在氣候變遷下,能源節約的議題越來越受重視,而能源節約和電能的使用效率有著高度相關,為了提高電能使用效率與穩定度,智慧電網應運而生。究竟智慧電網是什麼?對於能源的使用效率又有怎樣的幫助?接下來本文將帶您了解何謂智慧電網、智慧電網的應用(微電網)以及智慧電網的未來發展,讓您對智慧電網有初步的認識。
智慧電網,儲能系統,電網管理,電網,懶人包

智慧電網懶人包|一篇看懂智慧電網與應用,全面掌握電網知識

資料夾icon 科技新知
行事曆icon 2021/05/21
Loading...

在氣候變遷下,能源節約的議題越來越受重視,而能源節約和電能的使用效率有著高度相關,為了提高電能使用效率與穩定度,智慧電網應運而生。究竟智慧電網是什麼?對於能源的使用效率又有怎樣的幫助?接下來本文將帶您了解何謂智慧電網、智慧電網的應用(微電網)以及智慧電網的未來發展,讓您對智慧電網有初步的認識。


何謂智慧電網?了解智慧電網的架構與3大優勢

智慧電網是傳統電網優化過後的產物,能夠減低電力損耗和整合再生能源,而智慧電網和傳統電網有哪些不同呢?接下來為您介紹傳統電網和智慧電網的差異、智慧電網的架構以及優勢,讓您掌握智慧電網的相關知識。


智慧電網與傳統電網有什麼不同?

電力要從發電方到消費者,需要依序經過發電、調度、輸電、配電、售電,而從輸電到配電這段流程都需要電網運送,因此您可以想像電網是電力的快速道路,是連接電力生產者與消費者的網路系統,簡單來說,電網是將電力送到家家戶戶的媒介,現在人們之所以能在家中打開電源立即用電,都需歸功於電網。


智慧電網則是電網優化過後的產物,透過資訊技術收集供電端的供電情況與用電端的使用資訊,再利用這些資訊調整電力分配,實現節約能源的目的,下圖為智慧電網架構示意圖:

智慧電網中包含儲能系統架構 

智慧電網架構解析

智慧電網架構根據供電流程可分為以下3個部分,接下來將逐一介紹,讓您更了解智慧電網架構中每部分所扮演的角色。

  1. 發電、調度:發電業者將電力運輸至電力調度中心或電力市場的過程。
  2. 輸電、配電:包含輸電系統和配電系統,輸電系統是指發電廠送電至次級本地負載中心的過程,送電媒介包含架空電纜、地底輸電等;而配電系統則是輸電系統送電至用戶端(儲能系統、售電業者或家戶)的過程,過程包含變電所、電線桿上的變壓器以及路上的電力座標。智慧電網在此過程可進行電力交換,依據用戶端的電量需求配電,如有多餘的電力則會進入儲電系統,減少電力浪費。
  3. 售電:此過程中用戶端的電量需求會影響電的價格,智慧電網能收集用戶端的用電數據,用戶端也能透過智慧電網了解電力的供應情形、電能品質以及電價的浮動情況。

由上段的架構解析可以看出,智慧電網在送電過程中,和傳統電網相比有許多優勢,以下將介紹智慧電網的3大優勢,幫助您進一步了解智慧電網。

智慧電網的3大優勢


1.用電資訊雙向流通,有助於合理配電

傳統電網屬於集中式發電,電力只能往單方向運送,使得電力的供需調度缺乏彈性,在電力運輸的過程容易造成多餘的能源損耗與分配不均,而智慧電網則屬於分散式發電,能雙向運送電力,因此在配電上更具彈性,能將電力過剩與短缺的區域進行電力交換,減少電力浪費。

2.整合再生能源,實現穩定供電

傳統電網因韌性不足,難以承受大量可再生能源的合併,導致可再生能源供電不穩的問題,而智慧電網具備整合各種可再生能源的能力,配合監測系統能穩定供給能源,在日益重視環保和永續發展的環境下,智慧電網更符合當今趨勢。此外,智慧電網還能結合智慧電表管控用電需求,在使用乾淨能源的同時,減少電力浪費。

3.預防事故、面對緊急情況時可及時調整

傳統電網是以歷史經驗來運轉,在面臨過去不曾遇到的情況時,容易癱瘓導致斷電,而智慧電網則有資訊整合、自我檢視、診斷以及修復的能力,在面臨突發狀況時能及時反應,分析當下供電情況,將供電出狀況的地區隔離,避免造成大範圍的電力癱瘓,並開始自我修復,快速恢復供電。

看完以上敘述,相信您對智慧電網已經有了初步認識,這時您可能會好奇智慧電網在生活中有哪些應用,接下來將介紹智慧電網最常見的應用:微電網,帶您了解微電網的運作模式,以及智慧電網在應用上面臨哪些挑戰,讓您進一步了解智慧電網的實務層面。

智慧電網的應用與限制|淺談微電網的運作

 微電網是什麼?

