第四章 應用智慧節能技術減緩夏季尖峰用電策略探討
第四節 我國減緩夏季尖峰用電之政策面策略
為研擬我國減緩夏季尖峰用電之政策面策略,須先釐清我國整體電 網供電系統架構,以及造成我國夏季用電尖峰負載之構成來源,以利研 擬相關策略。
依據台灣電力公司電網供電資訊指出,供電系統之中大型核能、水 力、火力發電廠產生電力後,需由變壓器升壓至 345 仟伏特(345kV)
的超高壓,再利用輸電線路輸送電力,然後透過超高壓變電所、一次變 電所等分別降壓為 161 仟伏特(161kV)、69 仟伏特(69kV)後,提供 科學園區、工業區、高鐵和捷運等大型用戶用電,並透過配電變電所、
二次變電所及配電系統再降壓分別提供一般用戶或民生用電,如圖 4-2 所示。假若電廠發電或輸電線或變電所所提供之供、輸電能力不足時,
都會影響供電。
圖 4-2 台電供電系統簡介圖 資料來源:台灣電力公司網站
(https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=211)
另依據台灣電力公司之分析資料22顯示,以 104 年夏季單日之電力 系統尖峰負載為例,如圖 4-3 所示,可發現低壓用戶(住商部門)整日 佔比之高低波動幅度較大,高壓用戶(工業、交通部門)佔比則較平穩,
且在白天尖峰用電時段,有超過五成來自於低壓用戶,而非用電量較大 的高壓大用戶,亦即低壓用戶佔尖峰負載比例較高。
故針對低壓用戶採取多元化的電價策略,讓眾多之中小型住商用戶 亦參與抑低尖峰負載,喚起一般民眾對供電可能不足之危機意識,為後 續政策推動重點之一。
圖 4-3 我國 104 年夏季單日之電力系統尖峰負載圖 資料來源:陳群元(2016)
本研究以 SWOT 分析相關文獻,包括前面章節介紹之國內智慧建 築發展現況及針對國內智慧節能技術,以 TOWS 策略矩陣進行交叉分 析,研擬減緩夏季尖峰用電之推動策略,如下表所示。
表 4-9 減緩夏季尖峰用電之政策面 TOWS 策略矩陣
上表所研擬之政策面策略說明如下:
一、SO 策略(進攻策略):發揮優勢,掌握機會 1、擴大推動建築導入智慧節能技術之相關方案
我國政府於 90 年開始將綠建築納入發展重點,行政院自 90-96 年 開始實施「綠建築推動方案」起,陸續推動 97-100 年「生態城市綠建 築推動方案」, 99-104 年「智慧綠建築推動方案」,105-109 年「永續智 慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」迄今,上述方案主要重點係推動 新建建築物之智慧建築、綠建築及綠建材等標章,以及既有建築之智慧 綠改善,在內政部及相關部會及民間業界共同努力下,成效卓著。
因應我國發展智慧節能與減碳的永續政策,實有需要擴大推動建築 物能源效率提升工作,針對既有建築及新建建築分別規劃用電實質減量 及需量減緩措施,爰內政部依行政院於 108 年 4 月 17 日核示意見,刻 正研提「建築能源效率提升方案」(草案),主要內容包括改善既有公有 建築中央空調節能、導入智慧能源控制技術、提升既有建築與住商部門 能源效率、強化新建建築節約能源設計、精進智慧綠建築、產業交流與 宣導推廣等,以達節約總用電量以及抑制夏季尖峰用電之目標。
2、藉由雲端監控技術,遠端進行廣域尺度之建築用電需量卸載控制 可整合區域內不同棟建築物之能源管理系統,整合為廣域智慧能源 管理平台(WABEMS),此平台扮演能源管理調度中心的角色,進行尖 峰用電電力需量反應措施,包括強化區域內建築能源使用管理,針對大 型建築物的空調系統及中小型變頻節能空調系統,進行聯合電力需量反 應措施,於夏季用電尖峰時,啟動虛擬電廠之概念,以迴避大型發電廠 的建置,達到紓解夏季電力尖峰備載容量不足之困境。
此種新興之技術,經由大型之廣域智慧能源管理平台 WABEMS 加 以調控整合,則可於平時獲得空調運轉電費之節約;於我國夏季電力尖 峰不足之時段,更可發揮削減電力尖峰負載之重要需量管制之功能!而
參與之建築物管理單位則獲得電價之優惠回饋,為多贏之策略。
3、積極輔導產業進行整合,研發精進智慧節能技術,提升產業附加價 值
示範推動設置智慧節能產業科學園區,優化園區創業及永續環境,
持續推動節能減碳及綠建築,以園區為實踐場域,推動建築物導入智慧 節能技術等領域,發展智慧化應用與服務系統解決方案。
