【光泰觀點】5分鐘帶你了解生質能防災微電網的4大優勢與功能

2024-01-10

5分鐘帶你了解生質能防災微電網的4大優勢與功能

摘要

近期發生在日本能登半島的大地震,造成近3萬3000戶電力中斷,其中不乏醫療院所與長照設施,大大影響了救災進度以及受困民眾的求生之路。

這在在提醒了當人類面對自然災害時,能夠維持電力供應的重要性。本文將探討台灣防災分散電網以及生質能發電的功能與重要性,並分析其在應對災害時的優勢。

目錄

  1. 1.日本能登半島大地震 導致偏鄉電力中斷
  2. 2.強化電網韌性 就靠這3招
    •   2.1 分散供電系統
    •   2.2 微電網系統
    •   2.3 儲能技術
  3. 3.生質能微電網的4大優勢與功能
  4. 4.全國首部生質能防災微電網系統 即將啟動
  5. 5.結論

    日本能登半島大地震 導致偏鄉電力中斷

    日本石川縣能登半島在2024年剛揭開序幕時,就發生了芮氏規模7.6的大地震,甚至發生海嘯,海水侵入市區,震驚全球,此次事件對當地居民和基礎設施造成嚴重的破壞,其中,電力中斷成為當地居民生活中最迫切需要解決的問題之一。

    本次災區受創規模較大,有涵括許多偏鄉地區,基礎建設較為簡易,災後許多道路中斷,救援的補給、電力以及水管的搶修顯得更加困難。根據報導,新潟、富山及石川縣,有16家醫療機構斷水斷電,另外在石川及富山有7間醫療機構無法協助病人洗腎,並需要將有關的病人轉到鄰近的醫療設施。這也提醒了我們,面對地震等自然災害時,電力供應的穩定性是至關重要的。

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  6. photo credit : unsplash 地震示意圖

    強化電網韌性 就靠這3招


  7. 臺灣位處地震帶,地質脆弱且人口密集,加上每年愈趨強烈的颱風侵襲,要如何在災害來臨時有完備的電力供應系統能持續運作,也是政府與消防單位刻正需要思考的議題。

    尤其臺灣許多部落因地處偏遠、道路狹小,當天然災害侵擾致聯外道路或橋梁中斷時,台電人員難以進入搶修,易成孤島。有了防災型微電網,即可透過太陽光電、儲能電池及柴油發電機供電,在能源管理系統調控下,於災害發生時自主供電逾72小時,維持基本維生用電,提供在地居民安心避難處所。

    以下介紹強化電力系統供應的3大方法:

    1. 1. 分散供電系統

    台灣作為多地震帶國家,必須思考如何提高電力供應的穩定性。防災分散電網是一種有前瞻性的解決方案,其核心理念是將電力生產點分散至不同地區,以降低單一地區遭受災害時的影響。

    1. 2. 微電網系統

    微電網系統是防災分散電網的一種形式,能夠在大型電網故障時獨立運作。這種系統使用多元能源,包括太陽能、風能等,有效減緩對傳統能源的依賴,提高電力供應的靈活性。

    1. 3. 儲能技術

    結合儲能技術是分散電網的重要組成部分。例如,利用先進的電池技術,能夠在能源供應充裕時儲存多餘的能量,在需求高峰時提供額外的電力支援。

    生質能微電網的4大優勢與功能

    生質物就是「生物+物質」(biomass),所以也就有一般物質的「三態」:氣態、液態、固態。氣態的生質能發電包含沼氣、合成氣;液態的生質能發電包含生質酒精、生質柴油;而固態的生質能發電包含熱裂解或燃燒其他有機廢棄物或是農業剩餘資材來產出能源。

    延伸閱讀:生質能是什麼?發電量居然相當於1,000架離岸風力發電機!


    1. 1. 減少對傳統能源的依賴

    生質能發電利用生物質資源,如木材、農業剩餘資材等,這不僅有助於減少對傳統能源的需求,還能有效降低碳排放。

    1. 2. 再生能源(Renewable Energy

    相較於有限的化石燃料,生質能發電是一種再生能源,有助於維護能源供應的永續性。

    1. 3. 增加能源多樣性

    生質能發電提供了多元的能源來源,降低了對單一能源的依賴性,使電力供應更加穩定且抗災。

    1. 4. 實踐「氣候公正轉型」(Justice Transition

    氣候變遷迎來更毀滅性的災害,偏遠地區所面臨的氣候風險,相較於都會地區顯得更加脆弱。在國發會的2050淨零轉型路徑中,提到針對氣候的脆弱族群(Vulnerable groups)需要以積極創新的方式去應對氣候風險。我們認為建置偏遠地區生質能防災微電網是實踐偏鄉氣候公正轉型的公義之舉。

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    photo credit : unsplash 偏鄉災後道路中斷示意圖


    全國首部生質能防災微電網系統
    即將啟動

    什麼是微電網?簡單來說,微電網是一個區域概念的電網結構,結合發電、儲電與能源管理控電設備的微型電網。

     

    國內第一家引進生物炭碳移除(Biochar Carbon Removal, BCR)技術的光泰環能股份有限公司,此套炭化模組不但以農業剩餘資材產製出生物炭,更能將產製過程中的能量轉換為電力,未來再搭載儲能系統,就能妥善儲存電力,供日後使用。加上其模組化、可遷移的裝置設計,得以廣設於臺灣的偏遠地區,不僅能有效去化當地的木材、竹子,解決農業剩餘資材問題,更能成為偏鄉地區人民的災時自主供電站,災民能使用照明設備、手機可以充電,家中有病人靠洗腎機、氧氣機維繫生命,都不再因災情斷電而惶惶不安,落實偏鄉正義,實踐氣候公正轉型。

     

    結論

    在面對自然災害的挑戰時,臺灣迎來了建構防災分散電網和發展生質能發電的時刻。透過這些先進的技術和系統,我們能夠提高電力供應的彈性,降低單一地區遭受災害時的影響,使偏遠地區無時無刻,都能亮起來。

     

    延伸閱讀:光泰環能引進之生質能炭化模組是通往偏鄉防災微電網之路

    延伸閱讀:防災綠能微電網偏鄉受災不斷電(台電月刊)