1、智慧電網主軸專案計畫召集人智慧電網主軸專案計畫召集人 國立中央大學電機系講座教授國立中央大學電機系講座教授 林法正林法正 linfjee.ncu.edu.tw 能源國家型科技計畫能源國家型科技計畫 澎湖低碳島與智慧電網示範規劃澎湖低碳島與智慧電網示範規劃 1 簡報內容簡報內容 一.台灣智慧電網總體規劃 二.能源國家型科技計畫智慧電網主軸計畫 三.澎湖低碳島規劃(2009&2012)四.澎湖供電現況 五.智慧電網主軸計畫第二期規劃 六.澎湖智慧電網示範規劃 七.澎科大微電網測試場域規劃 2 智慧發電智慧發電 與調度與調度 提高再生能源佔比 提升電廠運轉效率及可靠度 智慧輸電智慧輸電 提高輸電效率2、 增加輸電安全 智慧用戶智慧用戶 用戶終端資訊建設 前瞻用戶服務規劃 智慧配電智慧配電 提升配電安全效能 強化分散式能源整合 智慧電網產業智慧電網產業 發展關鍵系統與設備務產業 創造智慧電網服務商機 環境建構環境建構 標準面 研發面 法規/政策面 台灣智慧電網總體規劃台灣智慧電網總體規劃(20112030)工作小組：經濟部 能源局 標檢局 工業局 技術處 國科會 台灣電力公司 工研院 資策會 核能研究所 台灣智慧電網產業協會 台灣經濟研究院 3 智慧電網主軸計畫目標即是完成智慧電網整體規劃中之短中期技術開發項目 4 工作所屬推動單位 台電公司智慧電網推動規劃台電公司智慧電網推動規劃 國科會智慧3、電網與先進讀表主軸專案計畫國科會智慧電網與先進讀表主軸專案計畫 經濟部綠色能源產業旭升方案經濟部綠色能源產業旭升方案 經濟部能源局經濟部能源局 經濟部標準檢驗局經濟部標準檢驗局 系統技術開發系統技術開發 先導測試計畫先導測試計畫 Test Bed 制度研究制度研究 推廣建置推廣建置 標準與檢測帄台標準與檢測帄台 產業推廣產業推廣 建立家庭及工業能源管理系統技術建立家庭及工業能源管理系統技術 建立電表通訊技術、開發智建立電表通訊技術、開發智慧電表、集中器、資料管理慧電表、集中器、資料管理系統系統 先進讀表技術先進讀表技術 智慧輸配電智慧輸配電 智慧家庭與建築智慧家庭與建築 微電網技術微電網技術 4、系統測試帄台系統測試帄台 加強時間電價相關推動措施加強時間電價相關推動措施 高占比再生能源區域電網電力控制高占比再生能源區域電網電力控制技術技術(開發併聯與孤島運轉模式靜態開發併聯與孤島運轉模式靜態開關、保護協調設計技術、系統模開關、保護協調設計技術、系統模擬與電力品質分析技術、微電網能擬與電力品質分析技術、微電網能源管理系統之開發源管理系統之開發)(核研所核研所)微電網標準研究微電網標準研究 制定電力系統資訊交換標準制定電力系統資訊交換標準及建立智慧電表驗證機制及建立智慧電表驗證機制 建立國家級節能產品能源效率標準驗建立國家級節能產品能源效率標準驗證帄台證帄台 建置百瓩級微電網實體先導示範建5、置百瓩級微電網實體先導示範(核研所核研所)2.3 萬戶高壓與萬戶高壓與 10 萬戶低壓萬戶低壓智慧型電錶系統推廣智慧型電錶系統推廣 推廣住商及工業智慧能源管理系統推廣住商及工業智慧能源管理系統 智能化遠端遙控單元智能化遠端遙控單元、故障指示器故障指示器、變壓器控制模組、先進自動配電監變壓器控制模組、先進自動配電監控主站應用、混合式通訊控主站應用、混合式通訊 智慧家庭智慧家庭(建築建築)電能管理電能管理先導示範先導示範 電價費率制度電價費率制度與電能管理整合研究與電能管理整合研究 先進配電自動化先進配電自動化先導先導示範系統示範系統 推動配電饋線自動化與智慧變電所推動配電饋線自動化與智慧變電所 6、開發電能管理晶片開發電能管理晶片、人機監控軟體設人機監控軟體設計計、負載型控制介面與通訊模組負載型控制介面與通訊模組(國家智慧電子計畫國家智慧電子計畫)建置建置 kW 級直流微電網先導示範、級直流微電網先導示範、控制晶片設計控制晶片設計(國家智慧電子計畫國家智慧電子計畫)廣域量測技術開發與研發輸電系統廣域量測技術開發與研發輸電系統電力品質監控技術電力品質監控技術 先進讀表先進讀表先導示範先導示範(國家國家網通網通計畫計畫)電表電表資安與數位憑證研究資安與數位憑證研究 台灣智慧型電網產業協會、台灣智慧型電網產業協會、國際與兩岸交流、低碳智慧城市構想規劃國際與兩岸交流、低碳智慧城市構想規劃 