电力管理数位化 AIOT技术是关键

公民电厂」是一种新的商业模式,让再生能源发电变成全民运动,一般社区能在屋顶装设太阳能板,透过售电改善生活。图/本报资料照片

AIOT在电力领域创造的四大价值

想要让公民电厂、分散式能源资源、虚拟电厂在台湾成长茁壮,借由科技的挹注,催生电力管理数位转型将是发展关键

根据工研院产业趋势观察指出,在数位化的过程中,AIOT(人工智慧联网技术将扮演关键要角,能在发电、输电、配电、与用电上为电力系统创造四大价值,包括改善电业机构营运效率、提高对分散式电源容纳量、提升客户服务、以及开创新的电力应用事业,四大价值如下。

第一,改善营运效率。这是AIOT在电力领域最为普遍的应用,目的在于降低电业机构维运成本、提升效率,依据IEA 2017年所发布的Digitalization & Energy报告估计,导入数位化技术,在2016~2040年期间将可使电厂与电网降低5% O&M(运转及维护)成本、提高5%电厂燃烧效率和降低5%线路损失,并延长5年电厂与电网设备寿命,平均而言,每年可减少200亿美元的电网投资,以及近340亿美元的电厂投资。

第二,提高对分散式电源的容纳量。根据IEA的报告指出,借由数位化技术,可更灵活且即时的运用需量反应、再生能源、储能电动车等分散式电源,来提升整体电力系统的运作弹性效能。以欧盟为例,透过数位化技术,更好的匹配电力需求、再生能源发电状况及储能,到2040年,可使太阳能与风力的缩减输出(curtailment)比例,从目前的7%降低到1.6%。

第三,提升客户服务。最常见的应用就是智慧电表系统建置,透过用电分析服务,进而帮助客户省电等。像是被美国甲骨文收购的企业Opower,就是运用大数据分析智慧电表数据,用以制作个人化家庭能源报告书,协助用户节能。

第四,开创新的电力应用事业。鉴于电力产业逐步迈向自由化竞争市场,不少企业已开始思考,可否透过电力数据的应用来创造新兴事业增加营收。例如日本九州关西四国电力公司,就把智慧电表资料做为判断高龄居家安全情况的依据,推出高龄者守护服务。

这些都是AIOT促进电力系统创新及电力资讯透明化案例,让原本只掌握在电力公司手中的电力系统运作资讯,应用发展成加值服务。

极端气候已是全球面临的难题,透过风险管理与强化电力基础建设的韧性,才能随时因应气候的变迁超前部署,同时,朝展绿减碳目标迈进,辅以AIOT进行电力管理,也将是协助台湾维持电力系统供需平衡稳定度与安全的做法,进而达到能源转型、环境永续的愿景。(本文作者为工研院电网策略室主任刘志文、美国德州大学阿灵顿分校电机系教授李伟仁、工研院产科国际所分析师黄雅琪