2022年11月04日
專欄作家沈勤譽/
跨域的科技觀察者、媒體經營者與文字工作者，現任酷傳媒總編輯、視角酷行銷總監。
大學唸機械工程，研究所轉戰新聞傳播，先後在DIGITIMES電子時報、Stuff史塔夫科技、數位時代、新電子雜誌等媒體擔任採訪記者及專欄作家近20年，長期觀察行動通訊、新能源、車聯網、智慧生活、數位轉型、科技新創等議題。曾出版過《跨世紀的產業推手》、《關鍵影響力：金牌企業成功學》、《勇闖天涯翻轉人生》、《新科技總動員》、《遽變未來》等書籍。以探索斜槓人生為樂，每天腦袋必須在科技趨勢、媒體經營、社群行銷、地方創生、旅遊書寫、文創活動等主題之間快速切換。
酷傳媒：www.coolmedia.tw
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你可能聽過手機具有為其他裝置「反向充電」的功能，但你知道電動車也能夠「雙向充電」（bi-directional charging)嗎？事實上，包括車廠、充電營運商（CPO）、電力公司在內的電動車產業鏈，正在積極發展相關技術，讓電動車化身為可移動的儲能裝置，在必要時候為家庭、其他汽車或電網供電，在智慧電網中扮演關鍵角色。
電動車可緊急供應家庭用電數天
現在絕大多數的電動車，都只有單向充電功能，也就是從電網為汽車電池充電，因此被形容成「吃電怪獸」；但進入雙向充電時代後，將完全扭轉此一情況，電動車將同時具備充電與放電功能，它不再只是單向吃電，還能變身為儲電站，將汽車電池中的電力，反過來傳送到家庭和電網中。
根據國際能源總署（IEA）最新發表的《全球電動車展望》（Global EV Outlook 2022），2021年全球電動車保有量達1,650萬輛，是2018年的3倍之多，預計到了2030年將成長10倍到1.6億輛，2050年更將超過10億輛，這些電動車內建的電池將提供相當巨大的儲電能力。
圖一：2010~2021年全球電動車保有量（資料來源／國際能源總署IEA）
如果把電動車拿來跟手機相比，現在多數手機必須從插座或行動電源充電以維持足夠電力，但部分手機也開始內建反向充電功能，也就是手機可以放電給其他手機或裝置，在自己用電無虞的情況下，扮演行動電源的角色去「救援」其他快要沒電的手機。
然而，現在一般手機的電池容量僅約4,000~5,000mAh，能夠救急供給其他裝置的電力相當有限。但電動車可就不同了，電動車載有鋰電池平均有60~80度電，以台灣家庭平均用電約10~15度電來說，電動車充飽的電池足可供給家庭的照明、家電及網路設備等用電達4~7天之久，等於是每個家庭都擁有一座機動供電站，如果遇到緊急停電時完全可以派上用場，不用自備發電機。
如果是電動公車，其電池容量更是一般電動車的2~5倍，亦可供應一棟公共大樓好幾天的電量。
實現放電功能 車廠、充電樁、電網需升級
儘管電動車業界都看好雙向充電將是未來的標準配備，但目前有支援這功能的電動車還很少，僅有日產（Nissan）Leaf、奧迪（Audi）e-tron與e-tron Sportback、BMW i3、三菱（Mitsubishi）Outlander、福特（Ford）貨卡F-150 Lightning、現代（Hyundai）Ioniq 5與6等少數車款，且充電樁必須升級，並搭配智慧型電網管理系統，才能實現車輛到電網（Vehicle-to-Grid；V2G)、車輛到住家（Vehicle-to-Home；V2H）、車輛到負載（Vehicle-to-Load；V2L）將餘電回充的功能。
一旦電動車具備雙向充電的功能，除了備援電力的用途外，還可促進電網的平衡利用。例如在離峰時間以低電價進行充電，在高電價的尖峰時間則從電動車輸電給家庭使用，或者以高電價賣回給電網，對家庭來說可以節省電費，對車主、社區或CPO來說，還可利用不同時間的電價來賺取合理的價差。
對電力公司來說，利用差別電價政策來鼓勵用戶將尖峰用電轉移到半尖峰或離峰時刻，透過移峰填谷來減少電網整體負擔，並搭配太陽能或其他再生能源，讓整個電網的使用更環保、更有效能，對強化電網韌性大有幫助，自然也是樂觀其成。
事實上，台電近幾年就在積極推廣「表燈時間電價」，為了反映尖峰、半尖峰、離峰不同時間的供電成本有一定差異，特別依據不同用電時間訂定不同費率，讓每月用電超過700度的用戶可自行選用時間電價，透過減少尖峰時間用電、調整用電時間等作為，藉以節省電費支出；如果家中有雙向充電的電動車，就可扮演行動儲能設施，充分獲得差異電價費率帶來的好處。
此外，台電也開發出EMS智慧型電能管理系統，得以遠端監控充、放電狀態，確保充電安全，並具備智慧調控功能，能夠自動分散充電時間，以提升電網整體用電效率、維持電網穩定。同時，台電也跟電動機車龍頭Gogoro攜手合作，開發出一套「分散式儲能系統回輸電網技術」，未來只要電網有需求，就可從全台1,000多個Gogoro電池交換站，將電能回送到台電電網，台電每度電付出10元，遠高於一般用戶的用電費率。
圖二：台電針對不同時間實施的差異電價（資料來源／台電）
不過，目前雙向充電還有一些問題亟待突破，例如充電再放電會造成電能損耗達2~3成，也會減損電動車電池壽命，但車主省下的電費不足以彌補此一損失，另外，電力公司必須透過遠端來監控充放電，車主的使用心態也是雙向充電能否普及的一個因素。
從汽車進入家庭 打造智慧能源網路
當然，電動車做為儲能設備只是第一步，許多業者都在思考，要如何深入到家庭、社區或辦公大樓，進一步打造分散式的智慧能源網路？
特斯拉的Powerwall就是一個顯例，其外表看起來像是一座站立的太陽能板，但其實是一款可儲存、傳輸及管理電能、並偵測電力中斷的裝置，內建特斯拉的Megapack鋰電池。在電網故障時可自動為居家或大樓供電，等於是集發電機、儲能裝置、不斷電系統等功能於一身，也可與太陽能板搭配使用，同時兼具電力備援與能源智慧管理的功能；用戶透過應用程式，可即時監控住宅的發電與用電量，並有即時預警和遠端存取功能。
如果你覺得PowerWall只是一台儲電裝置，那可就錯了，特斯拉的企圖心可不僅於此，他想要將這些分散式的儲電設備串連在一起，透過智慧化的管理，打造成虛擬民間發電廠。
特斯拉在美國、日本、澳洲、太平洋等缺乏大型電廠的島嶼，已在試行相關的能源管理服務，例如其與太陽能設備廠商合作，在沖繩的宮古島的許多公共住宅及透天住家，設置太陽能充電板，再將太陽能發電的電力儲存在Powerwall中，在供電緊迫時就可放電給住家使用，如此一來可避免停電，也能穩定全島的供電系統，預計在2023年底建置600台，2025年全島再生能源自給率可達到5成左右。
可以預期的是，一旦雙向充電、平衡用電的使用習慣建立之後，不僅是特斯拉，將有愈來愈多車廠、CPO、能源管理業者投入其中，在城鄉之間開發類似的再生能源發電與儲能業務，持續探索創新的商業模式，同時也為永續地球的零碳排目標貢獻心力。
圖三：電動車具備雙向充電功能後，可變身為行動儲電站（攝影／沈勤譽）