打造淨零時代競爭力/需求使用 集眾人之力邁向淨零

能源资产绩效管理方案搭配独家的AI最佳化能源资产配置技术,动态优化多样式模组配置组合,解决用电大户、多能源案场营运商的能源管理问题。

【撰文/陈怡如】

气候变迁已是本世纪最棘手的难题之一,减碳成为全球运动。但只靠源头减碳还是不够,使用端也要同时做出改变,集众人之力一起减碳,才能加速实现净零目标。工研院从需求面着手,打造许多节能技术,期望让需求端与供给端二者达到平衡。

根据国际能源署(IEA)统计,全球碳排超过4成比例来自电力,台湾也有7成排碳是传统电厂产生的温室气体。然而,供电过程往往电厂发1度电,到用电户时可能因为耗损而不到1度;但用电户端若省下1度电,就是扎扎实实的1度电。因此,台湾若想达成净零,同时又兼顾供电稳定,供需双方必须携手努力。

打造虚拟电厂验证平台 弹性调度聪明用电

随着再生能源、储能等新兴科技导入,用电户已从纯粹的消费者转换成产消者(Prosumer),虚拟电厂(Virtual Power Plant;VPP)需求应运而生。虚拟电厂可将多个分散能源,整合为可调度的电力,以「蚂蚁雄兵」之力帮助供电稳定。

工研院打造「聚合多元资源虚拟电厂(VPP)技术验证平台」,利用网路通讯技术,将分散在各处的可调度资源,如太阳光电、可调控负载用电、备援电力,以及储能系统等资源进行整合,透过智慧预测与排程技术进行能源调配,不仅可支持电网稳定运行,还能为参与虚拟电厂的供电用户创造回馈。

这项技术已结合工研院台南沙仑院区、六甲院区等资源,完成即时辅助服务与光储整合的功能试验,更进一步将技术导入连锁超市空调系统应用,针对商用型空调及电动公车进行资源整合规划与试验;另配合班班有冷气政策,推动校园空调自动需量反应方案。

储能系统是虚拟电厂的新兴元素,也可作为服务电网的独立资源。工研院所发展的储能能源管理系统已技术移转予民间业者,运转于多座储能案场,至今年底累计应用规模约为100MW/300MWh。基于电能转换器设计与储能示范系统运转经验,也能够提供系统整合服务,以支持储能系统产业发展。

能源资产绩效管理方案 能源操盘手新星窜起

在节能减碳中扮演要角的储能技术,可在离峰时段储电,尖峰时段放电,犹如水库般调节,补足用电缺口,预估全球储能市场规模至2025年将达447亿美元。

看准庞大需求,工研院自主研发储能能源管理系统(EMS),以软体即服务(SaaS)架构,搭配独家的AI最佳化能源资产配置技术,动态优化多样式模组配置组合,解决用电大户、多能源案场营运商的能源管理问题。

透过独家AI演算法,此系统可优化电池效能,并降低使用次数,根据实测,可降低28.9%循环次数,节省成本和总用电量20%,有效增加电池寿命2至3年。并提供AI量化的案场资产绩效指标,以数据分析和图表呈现,提出改善建议,让案场投资商、营运者清楚知道优化方向。

同时透过SaaS服务的弹性化架构,使用者可设定个人化的能源资产仪表板,只要1分钟3步骤,就能自动化产生分析图表,一手掌握能源资产。目前团队已导入调频备转(dReg、sReg)、即时、补充备转及用电大户义务等多电力市场服务,成为厂商的最佳能源操盘助手。

此外,系统每周免费定期出刊POXA电力周报,运用能源大数据分析和团队十几年技术经验,对电力交易市场进行分析即时报导,提供业内人士掌握市场动态。

千瓦级HPC散热方案 让AI更节能

随着各产业对AI与资料中心的需求日益增温,AI伺服器运算速度越快,产生的热能与耗能就越大,目前AI高效能运算(HPC)晶片的发热量已达450瓦至750瓦等级,预估未来2年内,突破千瓦等级的晶片将会出现。但传统散热元件只能提供400瓦的散热能力,早已不敷使用,业界积极解决高效能运算带来的散热瓶颈,打造更节能的AI技术。

为了突破这个难题,工研院与一诠精密携手投入「千瓦级HPC散热方案」,团队从晶片均温盖板(Vapor Chamber Lid;VC Lid)下手,VC Lid是一种极高效的热扩散元件,贴合模组中的AI晶片,透过真空的蒸汽腔体,进行晶片内的水量蒸发与冷凝,达到快速传热与大量移除热量的效果。

相较目前普遍使用的实心铜盖板(Cu Lid),VC Lid的散热效果至少可再高出30%以上。透过不停突破技术瓶颈,团队将AI晶片的散热能力由初期的500瓦逐步提升,已成功碰触到1,000瓦的性能范围。

目前这项技术已成功打入美国HPC晶片大厂供应链,未来将成为先进封装制程的最佳散热解决方案之一。若后续性能与可靠度更加精进稳定,VC Lid将会成为每个AI晶片模组上,必要且关键的散热元件,产生的经济效将不小于AI晶片载板,深具发展潜力。

「千瓦级HPC散热方案」已成功打入美国HPC晶片大厂供应链,未来将成为先进封装制程的最佳散热解决方案之一。