當台灣的綠能供電比例越高,該如何才能達到穩定供電?(09/14/2015 The News Lens關鍵評論)
我們想讓你知道的是:
所謂基載電力,就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來,由於要達成減碳目標,我們要改用再生能源為主要電力,因此,原本的基載電力就不能再當主力了,必須轉為輔助電力,可是燃煤與核能這兩種電力,都有「無法快速升降載」的特性,使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度,那該怎麼辦呢?
文:蔡卉荀(地球公民基金會主任)
2016年啟動的電力能源轉型,使得台灣再生能源持續增加中,在2021年5月,白天用電尖峰時,太陽光電的發電量已可占全台9%以上,比一座核電廠的發電量還多,順利供應用電需求,證明了太陽光在供電系統已占有重要地位。
然而,今年5月,夏季高溫提前報到,又逢三級疫情停課不停工,導致全台用電量屢創歷史新高。5月17日一座興達燃煤機組突然故障,其他備援電力應接不暇,隨著太陽下山失去光電,夜間用電又居高不下,不幸發生分區輪流限電,「綠能供電不穩定」的擔憂也再次浮現,當台灣的綠能供電比例越高,有什麼方法能夠穩定供電呢?
揚棄核煤基載,以再生能源為主力,搭配升降快速的輔助電力
過去為了穩定供電,會使用燃煤與核能作為「基載電力」,將燃氣與再生能源視為用電高峰時才開啟的「輔助電力」。所謂基載電力,就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來,由於要達成減碳目標,我們要改用再生能源為主要電力,因此,原本的基載電力就不能再當主力了,必須轉為輔助電力。
可是燃煤與核能這兩種電力,都有「無法快速升降載」的特性,使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度,不能成為未來的輔助電力。說白話一點,太陽光多的時候,我們當然要多用光電,此時燃煤或核能的發電就必須減少,等太陽下山後才能再增加。但是燃煤電力從零到滿載發電至少要八小時,核能更要三天以上,這兩種電力要配合光電每天升降載實在太困難了。
相較之下,水力發電從零到滿載只需20分鐘、燃氣為2.5小時,儲能系統更快,只要幾秒內就能供電。這些電力可以快速因應調度,才是搭配再生能源最佳的輔助電力。
用電端計畫性節電的「需量反應」
此外,讓用電端計畫性節電的「需量反應」制度,也能讓電力供應更穩定可靠。所謂需量反應,就是當預知電力可能緊繃時,提前請用電大戶減少用電,例如:工廠配合調整生產時程,將某些耗電的工作移到離峰時段來做,避免大家都擠在同一個時間,或直接關掉不必要的用電。
美國加州甚至會讓一般民宅社區也加入需量反應,大家一起配合電力公司的調度指揮,主動關掉非必要的用電,這就是加州目前有將近一半電力靠再生能源,仍可以穩定供電的秘密武器。
「需量反應」的誘因來自電力公司以優惠的價錢買下用戶減少的電量,這比起電力公司花大錢蓋新電廠,只是為了應付尖峰用電要划算多了,台電公司近年來已開始運用這項管理技術,但是廣度和深度都還有很大改善空間。
邁向100%再生能源的系統改造
此外,雖說白天才有太陽光、風力也非24小時都穩定,但可以透過氣候和氣象的預測掌握,提前進行電力的調度。
