2024智慧能源整合發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

智慧能源整合發(fā)展應(yīng)用2024年1月2簡(jiǎn)報(bào)內(nèi)容一.高科技產(chǎn)業(yè)的能源需求趨勢(shì)二.能源科技發(fā)展趨勢(shì)三.臺(tái)灣未來(lái)電力供應(yīng)環(huán)境四.高科技產(chǎn)業(yè)能源整合運(yùn)作模式一、高科技產(chǎn)業(yè)能源需求趨勢(shì)4 4電力是現(xiàn)代化生活的基石，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力5 未來(lái)能源需求趨勢(shì)37.73%10.78%與。(21.33%)臺(tái)灣未來(lái)能源需求將持續(xù)成長(zhǎng)，平均能源成長(zhǎng)約為每年。隨著提升，電力占總能源需求比例逐年增加，電力對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)安定的重要性，將持續(xù)上升。部門(mén)別內(nèi)容工業(yè)部門(mén)別內(nèi)容工業(yè)部門(mén)推估2013~2030年能源需求平均年成長(zhǎng)率達(dá)0.81%。其中鋼鐵業(yè)以電力能耗最大最為快速，電子電機(jī)業(yè)則以電力為主要能源消費(fèi)。運(yùn)輸部門(mén)推估2013~2030年能源需求平均年成長(zhǎng)率達(dá)1.54%其中以車(chē)用汽油需求最大，電力需求的成長(zhǎng)最為快速，交通載具電氣化已成趨勢(shì)。住商部門(mén)推估2013~2030年住宅部門(mén)能源需求平均年成長(zhǎng)率達(dá)0.85%、商業(yè)部門(mén)為1.89%。天然氣的成長(zhǎng)最為快速，顯示我國(guó)經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)與家庭生活品質(zhì)的普遍提升。%35千瓩29.429.43026.327.127.328.226.426.72727.328.328.827.928.527.627.724.424.825.2252015105我國(guó)電力消費(fèi)占比尖峰負(fù)載 線性(我國(guó)電力消費(fèi)占比) 線性(尖峰負(fù)載)050,00045,00040,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,000019941996199820002002200420062008201020122014我國(guó)電力消費(fèi)占比(電力消費(fèi)/能源總消費(fèi))億度800.0

計(jì)算機(jī)通信及視聽(tīng)電子產(chǎn)品制造業(yè)電力需求

億度3,000.0700.0600.0

2,126.8

2,230.0

2,266.7

2,309.82,364.5

2,500.0500.0400.0

2,016.42,100.8

2,183.4386.2

2,225.3421.0

2,322.0449.5439.4

468.7

計(jì)算機(jī)通信及視聽(tīng)電子產(chǎn)品制造業(yè)(預(yù)測(cè))

2,000.01,500.0300.0200.0

313.5

331.4

318.6

362.1

398.2

最終消費(fèi)最終消費(fèi)(預(yù)測(cè))線性(計(jì)算機(jī)通信及視聽(tīng)電子產(chǎn)品制造業(yè)) 線性(最終消費(fèi))

1,000.0100.0

計(jì)算機(jī)通信及視聽(tīng)電子產(chǎn)品制造業(yè)電力需求占工業(yè)用電比例從2007年的26%，至2016年成長(zhǎng)至34%。隨電子零組件制造業(yè)制程技術(shù)精進(jìn)，電力需求將持續(xù)成長(zhǎng)。

500.02005 2010 2015 2020 2025 20307國(guó)際再生能源發(fā)電成本競(jìng)爭(zhēng)力陸上風(fēng)力發(fā)電成本在全球多數(shù)地區(qū)已達(dá)到市電同價(jià)。太陽(yáng)光電發(fā)電成本的快速下降，甚至有機(jī)會(huì)和陸上風(fēng)力發(fā)電成本競(jìng)爭(zhēng)發(fā)電更具競(jìng)爭(zhēng)力。大型電廠等級(jí)的太陽(yáng)光電廠，其發(fā)電成本相對(duì)于新設(shè)燃?xì)鈴?fù)循環(huán)機(jī)組、燃煤發(fā)電、核能發(fā)電具競(jìng)爭(zhēng)力。 2.91NT$/kWh 2.91NT$/kWh 住宅型太陽(yáng)光電商用型太陽(yáng)光電電廠等級(jí)太陽(yáng)光電燃?xì)庋}循環(huán)機(jī)組燃煤電廠核能發(fā)電各類(lèi)太陽(yáng)光電與傳統(tǒng)發(fā)電成本5.82 NT$/kWh2.91 NT$/kWh太陽(yáng)光電陸上風(fēng)力發(fā)電太陽(yáng)光電與陸上風(fēng)力發(fā)電成本二、智慧能源整合發(fā)展趨勢(shì)9未來(lái)綠色能源系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)分散式電源與儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展：再生能源已經(jīng)成為主流能源之一，儲(chǔ)能成為整合再生能源發(fā)電，發(fā)展更穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的能源供應(yīng)體系重要課題。智慧能源整合發(fā)展：數(shù)位聯(lián)網(wǎng)量測(cè)、控制、調(diào)節(jié)科技、大數(shù)據(jù)、云端計(jì)算、學(xué)習(xí)系統(tǒng)與人工智能等數(shù)字化科技解決方案，開(kāi)創(chuàng)數(shù)字化新能源體系協(xié)同運(yùn)作服務(wù)平臺(tái)，鏈結(jié)傳統(tǒng)與新能源的價(jià)值鏈。加值服務(wù)低污染電廠

