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歷經五月中旬兩次的全國分區限電，台電「備轉容量率」燈號一夕之間成為熱門焦點，當綠燈轉紅，緊繃的供電系統就像顆不定時炸彈，隨時都可能進入停電危機。 究竟，台灣電力系統的供給量是否足夠，或是還需要尋找新的供電來源？ 在討論相關能源議題之前，必須先了解「備轉容量」與「用電尖峰」的關係。 如同來不及退冰的食材，備轉容量有解嗎？ 簡單來說，備轉容量指的是系統「當天」實際的供電餘裕，具即時調度的意涵。 備轉容量等同電力系統運轉時的淨尖峰能力與系統瞬時尖峰負載（瞬間值）之差額（註一），也就是實際可以發電的容量減去當天最高用電量，會扣除歲修、故障等機組的發電能力；而備轉容量率為備轉容量占瞬時尖峰負載之百分比（註二）。 「備轉容量燈號」便是根據尖峰時段的備轉率做為判斷標準，10% 顯示綠燈、供電充裕，低於 6% 進入紅燈供電警戒，供電吃緊的黃燈則介於兩者之間。 看到這裡，你可能還是有些疑惑。打個比方，以日常煮飯備料來說，媽媽每天會依據明日用餐人數，提前將冷凍的食材移至冷藏庫裡退冰，當然還會多準備一些以備不時之需，這就是備轉容量的概念。但倘若今天中餐時間舅舅一家人突然來訪、冷藏的食材用光，便可能會面臨有人吃不飽、沒得吃的窘境，畢竟僧多粥少，即便冷凍庫有備用食材，也會因為沒有提前退冰，所以無法即時料理。 回到 5 月 17 日全台停電，當時備轉容量率僅 3.84%，就好比上述食物準備不足的情況，由於天氣炎熱再加上產業景氣回升，用電需求暴增，導致台電預測尖峰負載有誤差、其他機組又來不及即時反應。 的確，我們好像面臨了缺電危機。那麼，為了提高夏季尖峰的備轉容量以因應高量需求，或許多蓋些發電廠是唯一解答？ 綠燈得來不易，驚人用電尖峰背後的高額代價 你我都知道，蓋電廠需經過全方位的審慎評估，此時「效率」的概念就很重要。 舉 5 月 17 日為例，當天瞬時尖峰負載為 3744.2 萬瓩，備轉率尚缺 6.16% 才能回復供電綠燈，意即需多生產 230.72 萬瓩的電力。這樣的數字代表我們至少需要 6 個興達電廠燃氣機組備而不用，才有辦法維持 10% 的備轉容量，而這將會耗費約上千億元的成本。 還沒進入夏至就有如此驚人的用電量，更何況是七、八月盛夏，台電預估尖峰負載可能突破 3900 萬瓩；然而等到秋分、天氣轉涼，電力需求隨之減少，原先因應付夏季尖峰所建造的供電機組，其保養維修也是另一筆開銷。由此可見，為了不斷攀升、一時性的用電尖峰，而去投資更多的電廠，如此「以需定供」的解決方法實在不是個有效率的投資。 電價真的便宜？電力的代價不只是電價 當然，為了獲得更多的電力不單是大筆的金錢投資而已。台灣電價為全球第四低，一度電僅 2.5 元。但是， 我們付出的代價真的只有電費而已嗎？在這低廉的電價背後，又有哪些隱形成本是我們忽略的呢？ 在冬天空汙季時，出門前除了看天氣穿衣服之外，要多注意「空氣品質」。台灣火力發電佔 8 成，卻會排放大量的溫室氣體和空氣汙染物，細懸浮微粒（PM2.5）濃度常常呈現「紫爆」警戒，直接危害人體健康。 此外，在 2025 年非核家園目標下，天然氣發電須提升至 50%，擴建的桃園大潭電廠將扮演舉足輕重的要角。然而，中油第三座液化天然氣接收站（簡稱三接）卻引起藻礁生態保育問題，如何在環境保護與穩定供電達成和諧的平衡成為一大難題。同時，當核電退場後，核廢料的存放也將為環境與社會帶來了巨大成本。 在我們享受便宜電力的同時，電費帳單中無法呈現的是我們額外付出的健康、對環境生態的破壞、碳排放所造成的全球暖化等，若將這些外部成本全盤考量進去，電力的代價可能比你我想像中高出許多。 同島一命，聰明用電才能實現永續生活的價值 「今天用電再創新高」、「用電量再破歷史紀錄」，無疑是夏天時常出現的新聞標語。