建構先7、進配電自動化建構先進配電自動化設備測試帄台設備測試帄台(台電公司台電公司)高壓電表測試帄台高壓電表測試帄台 智慧電網設備標準與檢測帄台智慧電網設備標準與檢測帄台 建立微電網系統驗證帄台建立微電網系統驗證帄台(台電公司台電公司)電動車電能補充管理電動車電能補充管理策略與綠色能源策略與綠色能源整合技術研究整合技術研究 輸變設備狀態監測預防性維護管理輸變設備狀態監測預防性維護管理 彈性交流輸電設備彈性交流輸電設備(FACTS)應用應用 能源資通訊產業協會能源資通訊產業協會 政策規劃政策規劃 智慧電網整體規劃智慧電網整體規劃(Master Plan)先進讀表標準與規範研究先進讀表標準與規範研究 智慧電8、網資通訊介面標準研究智慧電網資通訊介面標準研究(國家國家網通網通計畫計畫)資料來源：能源國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫總計畫 NSC 100-3113-P-008-001-PO 通訊晶片通訊晶片(國家智慧電子計畫國家智慧電子計畫)：共同參與 技術分 工作項目 台灣智慧電網技術研發方向台灣智慧電網技術研發方向 智慧電網主軸專案計畫總計畫暨智慧電網與智慧讀表子項計畫 中央大學電機系 廣域量測系統先進應用先導型計畫(1/3)台灣大學電機系 微電網先導型計畫(2/3)核能研究所 微電網先導型計畫(直流智慧微電網研究)(2/3)中正大學電機系 AMI先導型計畫(2/3)資策會網路多媒體研究9、所 智慧家庭(建築)電能管理(2/3)成功大學電機系 配電自動化先導型計畫(2/3)義守大學電機系 電動車電能補充管理策略研究先導型計畫(1/3)中山大學電機系 輸電系統電力品質監控技術之發展與應用先導型計畫(1/3)中正大學電機系 主軸計畫辦公室 台經院一所 能源國家型科技計畫智慧電網主軸計畫架構能源國家型科技計畫智慧電網主軸計畫架構 5 資料來源：能源國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫總計畫資料來源：能源國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫總計畫 Meter is the interface between customer loads and energy manage10、ment systems and the grid Data Center(MDMS)Billing/Customer service Distribution automation Energy management Outage management 智慧家庭智慧家庭(建築建築)電能管理電能管理 交直流微電網技術交直流微電網技術 先進配電自動化先進配電自動化 先進讀表技術先進讀表技術(AMI)Micro Grid for more renewable energy penetration and better power quality Improve of building energy11、 efficiency and public energy saving conscious 大同大同、康舒康舒、台達電台達電、中興電工中興電工、玖鼎電力玖鼎電力、盛達電業盛達電業、達盛電子達盛電子 中華電信、台灣松下、新華電腦、中華電信、台灣松下、新華電腦、亞力電機、蔚華科、鉅康科技、笙泉亞力電機、蔚華科、鉅康科技、笙泉 亞力電機、祥正電機、健格科技、亞力電機、祥正電機、健格科技、極簡科技、東元電機、合家科技極簡科技、東元電機、合家科技 中興電工、台達電、中興電工、台達電、四零四科技、漢翔、長園四零四科技、漢翔、長園 AMI 6 智慧電網主軸計畫整合示範計畫智慧電網主軸計畫整合示範計畫 電電12、動車電能補充管理策略研究動車電能補充管理策略研究 廣域量測系統先進應用廣域量測系統先進應用 輸電系統電力品質監控技術之發展與應用輸電系統電力品質監控技術之發展與應用 智慧電網與先進讀表主軸計畫目標智慧電網與先進讀表主軸計畫目標 1.利用配電自動化與微電網技術提升再生能源裝置容量佔總電力裝置容量之比例大幅提升，使2025年國內再生能源發電量佔總電力供應提升至10%，減少二氧化碳排放2,000萬噸。2.推廣家庭與建築電能管理，提升家庭與建築電能使用效率於2015年較2005年節能20%以上。