時事關注

正視興隆智慧社區虛擬電廠之重要性
盧思穎

2017/09/19
臺灣電力系統未連結其他電力系統且規模較小,因此當日備轉容量率低於6%,限電機率便大幅提升。電力為都會地區高附加價值經濟活動主要動力來源,以臺北市而言,2016年總用電量165億度,相較2015年成長2.2%,亦為近5年來新高,總用電量約占全國16.17%,主要用電類別為服務業用電及住宅用電,而由地方政府負責管理的所屬行政機關建築、公共住宅、公有市場、區民活動中心、健康服務中心、汙水處理廠、停車場、公園、交通設施等,用電量約占5~10%。面對如何避免未來缺電風險與都會地區所可能造成的鉅額損失是未來臺北市都會治理必須面對的嚴肅課題。
需量反應(Demand Response)是在電力尖峰使用期減少用戶的負載電量,以維持電力系統可靠度,避免停電和限電發生。近年來,需量反應為保持供電可靠度已演變成動態資源,並提供價格緩解及配套的服務。因應臺灣電力供應吃緊,為降低尖峰負載確保供電可靠,台灣電力公司2015年提出需量競價機制。目標為契約容量100 kW以上高壓用戶,最低標售額是50 kW的用電量。2017年台電公司啟動「用戶群代表」(Aggregator)制度,當實際或預期備轉容量率低於6%時,藉由第三方找尋不同類型高壓用戶彈性節電,目標為每年抑低時間100小時、降低20萬瓩的用電量。用戶群代表結合資通訊技術,整合可抑低用電量組成一座虛擬電廠,降低全臺尖峰負載壓力。然而,隨著工業用戶尖峰負載抑低容量趨近飽和及智慧電表布建,都會區微小需量參與需量反應可擴大需量來源及穩定都會區電力供應。
臺北市政府自2015年起推動4年2萬戶公共住宅建置,並以公共住宅為對象,於同年推動智慧電網計畫。第一階段為期2年,已於2016年完成於興隆公共住宅一區推動智慧電網第0期計畫,選定24個住戶單元導入家庭能源管理系統(HEMS),分析過去14個月住戶用電資料,其結果顯示裝設家庭能源管理系統之智慧電網實證戶可較一般住戶節省約12.08%用電。今年度起推動第二階段4年計畫,於興隆二區擴大智慧電網導入戶數,選定301戶導入家庭能源管理系統,作為臺北市政府公共住宅智慧電網第1期計畫實證場域。導入家庭能源管理系統除可達成住戶用電可視化、遠端監控家中電器用電情形、提供家電排程管理,調配尖峰時刻用電量,進而提升住戶節能意識、用電管理便利性、提高電能使用效率及節約用電效果。臺北市公共住宅所導入之家庭能源管理系統亦具備符合國際標準的自動需量反應(Automatic Demand Response, ADR)功能,可配合電力公司需量反應措施,將都會區的電力需求轉化為協助電力公司系統調度者的輔助服務資源。
此外,今年度由臺北市政府、台電公司與第二期能源國家型科技計畫嘗試利用興隆公共住宅一區與二區整合成「安康智慧社區虛擬電號」,並作為低壓用戶群代表參與台電需量競價平台。透過執行低壓用戶群代表需量競價措施與執行方案,試驗集成微小需量擴大台電公司需量來源,並建立透過新型態之虛擬電廠與用戶群代表商業模式參與需量反應措施,可擴大興隆公共住宅1區建置效益,將導入家庭能源管理系統所產生之節電效果從而可有效舒緩平時區域供電壅塞及整體電力系統備用容量不足的缺電風險,進一步紓解用電尖峰時電力不足之情況。
若以前述興隆一區節約用電效果12%看,估計將來若於台北市5萬戶住宅內導入智慧家庭能源管理系統(HEMS),平均每月總節電量可達247萬度電,相當於3座量販店一個月平均用電量,亦相當於可省下通霄火力電廠3號機組10小時發電量。然而上述節電效果約12% 之數據係為用戶尚未搭配電力公司需求面管理措施,如時間電價或需量競價措施等,而僅透過 HEMS提供用電可視化並誘發自主性節電。未來規劃住宅可再更進一步依所在地理位置納入區域虛擬電廠電能調度資源,並透過用戶群代表參與台電公司需量競價措施,在不影響住戶舒適度,有次序地利用符合國際標準的開放式自動需量反應技術(OpenADR)卸載,預期可有效抑低約20%之尖峰負載。
臺灣未來無核家園時代即將來臨,為因應潛在的缺電與供電壅塞問題,推動都會區微小需量整合參與需量反應除可達到節能減碳及降低輸配電系統壓力外,配合市電端需求側電網調節管理策略,透過未來全市公共住宅智慧電網雲端電能管理系統建置,亦能協助系統調度者作為備轉容量、頻率調節或電壓調節等輔助服務資源,建立都會區新型態之虛擬電廠與用戶群代表商業模式及提供市民新形態的能源服務。對國內產業而言,可建立國內虛擬電廠供電服務團隊,協助將國內機電產業由設備代工、系統設計進一步轉型為附加價值較高的虛擬電廠系統服務業,有助於協助國內企業掌握國際再生能源發展時代下的新智慧能源整合商機。
 

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