水力發(fā)電高壓直流導(dǎo)線

小水力

大型太陽(yáng)能發(fā)電廠

海洋溫差發(fā)電

離岸風(fēng)力發(fā)電

微電網(wǎng)

預(yù)測(cè)情報(bào)新式變電所太陽(yáng)光發(fā)電

控制通訊

區(qū)域性熱電共生太陽(yáng)熱水器

海洋發(fā)電微型儲(chǔ)能系統(tǒng)

儲(chǔ)熱系統(tǒng)

電力與地面信息傳輸超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)

燃料電池

電力需求管理中心

產(chǎn)氫與加氫站高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)10儲(chǔ)能系統(tǒng)于電力事業(yè)的價(jià)值鏈10工商業(yè)界輸電營(yíng)商 配電營(yíng)商 負(fù)載務(wù)

工業(yè)用戶儲(chǔ)電系統(tǒng)

商業(yè)用戶變電所變電所變電所大規(guī)模再生能源微電網(wǎng)低碳社區(qū)大規(guī)模再生能源

住宅用戶

集合住宅 微電網(wǎng)

住宅 10企業(yè)承諾朝向100%使用綠能新趨勢(shì)企業(yè)使用再生能源溫室氣體減量目標(biāo)降低傳統(tǒng)電力燃料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)在地自然資源保障能源供應(yīng)安全。企業(yè)買(mǎi)家具有引導(dǎo)新設(shè)再生能源實(shí)際發(fā)展或協(xié)助推進(jìn)新興或成熟的再生能源市場(chǎng)潛力。電力系統(tǒng)智慧化發(fā)展示意圖智慧電網(wǎng)是利用數(shù)位和其它先進(jìn)技術(shù)監(jiān)控與管理各種發(fā)電設(shè)備的電力發(fā)送，滿足不同類(lèi)型終端用戶電力需求的電力網(wǎng)路。智慧電網(wǎng)技術(shù)組成涵蓋電力網(wǎng)路(輸電與配電系統(tǒng))、發(fā)電、儲(chǔ)能與終端用戶間界面，藉由協(xié)調(diào)所有發(fā)電設(shè)備、電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)、終端用戶、電力市場(chǎng)利害關(guān)系人的需求與容量，使系統(tǒng)可以最有效率、最低營(yíng)運(yùn)成本與環(huán)境影響，同時(shí)可最大化系統(tǒng)可靠度、運(yùn)作彈性與穩(wěn)定度的方式運(yùn)作。系統(tǒng)操作者輸電控制中心配電控制中心輸電控制中心配電控 能源系統(tǒng)操作者輸電控制中心配電控制中心輸電控制中心配電控 能源服制中心 務(wù)公司電動(dòng)車(chē)工業(yè)用戶工業(yè)用戶工業(yè)用戶變電所變電所商業(yè)用戶變電所變電所商業(yè)用戶 儲(chǔ)能變電所變電所商業(yè)用戶住宅用戶住宅用戶高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能住宅用戶13虛擬電廠概念與運(yùn)作模式13將客戶群依特定地區(qū)或配電關(guān)聯(lián)細(xì)分成不同群體，更細(xì)致的區(qū)分群體使得電力公司可對(duì)特定客戶帶給電力公司的價(jià)值做更好的預(yù)測(cè)與信息分析，同時(shí)也可讓電力公司將原本隸屬于同一方案下的客戶群依據(jù)電力公司的需求組成不同組織架構(gòu)。

東部虛擬電廠

中央虛擬電廠分散式電源儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)電價(jià)方案

北部虛擬電廠西部虛擬電廠14建構(gòu)智慧電網(wǎng)建立智慧與彈性用電模式14智用效率外，亦可配合電力事業(yè)負(fù)載調(diào)度，建立更具彈性的用電模式提高電力備載容量，提高再生能源接納容量。

