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能源觀點

執行長專欄

電價調漲下一步?從澳洲、日本經驗看 AI 與綠電應用

2024 / 04 / 22

 
四月起,台灣宣布電價調漲。但我們不該讓討論止於電價高低與用電大戶,應著眼於加速產業淨零轉型。

電價調漲與經濟脫碳已是不可逆的國際趨勢。例如,高核電占比的法國,2020到2023年間工業和民生電價漲幅分別達160%與22%;英國工業電價增長126%、民生電價提升79%。

台灣身為能源進口國,勢必面對電價上漲的長期挑戰。既然這是不可改變的未來,我們有沒有提前佈局的策略?澳洲與日本面對經濟脫碳及電價調漲的雙重挑戰,他們已提出哪些辦法?

 

新的能源資源:「調整力」是什麼?

首先,我們得從一種新的能源資源「調整力」開始說起。

以往對能源資源的想像,不外乎像石油、天然氣、煤炭等燃料,可提供發電廠、產生源源不絕的電力;能源再透過集中式電網,從發電廠一路輸送到每戶家庭使用。

 

而調整力則是運用能源物聯網的穩定連線、雲端即時調控,加強電力需求端的調控。例如,透過蓄電池和充電樁供電,可以有效減少電網的用電量,達成電力供需平衡。

 

因此,調整力能反其道而行——透過用電的基本單位(家庭與企業),向上聚合成虛擬電廠,以維持電網穩定。

調整力有哪些優點?它能透過物聯網平台並跨越空間限制,集中化管理分散各地的能源資源,達成如同電廠的電力調度規模。因此,各國正積極打造具有調整力的基本單位「」(綠電產銷者),拓展使用範圍。

用電方面,需量預測型AI可提前計算太陽能發電量、屋主各時段用電負載、電網調度市場需求等資料,再透過能管系統控制各家戶的分散式能源資源。例如,為了避免社區在熱浪中停電,可先輪流切換或關閉各戶空調五分鐘,或控制儲能設備以供應用電量。

此外,家用儲能裝置能根據電價高低時段調度,例如凌晨低電價充電、中午高電價放電,一天調整兩次。一但AI結合氣候數據,就能預測太陽能自發自用量、餘電量與屋主用電量,將充、放電模式改為一日四次,例如凌晨低電價充電、上午高電價時段放電、中午太陽能過剩充電、下午高電價時段再放電。

也就是說,在同樣的太陽能和蓄電池設備下,納入需量預測型AI後,能同時實現最大化綠電自用比例、時間電價套利、減少餘電浪費和抑低電網尖峰等需求;並有效率達成100%零耗能目標,同時提升電網調整力。

今年一月,昆士蘭州政府宣布將擴大計畫規模,除原本的195個淨零住宅,也將建構5,000平方公尺的零售商業中心,與一座可容納98戶的公寓大樓。

從澳洲經驗可見,用電端最小單位「家庭」,不只由下往上聚合可調度的分散式能源資源,也透過AI組成如城市規模般龐大的虛擬電廠。

 

日本經驗:聚合家戶,打造城市級虛擬電廠

除了企業與家庭的能源管理應用,日本也將AI應用在城市級虛擬電廠的控制與調度上。

日本商社霸主「伊藤忠商事」在日本各地部署了超過3.6萬個儲能系統(ESS)。其中,他們透過能源物聯網雲端平台,將700多個分散的除能設備組成八個虛擬電廠,協助平衡城市電網供需。

統計指出,他們已在八個月內成功調度儲能設備87次,共為電網提供12MWh電量。

 

在這之中,AI扮演至關重要的角色。透過機器學習,AI可以識別各家戶的太陽能發電、用電模式;並結合天氣預報數據,預測設備未來的用發電,並自動化控制各家戶的儲能系統,讓太陽能使用率最大化。

 

透過人工智慧和機器學習,可以優化分散式能源設備行為,與一般電池調控模式相比,有效節省至少14%。此外,能源物聯網雲端平台也整合了需量反應機制;在尖峰時段,AI能彈性操作儲能系統、參與輔助服務,幫助家庭減少電費開銷。(延伸閱讀|虛擬電廠是什麼?

 

虛擬電廠將天氣等因素納入考量,並利用AI分配電力,協助民眾管理用電。圖片來源:Trende官網

 

AI、儲能、綠電產銷者

隨著電價看漲與再生能源日益活躍,我們看到澳洲、日本的案例,皆透過AI與能源物聯網,調度分散式能源(例如家用儲能系統),改善綠電使用率與能源韌性——AI如同交響樂指揮家,透過妥善調度分散式能源,才能讓電網演奏出和諧的頻率。

隨著能源產業的不斷發展,人工智慧驅動的解決方案,將是實現彈性和永續的能源未來的關鍵鑰匙。(延伸閱讀|聯齊科技需量預測型 AI,提升光儲能效 17%

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顏哲淵

NextDrive聯齊科技創辦人兼執行長,產品榮獲日本ET/IoT Technology大賞特別獎與Good Design產品設計獎。曾任Ninecom創辦人兼執行長、美商Fresco Logic台灣區總經理,專注於能源管理服務與分散式能源議題,期望透過物聯網、雲端和大數據,創造每度電都被善加利用的智慧生活。