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能源小白懶人包:白話解析需量反應 (Demand Response) 是什麼與入門概念

2023 / 03 / 14

需量反應是什麼?

需量反應(Demand Response, DR)又稱為需求面管理(Demand Side Management, DSM):就是電力公司透過管理措施或是控制技術,減低特定時段用電需求的方法,讓電力系統在較低成本下有效舒緩短期供電緊澀的窘境,提升整體電力系統的運營效率。

而根據國發會2050年淨零排放路徑,未來再生能源比重將提高至 60~70%,在綠電無法像以往發電廠那樣排程、 24 小時輪班的情況下,需量反應就成為維持電網運作重要且必要的措施之一。

需量反應的正確理解與應用

需量反應的應用主要分為兩種類別,分別為:1. 價格誘導型 2. 激勵協議型

1. 價格誘導型:

如時間電價、電動車專屬費率等,在用電尖峰提高電價費率、並在用電離峰時段大打折扣,以價制量來改變用電需求。但因價格誘導型需量反應通常需要一定的時間才會影響消費者的用電行為。且節電成效難以保證。即使電價上漲,當消費者面臨用電需求時,可能不會改變他們的用電行為。例如,仍需在高峰時段使用洗衣機或烤箱。

2. 激勵協議型:

如能源聚合商業模式(Energy Resource Aggregator Business, ERAB),在供電緊澀時,自動發送減少用電通知,用戶與企業可以透過能源管理系統調整用電,並針對需量反應結果獲取對應報酬。甚至透過能源管理系統與物聯網科技,實現自動需量反應(Automated Demand Response;ADR),無需人為介入。相比價格誘導來的更加迅速高效,有效減少的再生能源併網後帶來的不確定性。

那需量反應和我們常聽到虛擬電廠(Virtual Power Plant, VPP)差別在哪裡呢?簡單來說,激勵協議型的需量反應是虛擬電廠的一部分。需量反應著重於減少電力需求,因此所有應用都在「需求面」也就是「表後端(Behind the Meter, BTM)」的裝置管理。而虛擬電廠則是除了需求面也涵蓋了「供應面」也就是「表前端(Front of the Meter, FTM)」的裝置管理。例如透過大型儲能設備反向輸出回電網供電。

轉載自 Energy Sage _ behind-the-meter-overview

激勵型需量反應的三大優勢

 

  1. 即時性:激勵型需量反應可以即時觸發用戶採取減少用電措施,並且立即看到節能行為對於獲得獎勵的影響。這種即時性可以激發用戶積極參與節能活動,提高節能效果。

  2. 成本效益:激勵型需量反應讓電力公司避免為了滿足短暫的尖峰用電需求而建設昂貴的發電廠。相反,通過提供激勵措施,電力公司可以鼓勵用戶在尖峰時段減少用電,從而降低成本,提高營運績效。

  3. 參與度:激勵型需量反應可透過及時回饋,讓用戶了解他們的節能行為對獲得獎勵的影響。這種回饋可以激發用戶積極參與節能活動,增強用戶對節能活動的參與度,從而提高節能效果。

 

需量反應的真實案例,透過能源管理系統,自動參與需量反應

雖台灣淨零目標相當有挑戰,但好在我們並不孤單。同樣身為島國,日本也面臨國家能源轉型挑戰。日本政府目標在 2030 年達到 36% ~ 38% 的再生能源佔比,因此急需發展出可以即時發動的大規模需量反應,以預備未來高比例再生能源併網的調度需求。

NextDrive 去年與 Eneres 與 TOSHIBA 兩大虛擬電廠平台合作,一同參與了日本経済産業省所發佈的《令和4年度 分散型エネルギーリソースの更なる活用に向けた実証事業》實證案, 我們透過 HEMS 家庭能源管理系統,協助 Eneres 與 TOSHIBA 控制家用蓄電池與電動車充電樁,實現低壓用戶的自動需量反應(Auto Demand Response, 簡稱 ADR ,註1)。

當電網供電緊繃,或電力採購成本過高時,業者可以透過 NextDrive EMS 能源管理系統,短時間內動員家中蓄電池、充電樁執行充、放電,並持續維持至多 3 小時增載、卸載電力的電力調度服務。有效舒緩電網供需,並紀錄各家戶參與需量反應的結果,實現迅速、高效和精準的電力實時動態調控。

NextDrive 基於能源物聯網平台 SaaS (Software-as-a-Service:軟體即服務)架構,提供合作企業最佳的能源轉型策略。藉由支援 ECHONET Lite AIF 全認證的閘道器、模組化的 HEMS 家庭能源管理系統到雲端數據 API 串接。協助合作企業統合低壓調整力資源,快速展開 VPP、ADR 等能源商業應用。

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