在全球節能減碳風潮日益擴散下，撙節石化能源電力及使用再生能源的意識持續升高，太陽光電及風力發電的導入與分散式電源的發展也逐步展開中。這個趨勢促成全球能源朝著分散化、複雜化的方向發展，也因為變動性電源的快速成長而使電力環境的穩定面臨挑戰。
為使這日趨複雜的電力系統維持過去穩定的供應，同時達到電力清潔化的效果，有效的管理為重要的手段，而運用儲電系統調控為目前可快速解決問題的手法之一。由各國陸續提出儲電之相關政策作為，與廠商持續布局該市場，可見得各界期望在分散化能源的態勢下，以聰明的管理方式來解決。
儲電設備扮電力系統重要角色
由於電力無法儲存，若是再生能源產生的電力又有相當大的變動性，因此運用儲電設備進行適當的電力調度，是電力公司近年常用的手法。目前除了以水庫等大型水力抽蓄設施儲能外，最常見的還是以化學能型態的電池式儲電處理。
儲電設備運用於電力系統的功能，在美國能源部的定義中高達二十數種(表1)，可見該技術及產品一直受到能源或電力界相當大的重視，甚至對於美國等早期導入電網的先進國家而言，更是電網現代化的重要手段。
常見的儲電應用之功用，可歸納為以下幾類：
第一類：可將電力暫時儲存，在需要時釋放電力，減少自電力公司的電力需求。這是目前最被廣為認知的作法，常用於電網連結之住家及工商業建築與再生能源併用，除可減少電費帳單外，也可達到電力需求削峰填谷的效果。這對於以再生能源躉購費率低於一般電費之地區，或有明顯時間電價的地區而言，有相當的市場潛力。
第二類：運用儲電設備，組成區域型(如大型建物、社區、有限地域等)微電網，並達到區域內電力互相支援、調度之功能，更進一步可發展為虛擬電廠(Virtual Power Plant)之概念。
第三類：在無電網地區，可藉由再生能源、柴油發電及儲能等設備組成小型獨立電網或電力供應系統。是在離島或偏鄉地區常見的作法。
第四類：在風力發電、大型太陽能電廠附近，設立大型儲能系統，可穩定這些變動型電源的電力。這作法有如大型的不斷電系統，可使容易受到天候影響的電力穩定化。這在歐洲、美國有較多的案例，也逐漸朝商業化發展。
第五類：由於再生能源電力產出有時段性，因此電網電力負荷可藉由火力發電廠進行微調，然而在短時間內調整幅度過大使火力電廠無法快速反應時，可以搭配儲能系統進行區域性電力調節。日本已有數個示範案進行此應用驗證。
以現今定置型儲電系統應用場域來觀察(圖1)，最主要的應用集中於住宅型儲能與電網調節用；前者在住家運用再生能源的滲透率持續增長下呈現穩定成長，後者則因電力公司急於維持電網品質，而以基礎建設工程方式進行，因此雖然需求成長快速，但需要各國、各地區之政策支持才有持續性的市場。
各國電網需求不同 政府輔導儲電因地制宜
隨著電力系統的複雜化的擴大，電網之運作也由較有層次過去的發、輸、配、用電的集中型電源模式，逐漸朝向更為分散、變動性高且需智慧調控的電源型態發展。儲電設備產品在此轉變中，更是占有重要的地位。
然而，各國在電力系統之建立時期、整備狀況，乃至於再生能源滲透情況皆有不同，對於儲電設備之需求也有所差異。對此，各國雖有運用儲電設備的認知，但政策輔導方向也因地制宜(表2)。
以日本為例，政府對於運用儲電系統之「虛擬電廠」進行示範案之補助，並吸引許多異業結盟專案爭取該經費，用以建構創、蓄、節能之最適組合(表3)。虛擬電廠的概念，在於一定區域內(如社區)廣泛設置再生能源及儲電設施，再利用感測器、運算系統之搭配，除了在區域內達到最有效的電力運用外，也可適度成為一個可與外界電網進行電力交易的虛擬電力設備。日本政府預期在未來五年建立50MW以上之虛擬電廠。
車廠帶頭整合太陽能/電動車/儲電
因應各國政府的新作為，近年許多不同領域的業者陸續切入定置型儲電市場，車廠更是其中之代表。
2015年四月，Tesla推出家用儲電系統PowerWall－雖可搭配自家電動車使用外，但與家庭之電力調節以控制電費帳單為更具吸引力之功用。Tesla除了運用其電動車市場之優勢外，其亮麗的外表及太陽能系統之結合，也引領了其他車廠、儲能系統業者在該產品開發上的新風潮。