隨著台灣用電需求不斷成長，經濟部日前預估未來台灣 2021~2027 年用電需求年均成長率約 2.5%，尖峰負載年均成長約 2.3%。 綜觀以上，努力「開源」恐怕不合乎成本與經濟效益，「節流」或許是能為穩定電力盡一份力的根本方法，透過主動減少能源浪費，即時抑低尖峰用電；而在需量反應措施、智慧電網與智慧電表的建設下，亦能讓能源使用變得更有效率。 其中，智慧電表更是串聯家戶用電端和供電端的關鍵。未來如果智慧電表廣泛佈建，再結合家庭能源管理系統（Home Energy Management System, HEMS），就可以更即時掌握電力的流向和使用。當我們看得到自己的用電數據時，便能培養「用電感知」﹑促使我們改變用電習慣，讓每一度電都能更有效率地被使用。在有限的資源下，從用電端開始著手節能，讓空氣更新鮮、對環境更友善，能源轉型和打造永續城市的目標需要你我一起來完成！ 本文同步刊載於 BuzzOrange

全球氣候遽變，今年 5 月的天氣宛如盛夏，隨著疫情自 5 月中旬在台延燒，在家辦公的人數也劇烈增多，加上過去一年台商回流設廠、半導體業產能需求，都讓台灣的日用電量屢屢攀高，「如何維持電網穩定」、「是否要重啟或新建發電廠」等議題也在 5 月的 2 次限電後，屢屢成為各界的的角力議題。 公民你我他，一起解決用電問題！ 但我們除了檢視台電對於用電量攀高的因應方案，身為需求端的全台公民，是不是還能做什麼來緩解台灣緊繃的用電呢？ 減碳意識已成為國際主流 ，不少歐美國家宣示要減少碳排量，蘋果、Google、台積電等科技大廠也紛紛響應 RE100 的行列，也就是承諾品牌將於 2050 年達成 100% 使用綠電。 在減碳意識下，台灣也擬定能源轉型目標，並揭示國內用電大戶需將綠能使用比提升至 10％。未來台灣供應鏈，如電動車發展、半導體製造，不僅需要穩定的電力環境，同時也需要充足的綠電供應量。 綠能自發自用，強化場域能源韌性 可以期待的是，隨著能源轉型也會讓未來使用能源的風險愈加分散。 若是我們不再是完全仰賴「中央」電廠的電力供給，而是透過城市型綠電發電站、蓄電池、住宅及場域互相支援。這些住宅、場域就會猶如 城市電網的「電力蓄洪池」，平時自給自足，盡可能不仰賴市電供電，必要時則可搭配智慧電網，提供多餘電力以支援區域間的城市電網的電力調度。 而完善「電力蓄洪池」自給自足的條件，便是打造可以「綠能自發自用」的虛擬電廠。相較以往將場域的太陽能發電回饋給中央電網的「躉售模式」，虛擬電廠則將太陽能發電直供至場域使用，降低場域對於市電的依賴性。若搭配儲能系統，可在突發狀況時，透過蓄電池穩定供給場域用電，維持場域的能源自主。 社區型虛擬電廠的實際案例：文欣國小 前一陣子 NextDrive 與文欣國小聯手打造的「校園虛擬電廠」便是一座社區型虛擬電廠的案例。校園有太陽能與蓄電池、電動車充電樁，並透過能源管理系統調度電力，可在任何時刻維持能源自主，或是作為緊急用電供給社區公共設施或住宅。 校園的能源管理系統也利用 AI 運算技術，整合校園的能源調度與電器調控。透過 AI 滾動收集用電數據，校園能源管理系統可預測校園未來的用電規模，自動安排校園的蓄電池放電、冷氣調控排程，在尖峰時段可輔助校園降低約 30% 的用電量，也讓學生在校園節電之餘，能在最舒適的溫度環境下學習。 日本零耗能住宅（ZEH），串連家戶成為社區型虛擬電廠的前置 作為「防災模範生」的日本政府為了推廣再生能源友善的居家環境，在近年新建案計畫中，致力推行獨棟宅的 ZEH 及適合社區大樓 ZEH-M (Net Zero Energy House-Mansion) 的標準。 ZEH 與 ZEH-M 以盡量 「一年間一次性能源實際電力消耗量為零」 為目標。