Tiga Cabaran Utama
dalam Imbangan Bekalan-Permintaan Tenaga Jepun
――Apakah cabaran yang dihadapi oleh industri kuasa elektrik Jepun dalam usahanya ke arah masyarakat yang bebas karbon?
Profesor, Sekolah Siswazah Universiti Tokyo
Presiden Persatuan Tenaga dan Sumber Jepun
Doktor Kejuruteraan
Ryuji Matsuhashi
MatsuhashiBanyak negara dan wilayah telah mengisytiharkan hasrat mereka untuk mencapai masyarakat neutral karbon menjelang 2050, dan Jepun kini sedang berusaha ke arah matlamat ini selaras dengan prinsip panduan Pelan Tenaga Strategik ke-7. Matlamat di bawah pelan ini adalah untuk tenaga boleh diperbaharui berfungsi sebagai sumber kuasa teras yang mewakili 40–50% daripada jumlah keseluruhan menjelang TK2040, dengan kuasa nuklear menyumbang 20% dan baki 30–40% dibekalkan oleh penjanaan kuasa terma.
Masalahnya ialah metrik ini hanyalah purata. Kuasa solar mempunyai kapasiti terbesar antara sumber tenaga boleh diperbaharui, tetapi ia menghasilkan output sifar pada waktu malam, menyebabkan perkadaran setiap sumber tenaga berbeza-beza dengan ketara bergantung pada waktu siang. Oleh kerana kuasa nuklear terutamanya dikendalikan sebagai penjanaan beban asas, cabarannya terletak pada bagaimana ia boleh menyumbang kepada keseimbangan penawaran-permintaan.
Penjanaan kuasa terma secara sejarahnya memainkan peranan dalam mengimbangi penawaran dan permintaan. Jika bahagian kuasa terma berkurangan, mengimbangi penawaran dan permintaan memerlukan penggunaan sumber kuasa bukan konvensional, seperti bateri simpanan, kenderaan elektrik dan peralatan rumah. Sumber pengimbangan baharu ini dijangka akan disepadukan secara meluas ke dalam pasaran rizab kuasa. Ini adalah cabaran pertama.
Cabaran kedua ialah apabila bahagian tenaga boleh diperbaharui meningkat, inersia tidak akan mencukupi untuk memastikan bekalan kuasa yang stabil. Walaupun keseimbangan antara bekalan dan permintaan terganggu atas sebab tertentu, kuasa terma mempunyai inersia yang tinggi yang boleh menghalang perubahan frekuensi yang pantas, manakala penjanaan kuasa solar tidak mempunyai inersia. Cabarannya terletak pada cara untuk mengimbangi inersia yang tidak mencukupi untuk memastikan bekalan kuasa yang stabil.
Cabaran ketiga ialah ketidakpastian dalam permintaan kuasa. Walaupun penggunaan AI (kecerdasan buatan) yang meluas akan menjadikan kehidupan lebih mudah, ia juga akan membawa kepada penggunaan kuasa yang besar. Pembangunan pusat data berkaitan AI semakin pesat, menyebabkan peningkatan pertanyaan mengenai sambungan ke grid kuasa. Walaupun tidak semua pertanyaan ini dipenuhi, permintaan elektrik masih akan ketara. Walaupun dengan kemajuan dalam teknologi penjimatan tenaga, sejauh mana permintaan elektrik akan meningkat pada masa hadapan disebabkan oleh pengembangan kemudahan dan faktor lain adalah tidak menentu.
Mengaktifkan Pasaran Rizab Kuasa
sebagai Sebahagian daripada Penyelesaian
――Berikutan keadaan ini, pasaran rizab kuasa telah menarik perhatian kerana peranannya dalam mengimbangi penawaran dan permintaan. Adakah pasaran menunjukkan prestasi yang baik?
MatsuhashiMemandangkan jangkaan penurunan dalam bekalan rizab kuasa daripada penjanaan kuasa terma, kapasiti rizab daripada sumber lain perlu diperkukuh. Pasaran rizab kuasa sudah dibuka dan bidaan telah dimulakan. Walau bagaimanapun, hanya satu daripada lima kategori yang menunjukkan kemajuan yang menggalakkan.
Terdapat lima kategori di pasaran, yang berdasarkan masa yang diperlukan untuk bekalan, antara saat hingga 30 minit. Produk rizab kuasa didagangkan dalam kategori ini, tetapi kita hanya melihat kemajuan dalam produk 30 minit yang paling perlahan. Akhirnya, kelima-lima kategori perlu didagangkan untuk mengukuhkan rizab kuasa.
