台灣即將邁入 7 月，正式進入夏季的同時，隨氣溫上升而增加的用電需求，與日落時分的鴨子曲線，都將會是電網穩供的一大挑戰。透過「虛擬電廠」建立可快速反應的電力供需調整機制，已成為新常態，除了過往依靠工廠綠能與蓄電池搭配，如今新型態的農、牧場藉由得天獨厚的綠能條件，成為「虛擬電廠」( Virtual Power Plant, VPP )（參考閱讀：能源轉型時代，「新能源管理」為何成為企業佈局關鍵？） 市場潛力軍。
與綠能共生，借鏡國外農、畜電共生的成功案例
美國電力公司 Xcel Energy 與科羅拉多州傑克農場的農電共生合作案例，透過電力訂閱機制，減免使用者電費。 Xcel Energy 既有客戶，可藉由選擇訂閱傑克農場的綠電，獲得每月電費額外折抵，從而減少每月支付給 Xcel Energy 的電費。
農電共生除了有效提升空間使用率外，另有多項附帶效益，如因科羅拉多州氣候乾燥，光電板下的溫度可降低約 9 °C ，使下方的農作物免於過度曝曬，提高 70 % 作物產量；同時，農作物也幫助減少地面熱反射，阻止熱輻射向上影響光電板效能，因此幫助光電板提高 2 % 產電力。
美國最大豬肉生產商史密斯菲爾德食品與美國電力公司 Duke Energy 的畜電共生合作案例，選在密蘇里州的豬舍，利用豬隻排泄物所散發出的甲烷，轉化成大量可再生天然氣，為其設施及附近社區供電，每年約有 140,000 dth 產生，估計足夠供給約 1 萬戶家庭使用。
由此可見，農、牧業與綠能共生共榮，確實有其得天獨厚的條件。隨著氣候極端化，作物和牲口無疑將面臨更嚴苛的生存環境，此時一地兩用的農、畜電共生，將有效改善高溫帶來的衝擊，幫助提高作物產量，或提升畜禽換肉率與泌乳量。
農、牧場中的綠能設備，除上述加值優勢外，回歸其本質面，還得將綠電善盡其用，虛擬電廠的出現正好帶來解決之道。
虛擬電廠遍地開花，多元場域靈活應用
農牧舍種電在台灣已不稀奇，中南部許多畜牧主早跟進，但隨太陽光電躉購費率逐年遞減，又近年台灣開啟新的電力交易市場，未來選擇自發自用，並將農牧舍打造成「虛擬電廠」，有望成為新趨勢。
跳脫傳統再生能源躉售的綠電販售型態，採綠能自發自用模式的商業模式，並在畜牧場電力有餘裕時，參與台電輔助服務及電力交易等加值應用，將綠電價值最大化。
「農、牧舍虛擬電廠」並非元宇宙概念，它真實存在，且已被應用於多種場域情境，如澳洲生質能業者 Innovating Energy 就選在澳洲新南威爾士州的一個農業區，打造首家乳製品污水沼氣廠，將周圍 18 個乳牛農場 125,000 噸糞便及 30 噸食物垃圾轉換為可再生能源，利用於乳牛農場供電，並裝載 2 MW 的儲能系統，期待透過虛擬電廠機制，為遠離電網的奶農尋找替代電力。
透過整合鄰近的分散式電力資源，將再生能源、儲能設備甚至用戶的可調節負載相互串連，再導入預測及優化技術，形成一個穩定的供電來源。除了在區域內形成微電網生態外，也能在主電網不穩定時，併網挹注電力救援，達到強韌電網之終極目標。
台電攜手聯齊落腳中興大學，打造全台首創畜牧虛擬電廠
聯齊科技擁有多元的虛擬電廠建置經驗，如桃園文欣國小的校園虛擬電廠，或和順益汽車合作的企業虛擬電廠，今年則首度與畜牧業跨界合作，選在國立中興大學畜產試驗場，攜手國立中興大學前瞻理工中心與台灣電力公司綜合研究所，以發展「永續再生能源農牧場」為目標，導入自家開發 CEMS 場域型能源管理系統，推動智慧農牧場畜電共生虛擬電廠的創新營運模式。
中興大學畜產試驗場佔地 73,296 平方公尺，全區用電範圍涵蓋辦公室與牛、豬、雞舍等區域，因全年無休，又割草及冰乳桶等日常設備耗電量大，每年總電費逾百萬元，其中超約罰金更高達 8 萬元。
上述問題期待透過虛擬電廠得到緩解，以 AI 能源管理系統提升產銷者用電效率，發展出符合畜牧場用電基線及作業流程的調控策略，搭配自發自用太陽能及廢水氫能設備，經蓄電池調控需量反應，在不同時段進行削峰填谷，以抑低超約罰金；另外，由於畜牧場特有的用電模式，主要用電集中在於晨昏的榨乳時段，正巧與市電的主要用電尖峰錯開，故在白天太陽能發電的高峰期間，畜牧場得參與台電輔助服務或作為電力調度場域，是近乎理想的電力應用模型，可謂一舉數得。
分散式電源與虛擬電廠——相輔相承，缺一不可
去年台灣才歷經 513 、 518 短短一個月內兩次大停電，在還沒滿週年之際，今年 303 大停電再度喚醒大眾對能源議題之關注。台灣正因應能源轉型政策，加速佈建再生能源電廠，隨其發電佔比逐漸提高，發電間歇性的問題，彰顯出建立彈性的微電網生態的重要性，此時透過發展虛擬電廠，才能確保整個電力系統穩定運作。
相信不久後，以虛擬電廠為基礎的新能源模式，將有助於高綠電佔比的電力結構下，最大化能源使用效率，且不限於工業廠房，凡校園、畜牧舍甚至農漁業場域，都能結合各種使用情境之特性，靈活調整，創造再生能源電力服務以外的綜效。
顏哲淵
NextDrive 聯齊科技創辦人兼執行長，產品榮獲日本ET/IoT Technology大賞特別獎與Good Design產品設計獎。曾任Ninecom創辦人兼執行長、美商Fresco Logic台灣區總經理，專注於能源管理服務與分散式能源議題，期望透過物聯網、雲端和大數據，創造每度電都被善加利用的智慧生活。