再生能源的發展已經是不可逆的趨勢。燃煤與核能除了有空污、核廢料、核安等問題外,無法快速升降載的特性也導致他們被淘汰的命運。如果在電網中替他們保留一席之地,反而會限縮再生能源可以併入電網的空間。
在邁向100%再生能源的過程中,將全面顛覆傳統的電力系統,傳統基載的運作概念不再適用,必需搭配天然氣、儲能等輔助電力,加上更具韌性的電網基礎設施與電力管理技術,這是一場能源革命。
★ 編按:值得補充說明的是。其實,當我們面對台灣的綠能供電比例越高,該如何才能達到穩定供電的挑戰時,其解決方案遠比文章中所提到的項目還要多元,例如新一代的具備快速反應、彈性調度運轉特性的 fast responder 燃氣機組,可以將從冷機啟動到滿載發電運轉的時間,從傳統燃氣機組的平均需要2.5小時,大幅度縮短至15分鐘至半小時以內,而且能夠在接到電網調度指令之後,短短幾分鐘時間,就能夠完成停機待命的狀態,這樣的快速反應彈性調度功能,可以極大幅度地緩解每天日落之後約2~3小時的夜間次尖峰用電時段的供電。
同時值得關注的是,新一代的燃氣機組,有些機種在設計之初,不但就針對將適應頻繁的快速反應、彈性調度的運轉模式包含在關鍵功能之內,而且也具備了混用氫燃料的功能,使得客戶在面臨能源轉型任務,開始降低天然氣使用佔比,改以氫燃料作為替代能源的階段時,可以無縫接軌,順利的跨出轉型的步伐,而不至於需要汰換掉原有的燃氣機組,造成設備、資產方面的浪費。(目前台灣新建置的燃氣機組當中,就有具備混燒氫燃料功能的機種,原廠設計是出廠時就可以適應混燒氫燃料比例達50%的能力,若將來經過原廠升級解決方案,更可以轉換成100%以氫燃料替代天然氣作為發電的燃料。)
此外,台灣充沛的地熱發電潛力,在經過近30年的荒廢之後,現在又重新啟動,目前已經有小型驗證地熱機組上線運轉近3年,成效良好,同時也開始有一批中小型地熱發電的開發案再進行當中。
地熱發電是再生能源發電當中,具有長時間穩定發電,具備擔當基載供電能力的再生能源綠電,同時也具備勝任快速反應、彈性調度的運轉功能。
台灣各地都有豐沛的地熱資源,在引進最新的鑽探、開採、運轉技術,以及搭配新進的先進材料科學的輔助下,台灣的地熱發電會是繼太陽能光電、離岸風電之後,台灣另一種極為重要的再生能源電力來源。
其實,隨著再生能源發電發展和能源轉型進程的向前推進,電業領域的各種創新、改進,會持續不斷的推陳出新,我們手上可以選擇的解決方案會越來越多元,越來越有效益。大家對於台灣推動能源轉型,發展再生能源發電的各種努力,應該要更有信心,給予更廣泛的支持與肯定。
完整內容請見:
https://www.thenewslens.com/article/155007
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工廠節電方法 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳解答
挺綠電不能只有台積電!14家中小企業簽署氣候宣言 ! (10/31/2020 遠見雜誌)
不分國內外,Google、Apple、台積電等企業都開始購買綠電,然而買綠電,絕不是大型企業才能做的事。在綠色和平倡議之下,一群台灣中小企業也積極發聲,要以行動力量支持綠電發展。
氣候變遷與低碳永續,類似關鍵字在近年不斷出現。尤其2016年政府推動「能源轉型」起,推廣使用再生能源、鼓勵新興綠電產業,被視為重點方向。
然而,對於97%企業為中小企業的台灣來說,中小企業要買綠電,可行嗎?