在Tesla之後，德國Daimler集團也配合當地儲電系統之補助，推出Mercedes-Benz家用儲電設備；2016年日廠Nissan結合電力解決方案公司Eaton公開其運用LEAF電動車汰役電池之儲電產品xStorage；BMW更是運用BMWi電動車的電池模組，運用於電網級儲電設備。這些車廠因電動車業務而或多或少投入二次電池之生產開發，除了有帶動電池產能外，也搭上當地政府對再生能源結合的政策需求，進而展現出家庭整合式能源系統之能量。
以BMW為例，該集團與瑞典電力公司Vattenfall簽訂鋰電池系統供貨合約。該系統搭載BMW電動車i3通用之電池管理系統，電池模組則自BMW之Dingolfing工廠採購，用於Vattenfall之在荷蘭及英國建置之風力發電廠(圖3)。該作法可說是BMW在看準各界對儲電設備的需求，布局未來汰役電池的回收經營模式，以搶占未來的潛力市場。
而因應Tesla以電動車、儲電及SolarCity的太陽光電系統，於美國逐步開發微電網之解決方案，也吸引了另一家太陽光電系統商Vivint Solar的跟進。SolarCity為Tesla旗下的屋頂太陽光電開發商，其市占全美第一，但在其商業模式因不斷有新進業者的加入而被侵蝕利潤，使得該公司需與Tesla共同發展創-蓄連結的能源系統，與新進業者產品進行差異化；Vivint Solar為美國僅次於SolarCity的屋頂太陽光電開發商，於2017年也與德國Mercedes Benz Energy在儲電系統的供應設置上進行合作，加上Mercedes Benz在電動車領域擴大發展的策略下，也與Tesla-SolarCity形成較勁態勢。由此見得，美國對於能源使用型態快速轉變下，也使得廠商布局更為多角化與整合化(表3)。
合適經營模式才可有效擴大市場
現今儲電產品價格仍然偏高，因此會使上述的先進運用造價更為昂貴，若沒有適當的銷售方法，短期內難以推廣此類產品。
以日本儲能企業One Energy為例，該公司以租賃企業ORIX為母體，結合NEC之儲電系統產品以十年租賃方式推廣，使用十年後再回收。此作法可使消費者因經濟負擔下降而接受度提高，該公司產品因此迅速搶占市場，成為日本最大儲能系統品牌之一。
而One Energy進一步結合大數據技術，可將客戶的用電習慣記錄分析，未來可利用這些資源組成社區型自給自足的電力供應系統，進一步提高儲電系統之價值(圖4)。
因此，儲電系統之需求雖因再生能源之快速擴大而露出商業化曙光，仍需要其他資源之整合(如電動車)與適當經營模式，搭配當地的電力政策，才能有進一步的成長空間。開發因地制宜的解決方案，將是相關業者的重要課題。
儲電設備發展挑戰仍多
儲電設備於電力系統中之運用相當多元，無論在搭配再生能源或節能永續生活的目的下，在家庭、建築、社區、甚至是工業區，都有運用的機會。
在政策強力支持下，再生能源擴大速度過快，使得電網安全面臨到相當大的挑戰，因此運用中小型儲電系統調節電力系統之穩定度為目前最大的需求。此外，日本與美國近期發展需量反應及虛擬電廠概念之社區型能源系統，儲電系統成為其中調度工具，也使得儲電系統可切入的市場更為多元心。
但儲電設備仍有以下的挑戰。第一，價格仍然偏高：目前太陽光電為首的再生能源設備價格已大幅下滑，未來將擴大儲電之需求，但也相對突顯其高昂價格。如何在技術上、實際運用上尋求較經濟的解決方案，將是儲電系統本身之重要課題。
第二，電網或再生能源政策抵觸：由於先前再生能源補助以固定費率躉購政策居多，儲電若在其政策基礎上導入，則會有重覆補貼等防弊措施產生，甚至會耗費更多的政策成本。目前在節省電費的用途上較無政策抵觸問題，但結合再生能源之使用，需在法規面尋求解套的方法。
第三，須配合國情以開發合適商業模式及通路：各國電力環境及市場不盡相同，跨國發展再生能源已是個很大的挑戰，儲電的運用將是更為複雜的議題，須了解各地居民用電及消費習慣，與電力市場運作機制，創造適合當地的商業模式，更是儲能設備擴散的一大議題。
儲電產業在近幾年各國政府及廠商的摸索下，產業的運作規則正逐漸成形中，然也會面臨上述挑戰，若能克服並抓緊機會迅速擴大，才能使儲電商機浮現的潮流中取得產業的一席之地。