透過住家建材隔熱性、舒適度的提升，並整合太陽能板、蓄電池、電動車、家庭能源管理系統（HEMS）等創能、節能設備，打造冬暖夏涼、能源自給自足的智慧居家環境。 而在日本政府的大力推動與補助下，及對於日本遇到天災可能需斷電數日的擔憂，不少日本民眾在選購新房的時候，都以 ZEH 與 ZEH-M 為主要考量，也讓日本建商將 ZEH 作為新建案的主要賣點。不僅能源能自給自足，政府將來也可以參照澳洲案例，透過區域型能源管理系統（CEMS），串連家戶的太陽能、儲能設備，發展成社區型虛擬電廠。 如果社區與住宅發展成虛擬電廠，未來談到電網的穩定時，將不會侷限於「是否要重啟或新建發電廠」的議題 ，尤其是台灣土地寸土寸金，加上對於生態和民間發聲的日益尊重，未來新建電廠將有一定的難度。若透過虛擬電廠提高社區能源自主的話，不僅可藉由綠電降在用電尖峰的用電支出，同時，不會因災害而斷電；在關鍵時刻，虛擬電廠將如同一個實際的發電廠支援城市電網，替電網帶來更多的使用彈性。 本文同步刊登於 BuzzOrange

說到太陽能、蓄電池等新型態能源設備，對台灣民眾而言可能最快聯想到的是大型企業、政府機關所使用。但今年開始，對於日本橫濱的 65 所中小學老師與學生來說，使用 100% 再生能源地產地銷可不是嘴上說說，而是他們每天身體力行的日常生活。 100% 再生能源地產地銷，從學校到公共設施 日本電力市場自 2016 年自由化後，市場版圖大地震。原區域型電力公司如東京電力、關西電力等，都面臨來自不同產業、帶著未知 DNA 的全新競爭對手。其中東京瓦斯便是所有新興電力公司中的佼佼者。 這次東京瓦斯提供橫濱市 65 所中小學太陽能發電設施（每所學校平均為 60 kW）與儲能設備（每所學校平均 20 kWh）並透過能源管理系統進行全面的調度管理。根據預估，中小學日常用電大約會使用掉約 20％ 的發電量，剩餘電力則會被充入蓄電池，並在夜間、陰天等時段充分利用。 若蓄電池充飽後尚有剩餘電力，則會提供橫濱市的其他公共設施使用，可謂真 100% 地產地銷。 好康的電力非奇蹟！擁有全套太陽能、蓄電池設備不用花一分一毫 這個美好，且划算的故事，起源是日本因電力自由化後，延伸出的兩種新遊戲規則：Power Purchase Agreement（PPA，電力購買合同）與 Third Party Ownership（TPO，第三方擁有者模式） 所謂 PPA 電力購買合同，就是與電力公司簽訂專屬契約，只有使用了這家電力公司所生產的電力才需付費。而 TPO 第三方擁有者模式，則是這家電力公司提供能源設備給你，設備屬電力公司所有。這樣好處是身為想要使用太陽能、蓄電池的消費者，不需要前期負擔高額的設備費用與後續維修成本，就可以輕鬆享受再生能源的便利性，零進入門檻的特性，讓永續環保不再是「昂貴的選擇」。 再生電力使用者也可擔當供電人，從能源開始打通韌性城市微血管 有了太陽能與蓄電池，除了可以大幅減少尖峰時段校園用電量外，當整個市區遭逢停電事故時，此 65 所中小學也搖身一變，成為區域間的電力供應擔當，提升分散式能源應變力，讓停電時各項公共設施還可正常運作。對於電力公司來說，這些校園可不只是購買電力服務的客戶，更是未來參與輔助服務、需量反應時的「可調度籌碼」。也是眾多新興電力公司積極佈局的新能源策略！ 除此之外，根據東京瓦斯預估，整項計畫可每年減少約 1700 公噸的二氧化碳排放量，相當於 4.3 座大安森林公園的年吸碳量。讓再生能源事業不僅有經濟價值，同時滿足節能減碳、防災救難的永續與社會意義。 這麼棒的事情，難道只有日本有嗎？ 各位鄉親，其實台灣第一所，以虛擬電廠為概念所打造的校園能源管理系統，即將在今年 5 月上線啦！