日前,14家中小企業攜手簽署《RE10x10氣候宣言》,承諾2025年用10%綠電,業者類型從牙醫診所、咖啡店、共享機車、律師事務所等。其中,更有五家提出100%的綠電目標。
發起此倡議活動的綠色和平,響應聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)建議,如今氣候變遷已到關鍵時刻,為了吸引更多企業,願意承諾在2025年企業總用電量至少10%以上使用綠電,綠色和平也將提供免費的電力健檢服務。
綠色和平東亞分部總監施鵬翔強調,企業轉用綠電是參與減碳最好的方法之一,而且「沒有特定產業,所以企業都能做到。」
面對明年1月即將上路的「用電大戶條款」,內容規定用電大戶使用綠電量,需占台電契約容量10%。施鵬翔比較,這14家宣布參與「Re10x10」的中小企業要做到10%綠電目標,努力程度絲毫不輸給大型企業。
採用綠電、再生原料、降低包材 中小企業也能很「綠」
確實,追求綠色永續,中小企業其實也能做很多事。像是加入「Re10x10」行動的本土中小企業美科實業,自創台灣草本頭皮養護品牌「AROMASE艾瑪絲」,是目前唯一參與倡儀的頭皮養護髮品企業。
美科實業透露,明年將導入綠電計畫,要在商辦大樓安裝設置電表監控系統,進行綠電能源使用的檢視和改善;並透過用電分析達成節電與再生能源使用。
在產品製程除了遵循符合環境規範,定期進行工廠實地審查,確保產品於生產過程之安全性,並針對製程廢棄物與廢水進行回收,降低製程廢水的負面影響。
此外,陸續相繼將旗下產品使用回收材質製成。像是一款明星商品「MediPRO 5α捷利爾頭皮淨化液」,產品內料高達95%以上可於自然環境分解,外包裝採用高達八成回收率的HDPE再生塑膠材質,成功降低93.7%二氧化碳排放量,落實永續循環經濟。
其實,美科實業不僅加入RE10x10倡儀行動,更響應B型企業NET ZERO全球氣候行動,承諾2030年達成零碳排,藉由制定全產品瓶器使用回收材質、帶動上下游供應商及工廠製程產線落實、減少產品包材過度包裝等減碳計畫。
另一家加入「Re10x10」的瓦特先生,則是再生能源售電業者。在今年5月完成全台第一度綠電交易案例;今年第三季也成功與台灣萊雅及台北101共創商辦綠電模式,預計於明年協助萊雅達到使用100%綠電的目標。
CEO調查:環境氣候變遷 連續兩年位居第一高風險
不論企業規模大小,都不應在綠電議題上缺席,道理很明顯,因為環境風險危機已近在眼前。
回顧今年年初世界經濟論壇(WEF)公布的《2020年全球風險報告》(The Global Risks Report 2020),名列前五項都與環境有關。
KPMG安侯建業會計師事務所連續五年發表《台灣CEO前瞻大調查》,觀察過去歷年資料,企業主擔憂的前五大風險中,「環境/氣候變遷風險」2017年還未上榜,2018年出現在第四位,到2019年躍升為第一,2020年更持續蟬聯首位。
韓國總統文在寅數日前公開發表「綠色新政」(Green New Deal),要透過可再生能源取代對煤炭的依賴,2050年前達到碳中和;日本也將實現溫室氣體凈零排放目標設在2050年前;中國則是在聯合國大會上宣布於2060年前實現碳中和。
KPMG安侯永續發展顧問董事總經理黃正忠進一步提到,放眼亞洲地區,中國、日本、韓國接連公布要達到碳中和目標,台灣也應該加緊腳步。
行政院能源及減碳辦公室副執行長林子倫出席「Re10x10」活動時也透露,雖有政府有訂出2050年減碳50%目標,但眼看全球趨勢已朝向2050年碳中和,台灣必須重新思考如何調整、以跟上國際進度。
迎向低碳未來,或許不再是問「該不該做」「誰來做」的問題,而是如今還有誰能置身事外?
完整內容請見:
https://www.gvm.com.tw/article/75485
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工廠節電方法 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的精選貼文
AI加持的物聯網:實現你對未來生活的一切幻想
