多年前綠學院的產業小聚曾經討論過電網設計中的實功與虛功，那時大家有聽沒有懂，多年後我們有了電力交易平台、業界協作的第一套輸電級儲能案場管理方法學，經驗值已大幅提升，現在讓我們再挑戰一次，不用電學公式也能看得懂什麼是虛功，開始！
虛功是什麼？
在交流電系統中，線圈在轉的時候每120度有相位互相差120°的交流電，也就是我們常聽到的三相，三個方向的電。這個瞬時電壓與電流的波形存在的角度（相位）差異，隨著負載特性不同（註一），反應在功率表現上就區分為：
- 實功率：或稱有效功率，簡稱實功(P)。實功影響頻率(f)，頻率像是人的脈搏
- 虛功率：或稱無效功率，簡稱虛功(Q)。虛功影響電壓(V)，電壓像是人的血壓
虛功率照字面意思即無實際做功，也就是說沒有實際的能量消耗。因此在計算電費時，只會算實功，不會去計算虛功，用戶不需要負擔虛功電能費，所以你我都不太熟悉什麼是虛功。尤其在家庭用電方面，因用電量低且家電設備消耗的虛功率微乎其微，就不看虛功率的部分。
虛功對電網產生的影響
其實電力的傳輸過程中涵蓋實功率與虛功率，當電網中很多負載集合起來，就可能拉大瞬時電壓與電流的波形相位差，造成電網及負載消耗的虛功率亦越大，若能減少線路上的虛功率流量，就可以有效減少傳輸電流，減少輸電損失。業界用語「實功救頻率，虛功救電壓」就是描述虛實功對電網產生的影響。因此在工廠用電方面，計費電表除考慮瓩/時(kWh)之外，亦針對虛功率的時間乘積：千乏時(kVarh)有所要求，要求千乏時不得過低，也就是要求功率因數(power factor)不得過低。
為什麼台電需要再生能源和儲能提供虛功補償？
工廠的感應馬達是電感器，電感器與電容器皆是虛功率的負載代表，馬達就是電感性負載，會消耗虛功，影響到電網整體的虛功率，這就是為什麼電力公司要跟你收取功率因數調整費的原因。因此許多工廠會自行安裝電容器，自行提供自己需要的虛功率，以改善功率因數，節省電費。
在電力傳輸過程雖然需要盡量減少虛功率潮流，但電力系統仍需要足夠的虛功率支持才能維持電壓穩定。電網上的參與者這麼多，大家都要對電壓穩定貢獻一己之力。風力發電跟上面說的工廠很像，都是馬達在轉，被要求提供虛功補償很合理；太陽光電則屬於電容性負載，會消耗電網的虛功率，因此電力公司會要求再生能源要具備電壓調控及提供虛功補償。同理，當儲能放電的時候，實際上也等於扮演發電機的功能，也會影響電網的電壓，因此當儲能案場越來越多，電力公司也將開始要求儲能系統要有電壓調控及提供虛功補償。
看完這篇文章相信可以幫助你脫離一知半解，不再靠著吸收碎片化的知識或資訊，片面解讀虛功補償。邀請你註冊或登入成為綠學院用戶，綠色產業最前沿的趨勢、商機、人脈、資金一鍵抵達，也歡迎參加產業小聚，認識更多A咖！
（註一）所謂負載特性不同指的是該設備是屬於哪種被動元件，電阻性負載、電容性負載及電感性負載，例如太陽能就屬於電容性負載，會消耗電網的虛功率