这个技术让再生能源不再靠天吃饭,新创抢著加入的产业是?

绿色带路人的心底话


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  绿学院的文章曾经说过现在的电网是上古神器,一般来说,能源业确实很难与高科技的形象连结起来,因为传统机组的运转与控制相对来说比较单纯,变动性没有那么高,即使不需要高科技,电力调度基本上不会出什么乱子。

  但是现在时代可不一样了,能源业即将转型成为高科技产业!随著来营区报到的再生能源小兵越来越多,原有电网的软硬体开始无法负荷,对其可视性不足,无法掌握正确之即时资料,必须增编人力及建置资料库来解决海量数据的问题。

  有问题,就有商机。

  这个正在发生的商机,我们称之为电力物联网。藉由高科技辅助,搭配物联网技术、即时电力量测技术、数据分析技术与智慧变流器(Smart inverter),再生能源管理系统将可以逐步地减缓再生能源变动对电力系统的冲击。且因为每个再生能源案场都应该有一套属于自己的再生能源管理系统,这个商机延展出来非常大。

  传统机组因为燃料可控,所以可以每15分钟更新一次排程,并且依靠调频备转来协助调度,但是再生能源时常走来走去,还会擅离营区,变化快、难以预测,因此如上一篇文章《未来人的预言:2025年大年初二将发生这件事》说的,如果台电无法掌握再生能源发电端的即时发电量,就谈不上调度,出问题只是时间早晚而已。

  传统机组的运转与控制,主要著重于监视、运转、分析三大要素,现在为了要让活泼的再生能源可被管理,除了原本的三大要素之外,再增加「预测」成为四大要素,让我们可以即时蒐集、预测、控制再生能源发电量,这就是各种高科技可以大显身手的地方!

  于是再生能源管理系统的四个工作成形了,他们分别是监视、运转、分析、预测。监视就是资料探勘,把海量的数据全部蒐集下来,透过一个监控平台呈现大气状况、风速、日照度、机组状态、即时发电资讯等,有了这些,就可以同时做设备异常情况通报。


(图一)再生能源管理系统的监视工作
资料来源:CGI Inc. RMS Introduction

  接著,第二个工作就是运转,目的是维持稳定与安全。在同一个平台上,即时系统可以看出单一或全数案场机组的电压、频率、线路壅塞等状况,和电力公司进行通讯建置之后,彼此资料还可以同步连结与共享,最后还可以产出运转资讯报表。


(图二)再生能源管理系统的运转工作
资料来源:CGI Inc. RMS Introduction

  第三个工作就是分析,目的是改善绩效。先制定KPI,然后开始跑报表、长期趋势图,例如趋势性指标分析、关键指标分析、差异性效益分析,海量的数据经过演算法整理之后,接著由专家进行判读,就可以拟定改善策略。


(图三)再生能源管理系统的分析工作
资料来源:CGI Inc. RMS Introduction

  最后就是重头戏,预测。预测的目的是提升效益,同时也用这部分跟电力公司对接,确保电网的稳定与安全。根据稍早之前蒐集到的大数据,使用现在正夯的AI人工智能、深度学习、统计分析等技术模型,做大气预测、风力预测、日照度预测、发电量预测,还可以预测设备的事故风险、预测设备使用寿命。


(图四)再生能源管理系统的预测工作
资料来源:CGI Inc. RMS Introduction

  放眼国外,再生能源已发展了数十年,其产业链已经成形且持续扩大,包含机组制造、结构、建筑、运输、物流、操作、控制、电子组件及子系统、零件供应、运转与维护、资讯管理系统、顾问等一应俱全,能源产业链每年都有约18%的新创公司加入战场,且多数皆为资讯管理系统新创公司,可见电力物联网已然成为趋势。

  改变的本质是不连续的,你不管把多少马车排在一起,也不能得到一条铁路。能源转型正在发生,我们必须清楚认知到,不论你喜不喜欢、想不想要,电网都不可能再用以前的方式继续运转一百年。能源业现在需要大量的资通讯人才,如果你因为新冠肺炎而对「我们活在世上到底是为了什么」产生疑问,恭喜你,欢迎你加入电力物联网的大商机,我们正准备把上古神器的电网升级成为智慧电网,这里面的挑战必然很多,但我们将是写历史的这群人。

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