2020年05月13日16:21 電子產品世界
人工智能和物聯網密不可分。人工智能的整個想法是從物聯網設備捕獲更多可行的數據,就像我們自己的人類意識一樣,人工智能可以依靠與人類相似的感覺來將他們的思維過程與我們的物理世界聯繫起來。
準確地說,人工智能更多是關於使機器具有智能行為,物聯網的功能是使這些機器連接起來。
物聯網幫助AI感知世界
物聯網提供了對傳感器的便捷訪問,從而使AI感知到世界—— 紅外“眼睛”使AI可以“看到”熱量變化,以及標準的對象檢測、計數和分類;超聲波“聽覺”,可以訪問超出人類頻譜的頻率範圍;加速度計可捕捉“觸覺”運動,其細節要比我們自己的指尖好得多;顆粒和化學傳感器提供了靈敏的“鼻子”。在許多不同的地方,獲得比我們人類更多的感覺輸入。
通過物聯網捕獲數據的能力在過去五年中爆炸性的大規模發展,傳感器現已應用於幾乎所有領域,這表明可以從每個事物或流程中實時收集無限多個數據。物聯網設備是製造環境以及客戶服務部門中數據收集過程的第一線,任何具有芯片組的設備都可以連接到網絡並開始24/7流數據傳輸。
AI增強了這些物聯網驅動的感覺輸入的感知和意義。物聯網有效地測量並指示物理數據屬性,而AI是使您能夠感知物理數據代表什麼的大腦。
低成本分佈式、計算功能(雲)的廣泛可用性、開源軟件的發展、機器學習的進步以及移動驅動的先進微電子(ARM)功能的出現,為最終連接提供了許多點,使AI成為現實。
隨著廉價傳感器和低成本網絡連接的出現,物聯網設備的數量正在激增。根據Gartner的調查,到2020年,全球將有超過200億台互聯設備。物聯網設備的持續激增導致需要存儲和保留的數據激增,但物聯網領域的進步仍然受到可計算數據的速度和效率以及價值提取的約束。企業被這些設備產生的海量數據所淹沒,他們希望人工智能來幫助管理這些設備,並從這些大量的數據中獲得更多的見地和智慧。
有趣的是,當前人工智能技術的興起可能為當今數字世界所面臨的數據氾濫提供了解決方法。隨著這兩個領域的迅速創新發生,我們可以從它們的融合道路中期待什麼?
AI幫助物聯網實現想像
2016年7月,軟銀斥資243億英鎊收購了微芯片巨頭ARM。軟銀總裁孫正義認為,物聯網將引領下一輪技術爆炸,他指出:“物聯網與人工智能之間的關係就像眼睛和大腦使生物進化的關係。物聯網正在爆炸”。
從1956年人工智能學科被正式提出至今,人工智能的技術一直在不斷發展,但直到近幾年物聯網產業逐步走向成熟後,人工智能的發展才迎來了又一次發展的春天。如今,利用AI來幫助進行實時分析的互聯設備已經面世,並且廣泛採用的趨勢正在上升。例如Nest等智能恆溫器,它們利用AI來學習用戶的溫度偏好並相應地調整能源使用。
另外,通過顯式編程編寫算法的傳統方法太耗時且容易出錯,以至於許多物聯網設備都無法理解。為了有效地分析IoT數據,企業正在轉向基於機器學習的AI來尋找模式和相關性,以實現IoT的承諾。
在企業部門中,AI已經通過幫助實時決策制定了標誌。AI的功能對於企業同時有效處理與這些組件相關的事務(時間、金錢和風險)特別有價值。這可以包括銷售預測,信息管理和各種形式的自動化。
調查顯示,近一半(49%)的受訪者已經在他們的物聯網應用中使用人工智能。物聯網和AI方向的機會繼續增長。現在,業界將這種融合稱為“ AIoT”。最後一次如此大的融合發生在1990年代後期,手機和互聯網的碰撞改變了人類歷史的進程,人工智能與物聯網的融合將帶來更大範圍的類似革命。
硬件製造商和解決方案提供商已經在全力以赴,以利用這種技術融合併在不斷發展的工業環境中處於有利地位。諸如亞馬遜之類的創新公司正在為員工提供即將過時的工作職能方面的培訓和再教育機會,這種技術的融合正在推向市場。
實際意義上來說,AI在某種程度上可以幫助物聯網出現的突發情況進行迅速應對,這才是當今互聯網時代的智能優勢。我們可以看到在許多問題出現的時候,解決方案也相應出現,這些解決方案的計算能力也將隨著人類的需求的改變而進行延伸和發展。
人工智能在發展的早期,由於數據量少、運算速度跟不上等原因,一直發展比較緩慢。但近二年隨著物聯網的發展,促進了大數據和雲計算技術的發展,雲計算和大數據技術的進步,又使物聯網產生的大量數據的存儲和計算沒有了後顧之憂,而AI技術可以使這些數據發揮更大的作用。