3.開發智慧電網與讀表之關鍵技術，2010年至2025年共導入 17.8GW的分散式發電系統，將創造國內每年13、1,200 億新台幣市場規模及2萬個以上就業機會；智慧型電網市場規模約每年新台幣600 億元，每年創造1萬個以上就業機會。7 先進讀表基礎建先進讀表基礎建設設(AMI)(資策資策會會)a.發展先進讀表資通訊技術與加值應用服務發展先進讀表資通訊技術與加值應用服務 b.發展企業端需量管理技術發展企業端需量管理技術 c.高可靠度用戶端場域網路及實證高可靠度用戶端場域網路及實證 C 智慧電網與先進智慧電網與先進讀表標準制定讀表標準制定 微電網關鍵技術微電網關鍵技術開發開發(核研所、核研所、中正大學中正大學)先進配電自動化先進配電自動化(中山大學、義中山大學、義守大學守大學)智慧家庭與建築智慧家庭與建築14、電能管理電能管理(成功成功大學大學)目標領域目標領域 a.開發微電網專用整合靜態開關開發微電網專用整合靜態開關 b.具電壓調整及虛功補償雙向儲能電力轉換器具電壓調整及虛功補償雙向儲能電力轉換器 c.開發具頻率及電壓垂降功能之電力轉換器開發具頻率及電壓垂降功能之電力轉換器 d.微電網微電網電力系統之控制與保護協調電力系統之控制與保護協調 e.開發微電網專用智慧能源管理系統開發微電網專用智慧能源管理系統 a.含分歧線及用戶端故障處理系統控制能力含分歧線及用戶端故障處理系統控制能力 b.電力線載波通訊、無線通訊及光纖通訊混合式電力線載波通訊、無線通訊及光纖通訊混合式 通訊系統通訊系統 c.用戶端需量15、反應及分散型電源監測用戶端需量反應及分散型電源監測 d.變壓器及配電設備智慧管理系統變壓器及配電設備智慧管理系統 e.智能化端末單元智能化端末單元(FTU、RTU、TTU)與監控與監控 主站主站 E D B A 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 a.智慧電網標準研究智慧電網標準研究(台灣智慧型電網台灣智慧型電網產業協會產業協會)b.智慧電網設備檢測帄台智慧電網設備檢測帄台 a.住宅電價費率制度及通訊網路技術規範研析住宅電價費率制度及通訊網路技術規範研析 報告與建議報告與建議 b.電能管理閘道器電能管理閘道器/系統軟體系統軟體/人機介面開發16、人機介面開發 (含即時預測與最佳化演算法含即時預測與最佳化演算法)c.複合式通訊網路整合及非侵入式負載監測模複合式通訊網路整合及非侵入式負載監測模 組開發組開發 d.非接觸式充電控制晶片及小型再生能源電能非接觸式充電控制晶片及小型再生能源電能 管理晶片開發管理晶片開發 e.實體建置與拓展效益評估實體建置與拓展效益評估 工作項目工作項目 8 各先導型計畫發展之Prototype 完成後再配合經濟部科專、主導性新產品等計畫發展產品，再以Demo Site做各項產品功能之展示。智慧電網主軸計畫技術發展規劃總表智慧電網主軸計畫技術發展規劃總表 目標領域目標領域 2010 2011 2012 2013 17、2014 2015 2016 2017 2018 工作項目工作項目 9 廣域量測系統先廣域量測系統先進應用先導型計進應用先導型計畫畫 G a.廣域廣域PMUPMU系統與資通系統於輸電線參數線上監測與安全性系統與資通系統於輸電線參數線上監測與安全性 提升之應用提升之應用 b.b.發電機組模型參數線上量測發電機組模型參數線上量測 c.c.台灣廣域頻率監測網路台灣廣域頻率監測網路(FNET)(FNET)之規劃之規劃 d.d.台灣廣域頻率監測網路原型系統設計與建置台灣廣域頻率監測網路原型系統設計與建置 e.WiMAXe.WiMAX 輸電線監測網路設計與建置輸電線監測網路設計與建置 f.f.應用廣域量測18、系統發展響應型特殊保護系統以提升電力應用廣域量測系統發展響應型特殊保護系統以提升電力 系統安全性系統安全性 輸電系統電力品質輸電系統電力品質監控技術之發展應監控技術之發展應用先導型計畫用先導型計畫 H a.a.開發開發電力品質干擾源辨與追蹤系統、電力品質干擾源辨與追蹤系統、實現實現 之之IEEE 1159.3 PQDIF IEEE 1159.3 PQDIF 的規範儲存資料的規範儲存資料與資與資 料庫的整合、料庫的整合、規劃規劃IECIEC閃爍規範應用於我國閃爍規範應用於我國 遽變用戶併聯於共同輸電線之可性遽變用戶併聯於共同輸電線之可性 b.b.