Dalam kategori yang tidak berfungsi, terdapat beberapa pengendali yang mengemukakan bidaan pada peringkat bidaan, mengakibatkan kekurangan semasa. Ini disebabkan oleh risiko ramalan cuaca masa hadapan mungkin tidak tepat, yang menjadikan penyertaan dalam bidaan sangat berisiko.
Terdapat juga masalah reka bentuk yang sistematik. Produk terpanjang selama 30 minit memerlukan bidaan sehingga satu hari lebih awal, tetapi untuk produk yang selebihnya, bidaan selama seminggu mesti dihantar seminggu lebih awal. Sukar untuk meramalkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui selama seminggu dengan pasti, sekali gus meningkatkan risiko bagi peserta bidaan.
Walau bagaimanapun, penggunaan sistem satu hari lebih awal untuk semua kategori sepatutnya merangsang pasaran, dan kemajuan teknologi selanjutnya dalam bateri berskala grid juga dijangkakan. Orang ramai mengatakan bahawa storan bateri berskala grid berada dalam peringkat peralihan, tetapi secara teknikalnya, ia sudah bersedia. Khususnya, saya percaya bahawa pembangunan sistem menyeluruh yang mengintegrasikan perisian dan perkakasan untuk B2B adalah bidang di mana kekuatan syarikat Jepun boleh dimanfaatkan.
Menyediakan Sokongan Sehenti
untuk Pengendali yang Mengambil Bahagian dalam Pasaran
――Apakah yang boleh dilakukan oleh Fuji Electric untuk menggalakkan pengendali menyertai pasaran rizab kuasa?
Pengurus Besar, Bahagian Pengurusan Tenaga,
Kumpulan Perniagaan Tenaga, Fuji Electric Co., Ltd.
Takeshi Ono
OnoStoran bateri berskala grid memainkan peranan penting dalam masyarakat dengan menyediakan rizab kuasa. Walau bagaimanapun, bagi pengendali, adalah penting juga bahawa ini boleh berfungsi sebagai perniagaan yang berdaya maju dan mampan. Untuk mencapai matlamat ini, adalah penting untuk mengimbangi pendapatan dan kos, serta mengurangkan beban penggunaan dan pengendalian sistem. Fuji Electric, yang telah membangunkan perniagaan dalam sektor tenaga dan alam sekitar, menyokong pelanggan dengan teknologi sistem yang telah diusahakannya.
Memaksimumkan keuntungan memerlukan ramalan harga pasaran yang tepat, serta merumus dan menyediakan pelan perdagangan yang optimum. Kami menyediakan sistem operasi perdagangan bateri yang dibina berdasarkan ramalan harga pasaran dan keupayaan perancangan bateri yang optimum. Sistem operasi perdagangan bateri kami boleh digunakan untuk melaksanakan transaksi optimum bukan sahaja dengan sistem bateri kami sendiri, tetapi juga apabila menggunakan sistem bateri daripada syarikat lain.
Untuk mengurangkan beban penggunaan sistem untuk pelanggan, kami menyediakan penyelesaian menyeluruh yang merangkumi sistem operasi perdagangan bateri, sistem bateri dan peralatan interkoneksi. Pada masa ini tiada spesifikasi piawai untuk antara muka antara sistem peringkat tinggi (sistem perdagangan pasaran kuasa) dan sistem peringkat rendah (sistem bateri). Kami boleh mengurangkan beban pelanggan dengan menyediakan perkhidmatan sehenti. Sudah tentu, kami juga menawarkan perkhidmatan individu, yang membolehkan kami bertindak balas secara fleksibel terhadap permintaan pelanggan.
Terutamanya, sistem operasi perdagangan bateri kami dilengkapi dengan fungsi AC (penyelaras agregasi) untuk menyediakan pelan perdagangan yang optimum, dan fungsi RA (agregator sumber) untuk mengurus kuasa rizab. Ini tersedia secara berasingan dan sebagai pakej, yang membolehkan penyelesaian disesuaikan dengan model perniagaan setiap pelanggan. Automasi juga mengurangkan tenaga kerja yang diperlukan untuk operasi.
