和、提升能源安全、促進(jìn)可再生能源發(fā)展保障電網(wǎng)穩(wěn)定等四個(gè)面向。尤其是日本政府已提出2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，而儲(chǔ)能是作為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此受到高度重視。例如2022年3月內(nèi)閣通過《能源使用合理化法》修正案，擴(kuò)大儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)，特別是電網(wǎng)級大型儲(chǔ)能。2023年通過《GX推進(jìn)法》修正案，加快去碳化進(jìn)程，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型。

而為了刺激儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，日本也祭出了多項(xiàng)的財(cái)政激勵(lì)，包含提供補(bǔ)助金，提升企業(yè)與家庭安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)的意願(yuàn)，同時(shí)也降低初始投資成本。另外也訂定稅收優(yōu)惠，對儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備和投資給予稅收優(yōu)惠，提高投資回報(bào)率。

此外，日本也對於市場的機(jī)制進(jìn)行大量的鬆綁，包含放寬容量市場，允許儲(chǔ)能系統(tǒng)參與容量市場，通過提供備用容量獲得收益；鼓勵(lì)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù)市場，提供電網(wǎng)穩(wěn)定性支持。更重要的，則是許儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力交易市場，通過低買高賣獲取利潤。

圖二 : 歐盟清潔能源一攬子計(jì)劃（Clean Energy Package），該計(jì)劃為儲(chǔ)能設(shè)定了明確的目標(biāo)，並提出了促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展的政策措施。

臺(tái)灣

而在臺(tái)灣，目前也正積極推動(dòng)儲(chǔ)能政策的發(fā)展，以響應(yīng)全球的節(jié)能減碳與能源轉(zhuǎn)型的趨勢。此外，由於臺(tái)灣地處多天災(zāi)的區(qū)域，包含颱風(fēng)與地震等，維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定也是驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能政策的重要因素。

近期臺(tái)灣最重要的儲(chǔ)能政策以「2050淨(jìng)零排放路徑」為主軸，它以2050年淨(jìng)零排放的目標(biāo)，並將儲(chǔ)能視為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一；再者，推動(dòng)電力系統(tǒng)與儲(chǔ)能關(guān)鍵戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)畫，旨在透過強(qiáng)化電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、提升系統(tǒng)調(diào)控能力和推動(dòng)電網(wǎng)數(shù)位化，來整合高比例再生能源，確保供電平衡並提升系統(tǒng)韌性。

為了進(jìn)一步推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的成長，臺(tái)灣政府也訂定了裝置容量目標(biāo)，預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到1.5GW、2030年達(dá)到5.5GW的儲(chǔ)能裝置容量目標(biāo)，屆時(shí)也將累積規(guī)模超過2000億臺(tái)幣的市場規(guī)模。目前臺(tái)灣在儲(chǔ)能應(yīng)用方面已有多個(gè)成功案例，例如臺(tái)電臺(tái)南鹽田光儲(chǔ)合一場域、 臺(tái)中火力發(fā)電廠儲(chǔ)能系統(tǒng)、離岸風(fēng)電儲(chǔ)能示範(fàn)計(jì)畫等。

圖三 : 臺(tái)電臺(tái)南鹽田光儲(chǔ)合一場域以提高電力系統(tǒng)韌性及再生能源滲透率，於 2020 年啟用。（source：臺(tái)電）

分散式能源抬頭 虛擬電廠受關(guān)注

而與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)的，就是現(xiàn)在漸受注目的虛擬電廠（Virtual Power Plant；VPP）應(yīng)用，它是一種新型的能源管理系統(tǒng)，透過先進(jìn)的通訊和控制技術(shù)，將分散式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)載整合起來，像傳統(tǒng)電廠一樣參與電力市場的運(yùn)作。

虛擬電廠的主要組成部分包括分散式能源（太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等）、儲(chǔ)能系統(tǒng)（ 電池、抽水蓄能、飛輪儲(chǔ)能等）、以及可控負(fù)載系統(tǒng)，它是可調(diào)節(jié)用電時(shí)間或用電量的設(shè)備，如空調(diào)、電動(dòng)汽車充電樁、工業(yè)用電設(shè)備等。

虛擬電廠的運(yùn)作原理大致可分為以下的四個(gè)環(huán)節(jié)：

1.數(shù)據(jù)採集與監(jiān)測：透過感測器和通訊網(wǎng)路，實(shí)時(shí)採集各個(gè)分散式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)載的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)分析與預(yù)測：利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對採集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測電力供需情況。

3.優(yōu)化調(diào)度與控制：根據(jù)電力供需預(yù)測結(jié)果，通過智能算法對分散式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)電力供需平衡。

4.參與電力市場： 將虛擬電廠整合後的電力資源，作為一個(gè)整體參與電力市場的競價(jià)和交易。

至於為什麼需要導(dǎo)入虛擬電廠？主要的理由是透過分散式的能源架構(gòu)，可以提高能源利用效率，充分利用分散式能源，減少棄風(fēng)棄光。再者，也可以增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性，利用調(diào)度儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)載，能夠平抑電力供需波動(dòng)，增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性。最重要的，是這種方式可以大幅降低用電成本，它透過參與電力市場競價(jià)，能夠降低用電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。而為分散式能源也可以促進(jìn)清潔能源的發(fā)展。

圖四 : 虛擬電廠應(yīng)用與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。（source：Enel X）

技術(shù)與商業(yè)模式待突破

儲(chǔ)能市場雖然前景廣闊，但在發(fā)展過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，其中最主要的就是技術(shù)本身的挑戰(zhàn)：

1.成本高昂：儘管儲(chǔ)能技術(shù)成本近年來有所下降，但與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比仍較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。

2.技術(shù)尚不成熟：部分儲(chǔ)能技術(shù)如液流電池、氫儲(chǔ)能等仍處於發(fā)展初期，技術(shù)成熟度和可靠性有待提升。

3.循環(huán)壽命有限：大多數(shù)儲(chǔ)能技術(shù)的循環(huán)壽命有限，需要定期更換，增加了運(yùn)營成本。

4.安全問題：儲(chǔ)能系統(tǒng)存在火災(zāi)、爆炸等安全隱患，需要嚴(yán)格的安全管理和監(jiān)控。

儘管市場方面成長可期，但現(xiàn)今仍處於商業(yè)模式不成熟的狀況，各種儲(chǔ)能的商業(yè)模式仍在探索中，也缺乏成熟的盈利模式和投資回報(bào)機(jī)制。再者，雖然進(jìn)入成本相較其他產(chǎn)業(yè)較低，但由儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力市場的規(guī)則和機(jī)制尚不完善，因此也存在著市場準(zhǔn)入的障礙。

另外，目前全球的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)多是受到政府政策的支持，因此政策的連續(xù)性和穩(wěn)定性，就成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)發(fā)展的一大關(guān)鍵，更是影響投資者信心的指標(biāo)。

儘管儲(chǔ)能市場面臨諸多挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步、政策的推演和市場的漸趨完善，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景仍然是十分廣闊。同時(shí)，儲(chǔ)能作為能源轉(zhuǎn)型的重要支柱，在未來能源系統(tǒng)中的角色地位也會(huì)越來越吃重，並扮演著關(guān)鍵的作用。