GridOperationJointRewardControllableCapacityIntegrationkWkW +PredictadjustableloadrangeSubmitadjustableloadlevel-三、臺(tái)灣未來(lái)電力供應(yīng)環(huán)境16161616：(2%)推算，自民國(guó)107年起，就會(huì)面臨缺電風(fēng)險(xiǎn)，全民都要進(jìn)行節(jié)能運(yùn)動(dòng)。最快從明(105)年起，就有可能面臨缺電危機(jī)。缺電風(fēng)險(xiǎn)是所有國(guó)人都無(wú)法避免，必須面對(duì)的嚴(yán)肅課題。備用容量率低於備用容量率低於15%時(shí)，限電機(jī)率大幅提升，近期104年已多次低於10%，4月29日僅有3.88%。1717臺(tái)灣電力系統(tǒng)近5年備轉(zhuǎn)容量率低于1717(表示供電警戒)天數(shù)10803310803319( 1201008060402002013 2014 2015 2016 2017 年度18強(qiáng)化夏季用電管理抑低尖峰用電18設(shè)定明確節(jié)電目標(biāo)：戶檢討用電情況，訂出5％節(jié)能目標(biāo)，并了解大戶若做不到原因?yàn)楹?，由能源公司協(xié)助技術(shù)或設(shè)備改善；一般家庭電節(jié)彈性大，訂出5％到10％的節(jié)能目標(biāo)。電費(fèi)合理規(guī)劃：請(qǐng)臺(tái)電研議，在總電價(jià)漲幅可控制下，將尖峰電價(jià)倍數(shù)拉高，平日比周休二日貴，鼓勵(lì)尖峰節(jié)約用電。四、高科技產(chǎn)業(yè)能源整合運(yùn)作模式20高科技產(chǎn)業(yè)電力穩(wěn)定供應(yīng)課題20展趨勢(shì)，政府已積極推動(dòng)擴(kuò)大使用天然氣與再生能源，并展開(kāi)智慧電網(wǎng)建設(shè)工作。國(guó)際供應(yīng)鏈相當(dāng)關(guān)心臺(tái)灣的電力供應(yīng)安全與穩(wěn)定。高科技產(chǎn)業(yè)為臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要引擎，電力為其主要能源來(lái)源，展，維持臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。21智慧生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)作方式21透過(guò)整合信息化與自動(dòng)化，將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)線、工廠與外界之間相互連結(jié)，形成智慧自動(dòng)化的工廠環(huán)境。智慧生有多重傳感器與控制器，藉由感應(yīng)器搜集廠內(nèi)設(shè)備、員工與環(huán)境的生產(chǎn)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)狀態(tài)，并將相關(guān)信息傳送至數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，進(jìn)行資料轉(zhuǎn)碼、儲(chǔ)存與分析。資料完成分析后，其結(jié)果轉(zhuǎn)譯后會(huì)反饋至生階層，搭配客針對(duì)工廠實(shí)際生策略變更或是修改生產(chǎn)設(shè)計(jì)，此部分的信息多相關(guān)于經(jīng)營(yíng)層面，例如物料采購(gòu)預(yù)測(cè)、客制化的生產(chǎn)設(shè)計(jì)等22智慧營(yíng)運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)作方式22智慧營(yíng)運(yùn)概念是企業(yè)經(jīng)由掌握生因素、國(guó)際市場(chǎng)與客戶需求等外部訊息，透過(guò)結(jié)合大數(shù)據(jù)應(yīng)用與自動(dòng)化流程，迅智慧營(yíng)運(yùn)模型分析的參數(shù)以制造生產(chǎn)部門(mén)為例，其擁有的信息包含旗下工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的產(chǎn)能、耗材、與各工廠稼動(dòng)時(shí)程等，同時(shí)亦有生產(chǎn)上游(進(jìn)料)、下游出貨包廠商的出貨歷史、運(yùn)作情形與時(shí)程規(guī)劃等訊息。虛擬電廠(含微電網(wǎng))商業(yè)模式分析架構(gòu)圖整合式解決方案再生能源發(fā)電燃料 分散式發(fā)電設(shè)備(柴油機(jī)、燃料電池儲(chǔ)能設(shè)備市電 (含電動(dòng)車(chē))

直供或透過(guò)電力網(wǎng)業(yè)供電

出售電力(合約價(jià)售電收入、低碳電力)再生能源躉購(gòu)(躉購(gòu)電價(jià)售電收入)用戶自用電(省電費(fèi)、容量費(fèi)用、低碳電力)用戶自用電(緊急用電、缺電成本)用電設(shè)備(用電調(diào)控功能整合式解決方案