另加強產官學研融合,加速園區創新轉型,以園區為創新之創業核 心基地,激勵創意發想及加速青創育成,推動人才培訓(育)計畫,縮 短學用落差,並培養高階暨跨領域人才,優化人才競爭力,藉由產官學 研之鏈結合作,完成產學之升級轉型,提升產業附加價值,為產業創造 永續競爭力。
4、結合再生能源系統,建置儲能設施
近年來世界各國為了因應減緩氣候變遷及降低碳排放,開始積極發 展可再生能源,例如風能、太陽能和河川水力等,但因屬於間歇性能源,
無法持續穩定地供應,故需要建置儲能設施連結能源網絡,以達成供需 的穩定性。
建議可積極鼓勵並輔導產業界發展儲能技術與設施,以作為減緩夏 季尖峰用電之助力,使能源的供給更加廣泛及穩定,並支持可再生能源 替代高污染性能源,改變能源的使用方式及提升使用效率。隨著技術發 展成熟和開發成本逐漸下降,將使能源產業興起一股創新經濟模式。
二、WO 策略(轉進策略):克服弱勢,爭取機會
1、加強智慧節能技術產品之研發,訂定我國智慧型產品技術規範,與 國際智慧節能市場接軌
智慧節能是一種新型態之節能服務模式,在傳統的節能基礎上,結 合物聯網、大數據、雲端計算等互聯網技術,對關鍵之能源及能耗等指 標數據,進行動態即時處理、模擬、分析,得出最佳的節能控制方案,
並以自動化運行的方式來實現最佳化、智能化之節能效果,將是未來發 展之必然趨勢。根據相關案例之經驗,採用智慧節能方式,可在傳統節 能基礎上再提高約 5%-10%的節能效率。
惟近年來智慧節能議題雖然發展迅速,但仍存在概念模糊、技術規 範缺乏及產業規模較小等問題。若能推動產、學、研合作,加強智慧節 能技術產品之研發,突破國外技術限制,形成具有自主知識產權的技術 產品,同時可參考國際上主導智慧建築發展國家之規範,加速訂定我國 之智慧型產品技術規範,於國內形成智慧節能產業聯盟,研究制定技術 標準體系,與國際智慧節能市場接軌,將有利於我國智慧節能產業蓬勃 發展。
2、提升跨部會協調平台為政院層級,發揮實質協調運作效益
我國夏季尖峰用電緊迫問題,不僅涉及經濟部權責,還牽涉內政部 及環境保護署等部分業務,為了強化現有跨部會平台(例如行政院能源 及減碳辦公室)運作效能,避免跨部會小組平台之運作流於形式,未來 應有更宏觀的政策規劃。
建議可由行政院設置成立跨部會任務編組之委員會或會報,並指派 政務委員以上層級來主持跨部會政策協調會議,由經濟部擔任主要幕僚 機關,綜整內政部、環境保護署等之執行策略及可用資源,依短、中、
長期優先順序訂出政策綱領,督導各部會依分工權責共同推動減緩夏季 尖峰用電相關措施,以讓有限資源落實優先用於最有需求之政策,避免 資源重複投入,發揮跨部會資源整合的實質效益。
3、整合產、官、學資源,加強推廣及培育智慧節能技術專業人才 智慧節能科技需要經由產、官、學合作,於本土深耕帶動區域產業 發展,必須孕育於具備智慧創新與整合實作特質的培育環境,所發展出 的智慧節能系統成果,必須能貼近民眾需求,並深植能源知識於一般民 眾,有效的實踐於在地能源。
建議可家積極推動智慧節能技術系統整合與應用之人才培育,紮根
永續能源基礎教育,深耕能源科技教育,以推廣提升全民正確觀念,促 進落實節能減碳,並培育智慧節能科技人才,邁向永續能源體系。
4、成立(或指定)跨部會之專責機構,負責統合推動建築物導入智慧 節能技術相關業務
我國目前之建築能源相關行政體系,在中央之能源主管機關為經濟 部能源局,建築管理主管機關為內政部營建署,本所則負責建築研究及 推廣等業務。至地方執行單位則由各縣市政府之工務局、建設局或建築 管理處負責執行。依現階段既有體制,新建建築部分雖涉及建築設計規 範業務,惟因建築節能設計規範僅針對建築構造體本身,未包含耗能設 備,建管單位無法管控其實際營運後之耗能;至既有建築部分,因係使 用管理階段,涉及設備之能耗。綜合上述考量,宜由經濟部能源局來負 責統合推動建築物導入智慧節能技術相關業務。
惟因各行政單位各司其職,跨部會統合不易,常造成資源未能有效 分配運用,因而無法發揮政府整體運轉之最大功效。未來若能仿效德國 成立(或指定)跨部會之專責機構,負責統合執行建築物導入智慧節能 技術所需之推廣宣導、制度研發修訂、貸款及獎補助、培訓及選拔建築 能源專業人員、建築能源查核管控及揭露等業務,將更有效率。
三、ST 策略(迴避策略):利用優勢,克服威脅
1、強化我國建築節能產業轉型升級之誘因,扶助節能產業發展及推廣
1、強化我國建築節能產業轉型升級之誘因,扶助節能產業發展及推廣