台電月刊 - 打開電力新視野

盤點電動車能源需求 搭建DSO、CPO理想運作模式

成功大學電機工程學系教授 楊宏澤

711期

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口述|成功大學電機工程學系教授 楊宏澤   採訪、整理|柯宗鑫

近年來,全球各國力行淨零減碳排放政策及推動載具電動化,我國也將「2050淨零碳排」的策略與路徑正式列入法規。然而,要加速純電動車市場普及化的其中一項重要環節,即為充電設施的廣為建置,確保駕駛人充電便利性及降低里程焦慮。

人物專訪 楊宏澤教授

研究領域涵蓋智慧電網電能管理、再生能源、電力系統規劃、人工智慧於電力系統之應用,目前為成功大學電機工程學系特聘教授、成大能源科技與策略研究中心副主任、成大永續能源科技研究中心主任。

由於電動汽車的發展趨勢,帶動充電設備產業需求大增,國內包含西門子、台達電子、起而行、飛宏科技等業者,紛紛在全臺各地興建充電站,以及部分社區大樓、集合住宅也都在規劃充電樁之設置。成功大學電機系教授楊宏澤表示,「為減少充電所需時間,特斯拉接連推出規格200kW、250kW的超級充電站,但隨著電動車逐年增加,倘若瞬間湧入大批車潮同時充電,將對現有電力系統形成極大負擔。」

有鑑於此,三年前時任台電副總經理、現任台電總經理王耀庭即邀請楊教授提出研究計畫,針對未來電動車普及後造成的電網壓力,找出理想的運作模式,並透過開發電能管理系統(Energy Management System, EMS),讓站在配電系統調度者(Distribution System Operator, DSO)身分的台電,得以妥善安排各家充電營運商(Charge Point Operator, CPO)的供電需求,以同時達到滿足駕駛人使用需求、降低電網運作衝擊與用電安全性的三大目的。

產官學須聯手 布局充電應用市場

目前台電台北市區營業處,就是在不擴建額外硬體設備的前提下,以現有的配電線路容量,結合通訊數位化技術進行管理與提供充電服務的國內首座測試案場。楊教授指出,「透過電能管理系統,讓DSO、CPO與電動車之間搭起一條溝通管道,除了按照智慧電網每日統計數據由DSO分配合理電量之外,在符合某些特殊情況的條件下,亦能以V2G(Vehicle to Grid)模式,讓能源還有餘裕的電動車,將電力反輸送回電網轉給其它有迫切需求的車輛應用,再給予車主一定的回饋獎勵。」此外,CPO端也可扮演推動綠電普及的角色,透過電力交易導入綠電能源,讓駕駛人自由選擇是否要使用綠電為車輛充電。

楊教授強調,無論是電動汽車或電動機車的領域,都必須讓管理系統與制度面儘早進行事前規劃,「畢竟CPO營運商仍以牟利為主要訴求時,有可能在考量成本或其它因素不願意參與,因此台電可評估實務上可行性提出足夠的經濟誘因,如電價優惠,或當電力不足情況時,是否可免除於停電名單等種種條件,吸引CPO願意與台電合作進行電力管控,落實有效管理。」

隨著投入充電設備的廠商愈來愈多,但如果要在國內形成足夠的經濟規模,楊教授認為,「並非只有台電的責任,政府單位的配合不可或缺,像是主管機關須對社區大樓、新建案停車場等場域安裝充電樁的計畫,提出明確的法令配套可供依循,方可進一步加快充電設施與電動車的普及速度。」

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