Page 186 - 捷運技術 第50期

182 林文進、彭柏志 臺北捷運板南線機電系統節能儲能方案之研究

由於無法得知市場上有實際運行經驗的供應商其超級電容儲能設備之價格，因此僅單純

考慮符合板南線之儲能設備費用一套約為1300萬元(以本實驗室購買的1顆2700 F超級電容為
1800元計算，滿足10 kWh 需要5556顆，假設控制電路約為300萬)，但不包含土建、環控、消
防與維護等費用。板南線列車全年運行365天，每天18小時，其中列車每天以尖峰W3的情況

運行4.5小時，以離峰W2 (班距為240秒)的情況運行13.5小時，利用表6.18與表6.21的結果以及
電費用每度3元計算，可得每年板南線的節省電能與成本效益如表3.8所示。1年可節省電能之
計算公式為：
[(尖峰有無儲能設備的TSS總電能差)×4.5 + (離峰有無儲能設備的TSS總電能差)×13.5]×365。

表 3.8 板南線的成本效益

設置數量 設備成本 1 年可節省電能 1 年可節省電費 回收年限

班距 360 秒，設置
16 座儲能設備 20800 萬元 40178.65 MWh 12053 萬元 約 1.72 年
班距 360 秒，設置
10 座儲能設備 13000 萬元 27756.10 MWh 8326 萬元 約 1.56 年
班距 120 秒，設置
16 座儲能設備 20800 萬元 60170.25 MWh 18051 萬元 約 1.15 年
班距 120 秒，設置
10 座儲能設備 13000 萬元 32047.08 MWh 9614 萬元 約 1.35 年

板南線離峰班距均設為240秒；尖峰用360秒與120秒兩種班距來評估，尖峰班距從360秒
縮短到120秒，每年尖峰時段的用電電費將會增加6746.3萬元，但由上表的結果可知，班距從
360秒縮短到120秒，無論設置16座或10座儲能設備，每年可以節省的電能均增加，儲能設備

的利用率可以提升13.39 %～33.23 %，而且回收設置成本的時間縮短，但無論在班距為360秒
或120秒時設置儲能設備，均可以節省電能與達到節省電費支出的效果。

四、整體評估與總結

(一) 評估儲能設備之成效

本報告蒐集國內、外捷運各類機電核心系統節能、儲能設(措)施應用之相關資料，無論
是逆變回饋系統、飛輪儲能系統、電池儲能系統以及新興的超級電容儲能系統均具有達到節
省電能與儲存再生電能的效果。台北捷運列車系統，牽引電網可允許的電壓波動範圍在500 V
～900 V DC之間。當再生煞車電壓超過900 V DC 時，列車的再生煞車電能將由列車煞車電阻

放電，再生煞車電壓越高，放電的時間也跟著越長，大部分的煞車電流經過煞車電阻，以熱
能的方式消耗，使得隧道溫度上升以及再生煞車電能被白白浪費。
本研究報告希望設置儲能設備之後可以回收再生煞車電能與降低煞車電阻的使用率，因

此利用軌道列車軟體RAILSIM模擬板南線列車的TPC、LFA與設置儲能設備之後的成效。由
模擬結果也驗證了儲能設備是具有提升再生能量回收率與減少牽引變電站的電力供應；由模
擬結果亦可得知儲能設備具有穩定電壓的效果，使第三軌電壓不會超過900 V，而不會將再生