NextDrive 本次受桃園市綠能辦公室與資科局邀請，在桃園市龜山區的文欣國小打造台灣第一所以「虛擬電廠」為概念的校園能源管理系統。如同上文所述的規劃般，校園內建有太陽能與蓄電池設備，並透過能源管理系統調度控制。 除了可充分利用太陽能外，當有越來越多中小學加入，便可透過電網雲平台架構，共同管理區域間電力供應與用電需求，增加區域電網間的可調度能力。結合自發自用與電力管理的商業模式，也是為了未來躉售紅利縮減所做的事前準備。屆時不只有政府單位才可擔任出資角色，一般企業也可透過贊助投資、獲得穩定的回報，同時讓地方小學、社區用電無虞，增加綠能佔比，也是落實企業社會責任的好方法之一。 而無論上述的 PPA 電力購買合同或是 TPO 第三方擁有者模式，背後所涵蓋的其實就是 Energy as a service（EaaS，能源即服務）的概念，如同我們過去文章（【台灣無殼蝸牛都要哭了】 連電費都不用繳！只要月付 805 新台幣就能購入「日本透天厝」）所提到：當電力市場開放，建商、家電廠商與太陽能業者都可以從提供產品的角度轉變為「能源即服務」。藉由電力銷售（無論是賣太陽能電力給電力公司、或是賣電力給住戶）獲得穩定、可預測的收益來攤銷硬體設備成本。 不只日本中央政府大力推行 Zero Energy Home 政策，文中提及的日本橫濱市政府也開始提出城市規模的零碳橫濱計畫（Zero Carbon Yokohama）。可預見在不遠的未來，隨著能源轉型的國際趨勢，將會有更多區域型零碳或是零耗能目標被施行。台灣的下一步該如何前進？能源轉型還有什麼潛在商機，請期待我們的下篇文章！ 本文轉載自 BuzzOrange

▲  NextDrive 伊永馨行銷長 （左一）/ 桃園市文欣國小 吳俊生校長（右二） （桃園訊）專精於能源物聯網的 NextDrive 聯齊科技 (以下簡稱 NextDrive) 宣布與桃園文欣國小 (以下簡稱文欣國小) 攜手打造的台灣第一所「校園虛擬電廠」今日正式上線。「校園虛擬電廠」是由 AI 驅動的能源管理解決方案，助學校輕鬆掌控用電軌跡與真實用電需求，並進一步優化用電行為，提升綠電使用效率。此外，為貼合能源教育理念，NextDrive 提供「非能源管理者」也能適用的能源管理系統介面，並與校方合作設置了能源互動教室，提供文欣國小學生一個「看得見、摸得著」的能源教育環境。 為拉近文欣國小學生與能源議題的距離，NextDrive 在能源管理系統中，導入了能源小精靈 「Eco 將」，盼透過親切、可愛的畫面，可以提高學生對於議題的關注與參與。例如，在能源管理系統的契約容量動態上，不同的表情 Eco 將的表情符號象徵校園目前的契約容量使用狀態，配合視覺直覺化的能源管理系統介面，孩童更能理解校園能源的運作。 而在校園能源教室，這個被校長親暱命名為「怪獸電力公司」的空間中，Eco 將也承擔了孩童對於能源知識成長的小幫手。 透過能源教室展版上 Eco 將的設計，小朋友將在課程中體會台灣的發電脈絡，包括國家能源型態、洞察校園能源裝置，及透過教室內的電視直播，實際了解能源管理系統的運作。 教室並設有互動遊戲裝置，讓小朋友身體力行體驗不同發電的可能性，激發小朋友的學習動機。文欣國小指出，希望透過 Eco 將平易近人的符號串連更能認識能源轉型議題，並使孩童理解如何在生活上「善用每一度電」，達到「能源教育」的目的。 ———— 關於 NextDrive 聯齊科技 NextDrive 創立於 2013 年，透過物聯網科技與能源技術整合，實現「善用每一度電」的新能源願景。NextDrive 的能源物聯網平台提供從能源閘道器、雲端運算、到裝置數據管理平台的完整服務架構；解決方案包括 HEMS 家庭能源管理、CEMS 場域型能源管理系統和 API 資料串接介面，為電力公司、能源業者、企業客戶和終端消費者帶來全方位的新能源應用方案。 關於文欣國小 桃園市文欣國小位於桃園市龜山區，於 2004 年（民國93年）開始招生，願景為創新、智慧、卓越，關懷的教學環境。為提供同學真善美的校園生活，引進課間多元社團課程；班班設置86吋觸屏、智慧教學系統；添購創客設備、VAR及虛擬實境等科技系統輔助教學；108年更成立文欣愛樂樂團，營造一座多元、智慧的校園。