Di samping itu, kami berhasrat untuk membangunkan sistem ini menjadi sistem pelbagai guna yang boleh mengendalikan transaksi dalam pasaran rizab kuasa dan pasaran elektrik borong menggunakan sistem bateri yang terletak bersama kemudahan tenaga boleh diperbaharui, serta sistem bateri pelanggan.
――Dari manakah datangnya kelebihan daya saing Fuji Electric?
OnoKami telah menghabiskan masa bertahun-tahun membangunkan sistem bateri yang direka untuk menstabilkan grid dengan membina teknologi yang digunakan dalam peranti bekalan kuasa tidak terganggu (UPS) dan inverter yang dilengkapi dengan semikonduktor kuasa. Kami telah mengasah teknologi untuk mengekalkan kualiti kuasa melalui pelbagai projek, termasuk penghantaran peralatan demonstrasi penstabilan kuasa angin pada tahun 2004 dan kemudahan sistem demonstrasi untuk mikrogrid pulau pada tahun 2009.
Di samping itu, kami telah bekerja selama bertahun-tahun untuk membuat ramalan atas permintaan yang bertujuan untuk mencapai bekalan elektrik yang stabil. Penyelesaian kami dalam bidang ini telah diguna pakai oleh syarikat utiliti elektrik am dan syarikat kuasa elektrik baharu yang terdahulu. Satu lagi kekuatan kami ialah tumpuan kami kepada melatih jurutera dalam bidang yang berkaitan dan mengekalkan tahap kepakaran teknikal yang tinggi.
Menyokong Perniagaan Pelanggan Kami
dengan Mempertingkatkan Sistem Secara Berterusan
sebagai Respons terhadap Perubahan Kerangka Kerja
――Apakah jenis perkembangan yang boleh kita jangkakan pada masa hadapan?
MatsuhashiBerdasarkan trend utama sejak beberapa tahun kebelakangan ini, kami menjangkakan akan melihat peningkatan dalam pasaran rizab kuasa, serta pelaksanaan pasaran pengoptimuman bersama menjelang sekitar tahun 2028. Ini mewakili pembaharuan utama yang mengintegrasikan pasaran kuasa borong dengan pasaran rizab kuasa, yang membolehkan harga kWh, ΔkW dan ΔkWh ditetapkan pada masa yang sama.
Ini akan membolehkan rasionaliti ekonomi melalui pengoptimuman kos keseluruhan. Walau bagaimanapun, pengendali yang mengambil bahagian dikehendaki membangunkan teknologi baharu dan memiliki keupayaan pembangunan sistem, termasuk model pengoptimuman sistem menyeluruh.
Untuk tujuan ini, syarikat-syarikat Jepun sepatutnya dapat memanfaatkan lagi kekuatan mereka dalam menyediakan sistem yang mengintegrasikan perisian dan perkakasan. Kami mempunyai jangkaan yang tinggi terhadap Fuji Electric, yang boleh menyediakan perkhidmatan teliti yang disesuaikan untuk setiap syarikat, termasuk kawalan bersepadu pelbagai jenis bateri dan ramalan keadaan yang tepat menggunakan model cermin.
OnoApabila beralih kepada rangka kerja baharu, seperti transaksi harian atau pasaran pengoptimuman bersama, sistem mesti berkembang untuk memenuhi keperluan yang berkaitan. Kami akan mengukuhkan organisasi kami supaya kami dapat membangun dan menyampaikan fungsi baharu yang diperlukan tanpa berlengah.
Di samping itu, memandangkan keperluan sambungan grid menjadi semakin ketat, kami telah memanfaatkan pengetahuan kami untuk memperkukuh sokongan kepada pelanggan. Pada masa yang sama, kami secara proaktif mengumpulkan maklumat terkini dengan menyertai projek demonstrasi kebangsaan dan kumpulan kajian untuk membangunkan teknologi bagi menangani kekurangan kuasa inersia dan menilai kod grid.
Fuji Electric boleh mengintegrasikan keseluruhan sistem dan telah berusaha untuk membangunkan teknologi teras. Kami akan terus mengembangkan perniagaan kami dan memainkan peranan penting dalam menstabilkan grid, menyumbang kepada merealisasikan masyarakat yang bebas karbon.
Kami juga mengambil kesempatan ini untuk bertanya kepada Bursa Rizab Kuasa Elektrik, yang merupakan pengendali pasaran rizab kuasa, tentang jangkaannya mengenai penyertaan pasaran menggunakan bateri dan sumber yang serupa. Respons mereka dibentangkan di bawah.