用電彈性

用戶節(jié)能電力系統(tǒng)輔助服務(wù)(含需量反應(yīng)、頻率控制)混合式系統(tǒng)最佳化配置與運(yùn)轉(zhuǎn)模式電力(LCOE元/kWh)混合式系統(tǒng)最佳化配置與運(yùn)轉(zhuǎn)模式收入項(xiàng)目效益支出項(xiàng)目設(shè)備(資產(chǎn))需量彈性收入項(xiàng)目效益支出項(xiàng)目設(shè)備(資產(chǎn))9躉購(gòu)費(fèi)率/躉購(gòu)費(fèi)率/電價(jià)(NTD/kWh)8

7.00945

太陽(yáng)光電屋頂型(500瓩以上)躉購(gòu)價(jià)格24國(guó)內(nèi)再生能源價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力分析陸上風(fēng)力發(fā)電已達(dá)到市電同價(jià)，選用太陽(yáng)光電發(fā)電對(duì)特定用戶已具有競(jìng)爭(zhēng)力。地面型24國(guó)內(nèi)再生能源價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力分析陸上風(fēng)力發(fā)電已達(dá)到市電同價(jià)，選用太陽(yáng)光電發(fā)電對(duì)特定用戶已具有競(jìng)爭(zhēng)力。風(fēng)力陸域躉購(gòu)價(jià)格7 6

5.2891

表燈用電1001度以上部分夏月6.41元表燈用電1001度以上部分非夏月5.03元543 2.72222 2.619910

2.89452.6091

5.23163.07052.6169

5.12362.93312015

4.66792.61592.7931

4.53884.40982017

4.53884.40982.7492

年份(年)推動(dòng)綠電交易轉(zhuǎn)供運(yùn)作示范示意圖綠電(3.8~4.2NT/kWh)用戶：企業(yè)所屬辦公大樓或工廠再生能源發(fā)電業(yè)綠電(3.8~4.2NT/kWh)用戶：企業(yè)所屬辦公大樓或工廠再生能源發(fā)電業(yè)(太陽(yáng)光電300~400kW)26262626需量競(jìng)價(jià)系指系統(tǒng)高載時(shí)期，開(kāi)放用戶把節(jié)省下來(lái)的電回賣(mài)給臺(tái)電，并由用戶出價(jià)競(jìng)標(biāo)，臺(tái)電則采愈低報(bào)價(jià)者先得標(biāo)方式?jīng)Q定得標(biāo)者，若得標(biāo)者于抑低用電期間確實(shí)減少用電，則可獲得電費(fèi)扣減。27虛擬電廠用電需求管理方式27虛擬電廠用電需求管理方式用導(dǎo)進(jìn)入電力系統(tǒng)。節(jié)電或輔助電網(wǎng)獎(jiǎng)勵(lì)w節(jié)電或輔助電網(wǎng)獎(jiǎng)勵(lì)wtwt可調(diào)控負(fù)載整合ControllableLoadandFlexibilityConsumptionEnergyEfficiencyvs.flexibilityconsumption600kWhthegrid400kWhgirdbut600kWhthegrid400kWhgirdbutflexibleTheflexibleshoppingmallconsumesthesameamount,butpartofitarecontrollable.Howdowefindtheflexiblecomponents?EachsystemconsumingenergyhasgotsomeflexibilitydependingtimeandstatusofthesystemOncetheseareknowntheflexibilitymodeleachsystemcanbecreatedTimeistheissues,howlongcanwethechange?Example:Coldstorage;oftemperaturerange

1000kWhfromtheGridHearing/coolingLightingAC…Hearing/coolingLightingAC…DtVTT1,000ShoppingMallsFastResponseControlVTT1,000ShoppingMallsFastResponseControlVTTiscurrentlyworkingwithaplantoaggregate1000shoppingmallstogethertohave30MWoffastresponsecontrolpowerwith<3minconnectiontimeoverthegrid.Theworkincludes:ModellingtheshoppingmallenergyconsumptionandthedevicesMakingflexibilityanalysisforthecorrespondinggroupsofdevices(ie.Cooling/heating,AC,lighting,others)AddingpossibleextrasensorsneededinmoreprecisecontrolGridOperationJointRewardControllableCapacityIntegrationEstimatingandtestingthemodelsinrealsiteandGridOperationJointRewardControllableCapacityIntegrationexpandingthecapacitybasedonthetestsIntegratingflexiblecontrolalgorithmstotheshoppingmalldevicecontrolsystemIntegratingonlinemonitoringmeteringsystemtothemallProgress:VTThasnowonemidsizeshoppingmallcompletelyinstrumentedandarelookingforanotheronetomakethesameprocedure.30用戶使用儲(chǔ)能系統(tǒng)可能應(yīng)用方式30用戶端可將儲(chǔ)能系統(tǒng)以以下三種方式進(jìn)行應(yīng)用：儲(chǔ)能系統(tǒng)可于突發(fā)狀況時(shí)，提供緊