▲ 桃園市文欣國小 吳俊生校長（右二）/ NextDrive 伊永馨行銷長 （右一） 【桃園訊】專精於能源物聯網的 NextDrive 聯齊科技 (以下簡稱 NextDrive) 宣布與桃園文欣國小 (以下簡稱文欣國小) 攜手打造的台灣第一所「校園虛擬電廠」今日正式上線。 「校園虛擬電廠」是由 AI 驅動的能源管理解決方案，助學校輕鬆掌控用電軌跡與真實用電需求，並進一步優化用電行為，提升綠電使用效率。NextDrive 以人工智慧分析校園各區域用電型態，透過能源物聯網技術，整合太陽能發電系統、蓄電池、充電樁等能源設備，自動調控教室冷氣等高功率電器。讓校園可以系統化縱覽能源使用狀況，預測各時段需求並提前調度能源，為台灣校園能源轉型，開拓新里程碑。 「2025 年再生能源發電占比 20％」能源轉型政策，使未來能源供給愈加分散，如何系統化管理分散能源，將成為下一世代城市治理的重要課題。校園虛擬電廠正是桃園市針對分散式能源管理，所超前部署的第一步棋。 ▲ 桃園市文欣國小 吳俊生校長（左一）/ 桃園市 高安邦副市長（左二）NextDrive 顏哲淵執行長 （右二）/ 台電 王耀庭副總經理（右一） 當未來綠能校園增加， 校園 AI 能源管理解決方案便可以透過「AI 調整力」合縱連橫桃園各校園間的用電、發電、儲電數據。藉由系統管理多個虛擬電廠維持區域電力供需平衡，並可進行跨場域的能源調度，從綠能校園放眼未來，將桃園打造成為具能源韌性的智慧城市。 NextDrive 校園 AI 能源管理系統，除了協助校園電力資訊一目瞭然，還能整合校園過往用電數據，提供即時用電監控。基於機器學習技術的支持，NextDrive 校園 AI 能源管理系統可以分析各場域用電、產電、蓄電的資料。當預測校園整體用電十五分鐘後即將超標，便會發出警示通知，同時根據用電規模與預計成效規劃蓄電池放電、冷氣調控排程。 經實測，「AI 調整力」在用電高峰可協助校園降低約 30% 用電量，可避免支付契約容量超約罰金。隨著用電數據量持續滾動收集，AI 預測將會更精準，為校園量身打造最合適的契約容量方案，同時讓校園在突發狀況時，仍可透過蓄電池穩定供電。 有別於以往的太陽能躉售模式，NextDrive 校園 AI 能源管理系統改採綠能自發自用，透過總容量 40kW 太陽能板，可自給自足校園將近 1/3 的用電。不僅節省學校電費支出，自發自用讓電力無需跋山涉水，從發電起點便節省下約 1~3% 的電力線損，提高能源效率。 此外 NextDrive 也攜手中興電工、裕電能源、起而行綠能於校園導入蓄電池、電動車充電樁等設備，完善未來虛擬電廠之應用場景。同時，為推廣能源教育，NextDrive 與文欣國小也在校園內建置一間能源教室，不僅展示校園的能源管理系統的運作，同時也透過互動式教學與遊戲，培養小朋友「善用每一度電」的認知。 能源物聯網將重塑人類未來生活的樣貌，從幾年前的技術探索如今已進入實際應用、交易的成長爆發階段，能源物聯網不僅滿足不同場域的能源管理，還可一站式整合分散各地的分散式能源。 除了校園場域，現在 NextDrive 也與台灣商用車領導企業 – 順益集團，聯手規劃企業級虛擬電廠應用。NextDrive 表示，未來「虛擬電廠」解決方案不僅會應用在校園，也盼公部門、民間企業、社區民眾也能一同加入，齊心打造「具能源調整力」的智慧電網。 ———— 關於 […]