完善能源生態系的關鍵 HAN電力數據新商機(07/28/2020 DigiTimes)
作者:顏哲淵
智慧電表的用途,絕不只是解決電力公司抄表的困擾而已。其中由HAN (Home Area Network)所蒐集的電力大數據,才是未來發展智慧城市的關鍵DNA,藉此延伸出的商業應用都將成為智慧電網與智慧城市的核心架構,加速科技與智慧城市生態發展。
完善電力調度生態系
從電力調度面來看,HAN除了可以提供使用者自家電表的即時資訊外,也是電力公司協同能源聚合業者,同步維持電網平衡的重要資訊。當產電出現臨時意外,備轉容量不足時,能源聚合業者(Demand Response Aggregator)便是居中協調的重要角色。
然而能源聚合業者,因缺乏電力公司用戶電力資料,也未有有效調度住戶電力的手段,往往在降載時沒有足夠的籌碼參與需量反應。無法評估調度的預計成效,也導致了難以提高電力公司與其合作意願。此時若能源聚合業者透過自身能源服務,取得使用者的家中用電資料,或是透過用戶授權開放給「情報銀行」等第三方數據平台,便可利用各區域用電型態平均值,評估降載的調度潛力,提升電力公司對於能源降載的信心水準。
另外以能源服務業者(Energy Service Company)舉例,改善能源使用效益,最重要的便是全面掌握用電型態的數據,才可準確評估電力節能效益。過往ESCO*業務的困難點在於,若節能缺乏參考基準,也難以驗證節能專案績效的成效做為收款依據。此時藉由HAN電力資料開放,ESCO業者便可以有公開數據做為節能基準,並以資料佐證節能成效。
*ESCO (Energy Service Company):協助工商業界擬定節能計畫為主要業務的企業,藉由改善能源使用效益中獲取營收。
未來電力公司結合能源服務商與物聯網業者,便可自動化調控住戶的大型用電裝置,如電熱水器、大型空調、蓄電池等等,並根據節省下的電力用量給予住戶回饋。其中HAN的即時電力資料,便成為串聯起能源生態系的橋樑,共同創造更加彈性多元的能源管理方式,促使「電力公司」、「能源服務業者」與「電力用戶」三贏的局面。
電力資料還權於民,從能源管理到便民服務,擴大能源生態系
HAN電力資料的價值,除了電力調度用途,HAN電力資料更強調於「用戶賦權」。不只是讓家庭理解用電,也幫助大型場域可以更容易透過能源管理系統理解電力使用情況。提供智慧城市相關政策,如「城市建築物電氣化」、「智慧移動」、「減少碳排放」、「長者照護」等施政方向的基礎數據。
說到「減少碳排放」,大多印象不外乎是隨手關燈關冷氣,環保愛地球。然而事實上,節電的目的諸如環保、經濟等面向,最終取決的因素還是在於我們所產電的方式,而產電的方式也取決於我們對於用電型態的了解。當能源服務業者可以透過HAN取得各區域用電、產電、儲電的數據,越理解每一度電的來源與去處,便有更充裕的彈性調整產電組合。利用分散式的區域能源管理提高自發自用效率,便可以從源頭減少碳排放量。
在「智慧移動」議題中,電動車是否能夠普及,取決於充電環境的友善程度。即使企業、政府組織為鼓勵員工購買電動車,建設充電樁於停車場,也可能因為其充電時交流電轉直流電的高功率,導致需量超約而受罰,降低其意願。此時場域內的智慧電表若具備HAN模組,便可輕易導入電力數據與區域能源管理系統,便可針對不同的充電時段調度能源,或是在需量高峰期啟動蓄電池等等綜合應用。
承上所述,開放HAN的電力資料是發展、完善能源生態系的關鍵,藉由HAN模組的資料共享,能源業者便可透過取得電力資料,建立區域能源管理系統。當中的電力使用行為,也可以提供第三方業者創造以往無法實現的新服務模式。
完整內容請見:
https://www.digitimes.com.tw/col/article.asp?id=1234
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沒有煙囪的島 為什麼夏威夷可以拒絕核電又不用燒煤? (06/19/2017 天下雜誌)
美國總統川普上任後宣布退出巴黎氣候協議,更聲稱將重啟煤礦產業,開採頁岩油及天然氣。然而距離美國本土3700公里的夏威夷州,卻決定告別進口化石燃料,運用本身豐富的自然資源,朝2045年全州100%再生能源供電的目標邁進。目前夏威夷的再生能源供電比例已抵達30%左右的水準,預估幾年內就可跨越過半門檻。