什麼是微電網?
微電網可視為區域性的智慧電網,同樣具有整合可再生能源與節能的特點,其運作模式可分為一般模式和孤島運轉模式兩種。一般模式下,微電網涵蓋的分散式發電和市電一同供應微電網區域的功率,而在市電如突然發生斷電時,微電網就會進入孤島模式,重新調整電壓和功率,以維持穩定的區域供電。微電網已應用於澎湖,台電首座大型微電網坐落於澎湖七美,可整合七美太陽光電、風力發電以及柴油發電,配合儲能系統提供穩定供電,藉此減少柴油發電的比率與碳排放,達到永續發展的目標。

智慧電網面臨的挑戰

智慧電網的應用十分仰賴資訊技術、先進的電網元件以及電力設備等軟硬體的整合,在軟硬體的整合下,智慧電網才能穩定且安全地供電,但以智慧電網的發展現況來看,擁有智慧電網技術的人才仍十分缺乏,導致智慧電網雖已跳脫理論階段進入實證,執行上仍出現許多不足,因此政府極力推動智慧電網的發展,希望有越來越多的人才投入智慧電網的領域。


了解智慧電網的應用與挑戰之後,下段將帶您了解台灣智慧電網的現況與發展,以及為什麼推動再生能源發電刻不容緩,讓您深入了解智慧電網在未來能源發展的必要性與急迫性。


智慧電網的現況與未來:推動可再生能源,實踐永續發展

在氣候變遷日益加劇的情況下,各國紛紛開始推動可再生能源的發展,而智慧電網是解決再生能源供電不穩的最佳方式,以下將介紹智慧電網的現況與未來,帶您深入了解智慧電網對於台灣的重要性,以及建構智慧電網的目標。


為什麼台灣需要智慧電網?氣候變遷是主因

隨著經濟發展,台灣的用電需求越來越高,但因台灣的能源燃料缺乏,有98%能源燃料依賴國外進口,為了避免未來能源短缺,台灣須朝向能源分配的有效性、安全性以及穩定度發展

此外,「2020年氣候變遷績效指標」顯示台灣為溫室氣體排放量第3高的國家,將會從經濟面與環境面影響台灣的發展:

  • 經濟面:在各國越來越注重永續發展的情況下,台灣若不改善溫室氣體排放的問題,可能會被其他國家列為抵制貿易合作的對象,造成國際觀感不佳和經濟損失。
  • 環境面:溫室氣體若持續增加,會加速溫室效應,導致氣候變遷和物種滅絕。

台灣為了因應能源短缺與溫室效應,必須推動可再生能源的發展,而智慧電網整合可再生能源的特性,正好能解決可再生能源供電不穩的問題,由此可見,台灣須儘快投入智慧電網的建設,以利推動可再生能源發展。

智慧電網的未來:整合可再生能源為首要目標

在眾多可再生能源中,離岸風電是台灣主要推動的能源之一。早於2019年在苗栗建立全台首座離岸發電廠,利用台灣西岸本身多風的氣候,以及優異的風力發電技術,極力推動綠能產業,預計能每年提供12.8萬戶的用電量,超過苗栗的半數總人口所需電力。此外,為了整合可再生能源,行政院在2019年加速建構智慧電網,期望應用資通訊技術、自動化以及人工智慧等技術,建立安全、穩定且環境友善的新世代智慧電網,目標是在2025年將可再生能源發電量從4.6%提高至20%,而可再生能源的推動和智慧電網技術息息相關,預期智慧電網的人才將會越來越搶手,現在正是投入智慧電網領域的最佳時機。

工研院產業學院課程|成為智慧電網人才的起跑點

為了建立永續發展的環境,如何利用智慧電網實現再生能源的穩定供電,將會是未來能源發展的一大重點,工研院產業學院提供有關智慧電網的培訓課程,包括電力電網工程師離岸風電工程師等相關電網課程,和一般講究理論的課程不同,這些課程著重於產業實務層面,能讓您直接接觸電網相關產業,迅速培養您的即戰力,現在立即報名工研院智慧電網課程,讓您順利成為產業亟需的綠領人才 

Loading...

網頁Top按鈕 (網頁回到頂端)