智慧電網特展 智慧電力生活更有感

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文 張煥鵬 圖 公眾服務處、陳正國

當能源逐漸耗竭,再生能源開發成為全球各國必須面對的重要課題,而因資通信技術已臻成熟的緣故,智慧電網透過創能、儲能、節能以及系統整合這四大特點,有效提升電力系統運轉效率、穩定供電品質,創造永續發展的低碳環境。台電為了展現未來再生能源極大化的電網願景,特別規劃智慧電網特展,讓民眾一起加入聰明的智慧用電行列。

位於台電大樓一樓大廳的「智慧電網展示場」,以深入淺出的方式介紹智慧電網的運作,透過多樣化互動模型裝置、擴增實境(AR)技術及動畫影片,讓民眾認識何謂「智慧電網」,以及臺灣智慧電網的發展現況。蔡英文總統也於民國107年12月14日出席「中國電機工程學會107年會員暨會員代表大會」前,和中國電機工程學會多位教授、工程師代表,由經濟部沈榮津部長及台電楊偉甫董事長陪同,參觀智慧電網展示場,並現場體驗與機器導覽員Pepper互動,肯定這些年來台電積極推動智慧電網的用心與成果。

創造永續發展低碳環境

整個展場規劃,讓民眾更清楚臺灣未來的能源政策,從創能、儲能、節能和系統整合四大重點方向出發,再整合資通基礎建設,打造一個善用綠能、高品質、高效率和環境友善的智慧化電力網,不僅能讓供電端與用戶端達到雙向溝通,進而使電力運用更靈活、更穩定。

在「創能」方面,由於臺灣的能源高達98%仰賴進口,因此能源轉型是必然趨勢。「透過建構高效率的智慧電網,可以減少對於能源境外能源的依賴。」配電處許墩貴副處長指出,能源轉型政策期望在未來可朝著再生能源佔比越來越高的方向邁進。為此,台電除了發展綠能,也將利用人工智慧與大數據,強化再生能源發電量的預測能力,並分析用電需求,來規劃調度發電機組的排程,以因應再生能源併網,達到電力供需平衡,一步步朝「穩定供電」、「節能減碳」、「綠能使用」和「低碳產業」的目標前進。

而在「儲能」方面,雖然陽光、風、水、地熱等自然資源,能夠轉化為低污染的綠能,但是風力和太陽能會因為天候影響而不穩定。因此,透過智慧電網所建置的儲能設備,可幫助台電調度電力,充分運用再生能源、提高整體電能的利用率。

「未來一定是智慧電網的時代!」為了降低空氣污染以及減少碳排放量,在歐美已經有許多城市開始測試全電動公車,臺灣也已經訂出空氣污染防制行動方案的交通政策,預計在2030年完成公車全面電動化、2040年前全面禁售燃油汽機車,當電動車時代來臨之後,智慧電網的智慧充放電也將扮演非常重要的關鍵角色。

最後,在「節能」方面,台電計劃在民國113年底前,完成300萬戶的智慧電表安裝,透過此舉,讓用戶可輕鬆掌握家中用電情形,達到自主節能的效果。

互動式體驗讓智慧電網更Easy

智慧電網展示場共有六大展區,包含「智慧用戶」、「自給發電」、「智慧調度」、「友善創能」、「智慧配電」和「發展願景」,展場有導覽人員提供解說,還有非常受歡迎的機器導覽員Pepper,也在現場為民眾介紹各展區特色,參觀民眾還可以和Pepper互動並且提問。

台電正推動低壓智慧電表裝置,「智慧用戶」展區展出智慧電表及家庭能源管理系統(HEMS),民眾可了解什麼是智慧電表,並可藉此透過居家顯示器(IHD)查看家庭即時用電資訊,了解如何搭配智慧家電,如智慧插座、溫度感測器等裝置、以手機App連結智慧裝置遠端遙控電燈、冷氣、除濕機等家電,自主省電節能;此外,更可體驗智慧門鎖、智慧窗簾及智慧血壓計的家庭自動化功能。

微電網是由再生能源、儲能系統、發電機組、併網切換開關、用電負載與智慧能源管理系統組成,平時與電網併聯供電,電網電力中斷時,可自主運轉提供電力,是結合創能、儲能、節能與智慧系統整合功能的小型供電系統。在「自給發電」展區中,分別介紹防災型、離島型以及社區型的微電網,還可以透過擴增實境小遊戲,化身為防災型微電網系統,試著在最短時間之內恢復地區供電。

整合電力資源落實智慧生活

「讓智慧電網生活化、讓智慧生活更落實。」台電從民國96年開始訂定「智慧型電網專案小組」設置要點後,便逐年建構智慧電網各階段任務,並以金門做為全臺第一個智慧電網示範場域,導入國際標準最新技術,提供穩定、穩靠的電力系統,把金門打造成為綠色低碳島之後,下一步就是將金門的成功經驗複製到臺灣本島。

「這裡就好像是科學館,加上有互動體驗,相當有趣。」從事設計工作的吳先生,參觀完展覽之後,覺得智慧電網展示場就像是一座縮小版的科學館。「臺灣的電力已經進步到這種程度,讓我感到十分驚訝。」吳先生聽完導覽人員的詳細解說後,對於智慧電網有了更多的認識,他認為智慧電網可以為用電戶有效管理和控制用電成本,還能夠達成節能減碳的目的,是一項非常值得全民共同支持的政策。

台電首開先例在臺灣舉辦智慧電網展,以多種互動式體驗讓民眾真實感受到電力和生活之間的緊密關係。除了臺北總管理處展示場之外,在鳳山區營業處一樓大廳則有「智慧電網南部展示場」,兩個展示場都開放給民眾參觀。此外,台電綜合研究所另規劃一處更具學術性質的智慧電網展示場,提供專家、學者和相關從業人員參訪研究。

珍惜能源資源邁向智慧未來

在「智慧調度」展區,可以把自己變成電力調度員,輕觸螢幕點選主題動畫,了解再生能源併網後,根據每日24小時用電量的變化曲線(內含鴨子曲線),思考如何進行電力調度。利用這項擴增實境技術和動畫,會發現電力調度和電力管理可真不是一件容易的事呢!

「智慧配電」展區,則透過模型模擬主要幹線發生電力障礙,饋線自動化系統會採取「故障偵測」,立即蒐集現場設備訊息,自動判斷事故發生區域,找出事故區段,並由系統遙控切開故障點前後開關,隔離故障區域,上游非故障區域在30秒內自動復電,而下游非故障區域則在3到5分鐘內由調度員轉供復電,等事故搶修完畢,再遙控恢復該饋線的供電,這就是故障偵測、隔離及復電(Fault Detection,Isolation and Restoration,FDIR)的功能,如此可加速區域復電時間,縮小停電範圍,並減少人力及降低工安風險。智慧配電能夠讓台電快速解決故障問題,復電時間從以往人工搶修的135分鐘縮短至16.9分鐘。

智慧電網特展舉辦以來,引起熱烈的迴響。除了一般民眾之外,很多台電員工也專程到展示場參觀和體驗。「電」是一門非常專業的領域,很多人看完展覽之後,才能真正體會每一度電的珍貴與得來不易。「珍惜能源資源,支持對環境友善的能源政策。」許墩貴認為,讓下一代在低碳、健康的環境成長,享受智慧電力生活,是台電持續努力的目標。

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