AutoGrid大數據唱智慧電網,再生能源好夥伴!

作者: 陳文濤 發佈時間:2018-12-07 11:48:55 產業分類: 文章分類: 產業動態,技能觀測
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大數據當道的時代,電力運用方面也可以藉由蒐集、分析數據來優化成本投入。­AutoGrid在2011年成立於史丹佛大學,正是運用大數據整合美國日益發展的「分散式電網」來建立「智慧電網」,幫助電力供需雙方省下成本。智慧電網透過精準預測,可以做到電力與電價的即時調配,建立穩定的電網,如此將有望讓可再生能源成為穩定供電的一大主力,為可再生能源帶來無限可能。

電網的未來,集中式到分散式的電網革命

家庭與企業的電力,傳統來自集中大電廠將電力輸配到各地的集中式發電系統。但這樣的電網,勢必會遇到即時電力需求反應不及、或如補給線過長而難以維護糧食運輸的軍隊一樣,在電網中一部分出問題就可能導致整個區域無電可用的情況。美國在近年經歷颶風侵襲造成的停電後,「分散式發電」逐漸受到了重視。

相較於集中式發電有如只有一顆大腦的、可能對於即時需求反應過慢、或無法顧及所有細節的巨人不一樣,分散式發電是在小區域間獨立運作的,這表示無論其他地方發生什麼事情,都可以自己發自己的電、維持區域間的用電供給。如2012年珊迪颶風侵襲紐約時,紐約大學的分散式發電系統成了當時全區唯一可以穩定供電的地方

而其實早在2013年,顧問公司PWC已經做出調查:橫跨歐、美、亞、非等35個國家中的53位電力公司資深主管,有41%認為到了2030年,電網的商業模式會因分散式能源而完全改變;53%認為會有重大改變,兩者相加高達94%。而在2014年,紐約已經帶頭進行電網管理的徹底改革,要使新的電網管理方式更符合分散式電網的發電系統。而台灣〈電業法〉確立2025年的非核家園,有很大一部分也是以分散式電源為目標。

整合不易,尖峰與離峰的用電差,分散式發電的困難

但分散式電網有其發展的困難。首先,美國有許多發電廠平時只發揮了30%到40%的發電能力,但為了夏天最需要電的那幾天有足夠電量,又必須保留這些維持成本高昂的發電廠。這個尖峰與離峰的用電落差,使得電網維繫成本過高,而不得不將成本反映在尖峰時期的電費上。因此對於無論是家庭或工業用電的需求方來說,在尖峰時刻用電十分昂貴;而對於供應方來說,不得不多付出的電廠維護成本,以及離峰時期收入不足的情況很可能造成入不敷出,尤其對採用分散式發電的供應商來說更是如此。

另外,分散式發電除了多屬於不穩定電源,如太陽能、風能等可再生電源、其通常也因為規模問題而有儲電裝置的限制,電源沒有保證。而分散式發電系統雖然可以獨立運作,但若其未與其他鄰近的電網做整合,那只要自己出了問題,如發電或儲電不足,也就沒有其他的發電系統可以做救援。最後,分散式發電系統多是自己各自為政,就算想做出整合,也有諸多困難。

EDP大數據布局「智慧電網」、即時動態調整電價

在這樣的情況下,AutoGrid提供方法整合龐大而雜亂的電網,其創建了一個雲端數據平台:能源數據平台(Energy Data Platform,EDP)。AutoGrid透過EDP在數百萬個分散式電網中的智慧電錶擷取用電數據,再加上歷史發電數據、天氣預報等等與用電相關的數據來做大數據分析,AutoGrid就可以依此作為基礎來布局有效的「智慧電網」。

這就像是在龐大而雜亂的電源交通網中,安裝一個靈活而可靠的大腦一般,透過EDP,AutoGrid能在數周前就預測電網系統用電狀況,其精準度小至以秒、大至以月為單位,如此就能讓大型工業優化生產作業時程、讓需求方將不需要一直開啟的用電移至離峰時期,避開用電尖峰、省下大量成本。

AutoGrid還可以根據用電供需量來即時(real time)調整恰當的電價。這個電價的制定牽涉到電力需求與供給的消長、以及電價本身與需求消費的關係,這樣全面且動態的價格制定圖像,是這個智慧電網維持供需雙方雙贏的關鍵。

大數據控制、多方整合,智慧電網成再生能源好夥伴

強調環保、永續發展的再生能源,是許多分散式發電的電源選擇,但其往往會受到天氣影響而無法保證供電。而AutoGrid即時掌握其電網中各地電力使用狀況的智慧電網系統,可以在適當的時間將再生能源發電廠多出來的電力送至需要的地方;相對的,它也可以在再生能源發電未達預期時動態調整電力輸送、以及電價。

以AutoGrid所發布的影片文章都可以看出其對於再生能源發電的野心與規劃:搭配智慧用電調節器、加上分布於電網中的電池儲存系統等等多方面整合,組織成大型且穩定、同時具有獨立運作,又可相互支援特性的智慧電網。如此,將有望使可再生發電發展為可靠發電系統。而若再將透過此過程省下的成本回頭投資在上述智慧電網的各項發展,這個良性循環將為可再生能源帶來無限想像。

為電力公司優化分散式系統、為電力用戶掌握即時資訊

AutoGrid所創建的智慧電網,對於用電的供需雙方-電力公司(供應商)與電力用戶-都有實質的幫助,而這奠基於AutoGrid系統的兩個關鍵特點:

  • 客戶用電需求的精準資訊
  • 整合分散式發電系統、帶來穩定且能彈性管理的電源

對於電力公司而言,這兩個特點將能使其優化分散式發電系統。包括提高供電可靠度、提升能源生產力及其價值;同時,也能對於客戶的電力需求作出合適的供電方案回應,而不會因此負擔過高的成本;最後,電力公司也可以更容易因應客戶需求擴展、整合新的分散式發電系統。

而對於電力用戶而言,AutoGrid的系統優化了分散式發電系統的能力,不但確保了供電方的供電品質,也同時幫助用電方掌握自身用電資訊,重新規劃用電方式-小至家庭用電的調配、大至工業公司產品生產的規劃-以省下大量電費。

九月D輪融資3,200萬美、拓展日本事業

今(2018)年九月,AutoGrid再獲得D輪融資3,200萬美元,原先所有投資者都繼續注入投資外,還加入了包括香港中電集團(CPL)等來自歐、美、亞的能源供應商。這使得AutoGrid總融資來到7,380萬美元。

而在D輪融資後的十天內,AutoGrid也宣布與兼具半導體、網路設備及軟體的日商公司Macnica合作,以拓展其在日本的能源平台系統。Macnica有著包含政府單位的客戶群,此合作將讓AutoGrid透過Macnica接觸到這些客戶,使其平台延伸到許多日本具有能源需求的企業或政府單位。

總結

創建EDP蒐集分散式發電系統的大數據,並以此為核心發展智慧電網的AutoGrid,成立不到十年內,已經受到電力供需雙方的重視。智慧電網做到了即時電力與電價調配,這不僅解決了需求方的問題,也同時舒緩了供給方的負擔。最重要的是,這樣的智慧電網將有可能為可再生能源發電系統帶來重大的改變。若真是如此,智慧電網將會是能源革命中重要的一環。

參考來源:

 

封面圖片來源:https://www.maxpixel.net/Grid-Electrical-Sky-Sunset-Power-Powerlines-Wires-863402

內文資料來源:AutoGrid / read01 / iThome / icos / technews / pwc