(編按:這是夏威夷州政府在2017年5月份所公布的夏威夷州能源現況與統計資料 / Hawaii Energy Facts & Figures : https://energy.hawaii.gov/…/…/HSEOFactsFigures_May2017_2.pdf )
天堂之島能源轉型 分散式系統及儲能是關鍵
夏威夷如此積極發展再生能源,起因於2008年進口石油價格波動,導致電價飆漲,因此前州長林哥(Linda Lingle)、美國能源局,以及佔全州九成以上發電的夏威夷電力公司(Hawaiian Electric),共同簽署了夏威夷乾淨能源倡議(Hawaii Clean Energy Initiative)。
夏威夷各島之間並沒有海底電纜或電力輸配系統,每個島必須各自發展獨立的電網,並依在地需求規畫再生能源配置。像歐胡島(Oahu)是觀光及商業中心,人口也最密集,因此除了分散式太陽能裝置,也積極開發超大型太陽能發電廠。大島(Big Island)則因為有活火山,可發展地熱及抽蓄式水力發電。
夏威夷最大的優勢,在於與美國本土能源企業合作,充分利用新科技及日益精進的商用技術,引進智慧控制及需量回應(demand response)等最新科技,逐年克服再生能源整合電網系統的穩定度、降低成本並提升供電效率,成為全美乃至全球最先進的再生能源技術的實驗場。
在電價政策上,透過租稅補貼、減免土地稅等經濟誘因,鼓勵家戶採用儲熱式熱水器、屋頂太陽能板、家戶型儲能設備、電動車等,以達到家戶能源自產自用。加州的太陽能上市公司Sunrun,就在夏威夷成功推出如電熱水器般可簡易安裝的家戶型太陽能儲能系統BrightBox,非以販售設備,而採用向客戶售電的方式營利。
考艾島電力島民自決 特斯拉投資太陽能儲電系統
考艾島(Kauai)是另一個有趣的案例。他們自組非營利的考艾島電力合作社(Kauai Island Utility Cooperative),由3萬多名會員投票選舉董事會成員。以咖啡等農業為主的考艾島,致力發展生質能、太陽能及水力,然因島上有瀕臨絕種的稀有鳥類,所以並未發展風力發電。
值得注意的是,電動汽車大廠特斯拉(Tesla)去年購併全美最大的太陽能公司SolarCity之後,正式以電力公司營運模式,在考艾島興建了一座太陽能發電廠,搭配由特斯拉研發的Powerpack電池設施,與考艾島電力合作社簽訂了為期20年的售電協議。
機場節能有成 連歐巴馬都說讚
夏威夷機場是另一個自主節能減碳的案例。在2008年前後,機場展開全面節能計畫,透過公開招標,最後由江森自控(Johnson Controls)謹慎計算節能效果後,提出所有改善工程節能達49%的目標。江森自控還簽下保證契約,如果沒有達到節能目標,廠商將負擔差額,而且後續設備維修也全由廠商負責。
計畫總共投入1.5億美元進行更新與裝修工程,包括全面更新LED燈及變壓器、加裝太陽能板、供冷系統等,預計20年內可回收高達5.18億美元的節能成本。
資金來源由夏威夷機場向債券基金募資,償還貸款的錢則來自節能省下的成本。這筆錢不只足夠付清貸款,還有餘款可以用來更新設備。等於機場不用另外掏荷包,就可以得到所有的更新。更棒的是,設備還不用自己維護,不只省下更多成本,也讓旅客享有一個更明亮、更有效率、更舒適,且對環境更友善的機場,連前美國總統歐巴馬都曾公開讚譽。
第一階段合約已在2017年1月到期,並成功達成目標。第二階段機場將投入650萬美元,預計17年內能再節省8千萬的電力支出。包括在LED燈上加裝智慧控制裝置,以及加裝更多的太陽能板等,6月即將開始執行。
台灣走向無核家園 能源未來亟待重整
隨著台灣三座核電廠明年起陸續除役,台灣將在2025年正式邁向無核家園。政府提出再生能源的發電佔比將由目前約5%提高到 20%,過去仰賴化石燃料及核能的低電價、高環境成本政策,勢必無法持續。同為島嶼的夏威夷極具開創性、因地制宜、多元彈性的再生能源及節能策略,值得台灣借鏡。
文章內容資料原始來源:
http://csr.cw.com.tw/article/39932
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