物聯網、大數據、雲計算的發展為AI的發展提供了豐富的數據,而AI的發展也使得物聯網時代變得更加智慧。但是,對AI和IoT的全面優化還相距遙遠,在解決問題和信息可以改善所有利益相關者成果的情況下,這兩種技術現在正在跨行業組合。
隨著物聯網、人工智能的相互促進和滲透,各個行業也發生了一些變化,智能製造、智慧城市、智慧交通、智慧工廠、智能家居等大批“智能化”的新業態不斷出現。
揭秘AI和物聯網的力量
你對AI和物聯網如何統治科技世界有了解嗎?以下是一些重要的統計數據:
· Gartner表示,到2022年,將有80%的企業物聯網項目將AI作為主要組成部分。
· 41%的消費者認為人工智能將改善他們的生活。
· 每秒有127個IoT設備連接到互聯網。
· Statista報告稱,到2025年,預計全球將有440億個IoT設備。
物聯網和人工智能的結合正在改變許多行業以及企業與客戶之間的關係。企業現在可以通過物聯網收集數據並將其轉化為有用和有價值的信息。
當今企業在人工智能和物聯網方面面臨的共同挑戰是物聯網數據的應用、可訪問性和分析。如果您有來自各種來源的數據池,您可以使用這些數據進行一些統計分析。但是,如果你想在預測未來事件中採取積極主動的行動,一個企業需要學習如何辨別這種數據和分析過程。
企業正在以多種不同的方式實施支持人工智能的物聯網系統:有關解決方案公司開始提供打包好的代碼和模板,其中包括針對特定應用領域(如航運和物流、製造、能源、環境、建築和設施運營)的測試模型;其他公司正在創建客戶解決方案,構建和培訓自己的模型,利用雲供應商的外部CPU能力。
隨著消費者、企業和政府開始在各種環境中部署物聯網,我們的世界將發生巨大變化。它已經迅速地改變了從零售到供應鏈再到醫療保健的一切。
人工智能驅動的物聯網對各個行業的影響:
· 智能建築:智能傳感器通過預防火災、洪水或短路等事故來預測事件並提高安全性。
· 智能家居:智能家居的出現旨在為我們的生活提供一個機會,讓我們的設備無論在哪裡都能被控制。在美國,智能家居市場預計到2021年將覆蓋28%的家庭。
· 航空飛機:傳感器已經在飛機上被用來監測和預防各種錯誤和風險,甚至在它們發生之前。
· 石油勘探:這種類型的機器在無法正常工作時會給公司造成巨大損失,大多數石油工業公司傾向於在石油鑽探機械上投入大量資金。得益於物聯網,智能傳感器現在可以很容易地連接到機器上。這樣做意味著提供預防性維護分析,從而降低運營成本。
· 自動駕駛:自動駕駛系統結合了專用硬件,可以實現GPS、聲納、攝像機和前視雷達,從而可以充分利用數據並將其耦合到神經網絡體系結構中。這就像一個自封閉系統,可以從傳感器收集信息,並進一步使用神經網絡模型來確定汽車運動的下一個變化。
· 健康監測系統:構建醫療設備來監測、診斷身體狀況。用傳感器收集信息,AI來預測身體狀況。
· 智能電網:利用物聯網設備和傳感器網格的優勢,它們可以在系統中收集和傳輸數據,從而可以自動調節電流。可以實時將問題通知遠程管理器,如果有問題可以立即採取行動。
· 供應鏈:解決運營物流網絡的複雜性,正確實施AI可以幫助公司做出更明智、更迅速的決策。通過預測期望值,他們可以調整貨物數量並將貨物調配到預計最大需求的位置,降低運營成本。
· 智能倉庫:智能倉庫是完全自動化的設施,其中大部分工作是通過自動化或軟件來完成的。在此過程中繁瑣的任務得以簡化,操作變得更具成本效益。阿里巴巴和亞馬遜已經通過使用自動化改造了他們的倉庫。亞馬遜最近推出了自動裝箱客戶訂單的機器。在亞馬遜倉庫中,機器人與人類並肩工作以提高生產力和效率。
物聯網設備的普及正使未來成為一個緊密相連、即時獲取信息的世界。現在需要人工智能來管理所有這些設備,並理解這些設備返回的數據。從某種程度上講,人工智能和物聯網是互利共生的,並將繼續保持相互交織的關係向前發展。
資料來源:https://tech.sina.com.cn/roll/2020-05-13/doc-iirczymk1423034.shtml