含大型再生能源系統之電力品質改善技術的含大型再生能19、源系統之電力品質改善技術的 研究研究 c.c.發展閃爍與電力品質事件分析量測資訊系統發展閃爍與電力品質事件分析量測資訊系統 d.d.完成實現輸電系統之具警訊功能之即時電力完成實現輸電系統之具警訊功能之即時電力 品質暫態信號監測技術品質暫態信號監測技術、實現實現智慧型即時電智慧型即時電 力品質量測與分析儀力品質量測與分析儀 e.e.發展區域輸電網路電壓調整技術發展區域輸電網路電壓調整技術 f.f.考慮核能機組並結合考慮核能機組並結合STATCOMSTATCOM、電容器裝置、電容器裝置 於系統之最佳規劃，建構系統事故評估模於系統之最佳規劃，建構系統事故評估模 型，並評估對系統電力品質影響型，並評估20、對系統電力品質影響 系統技術概念實系統技術概念實證證(台灣智慧型台灣智慧型電網電網產業協會產業協會)先進讀表、微電網、先進讀表、微電網、先進配電、智慧建築電能管先進配電、智慧建築電能管理等前瞻技術先導計畫理等前瞻技術先導計畫(智慧社區智慧社區/城市示範計畫城市示範計畫,Demo Site)J 電動車電能補充電動車電能補充管理策略研究先管理策略研究先導型計畫導型計畫 I a.電動車電能補充對電網之衝擊分析電動車電能補充對電網之衝擊分析 b.充電站電能管理及通訊架構研擬充電站電能管理及通訊架構研擬 c.電動車充電機設計研發電動車充電機設計研發 d.虛擬電廠示範帄台建置及測試虛擬電廠示範帄台建置及測21、試 智慧社區智慧社區/城市示範計畫城市示範計畫 智慧電網主軸計畫技術發展規劃總表智慧電網主軸計畫技術發展規劃總表 AMI(Institute for Information Industry)National Center University,Taoyuan(20112013)National Energy Project Smart Grid and AMI 10 Advanced DAS(I-Shou University)Taipower Research Institute,Shulin(20112013)AC Microgrid INER,Long Tong(20112013)DC22、 Microgrid National Chung Cheng University,Chiayi(20112013)Smart Grid Demo Site National Energy Project Smart Grid and AMI(20132018)Smart Home(Building)EMS National Cheng Kung University,Tainan(20112013)EV Charging Stations National Sun Yat-sen University,Kaohsiung(20122014)101-104年主軸專案計畫徵求計畫重點 智慧電網23、與讀表主軸專案計畫 11 12(一)計畫名稱：澎湖智慧電網示範場域規劃(一年期之規劃計畫，2000萬)計畫目標：延續智慧電網與讀表主軸專案計畫第一期之研究成果，配合行政院建置澎湖低碳島計畫(已於民國99年12月核定通過)，與經濟部能源局及台電公司合作推動與整合先進讀表、微電網、先進配電自動化、智慧家庭與建築電能管理、電動車電能補充管理相關技術，規劃2013-2017年於澎湖建置台灣第一個智慧電網示範場域。規劃計畫主要內容為整合政府單位之相關資源，配合台電相關智慧電網設施佈建，及澎湖縣政府、經濟部、國科會、台電、工研院與國內廠商之介面及合作方式，與示範場域的大小、建置時程、功能、規格、設備與經費24、等。智慧電網示範場域之規劃將配合台電於智慧電網示範場域之功能需求與技術規格，而智慧電網與讀表主軸專案計畫團隊將協助國內廠商發展關鍵技術與設備，工研院將協助技術驗證，以符合台電之功能需求與技術規格。研究重點：1.推動智慧電網示範計畫，協助產業界建立智慧電網建設實績 2.研發先進讀表基礎技術並應用於智慧電網示範場域。3.研發先進配電自動化技術並應用於智慧電網示範場域。4.研發智慧家庭與建築電能管理技術並應用於智慧電網示範場域。5.研發電動車電能補充管理技術並應用於智慧電網示範場域。6.研發配電級量測系統(PMU)監測技術並應用於智慧電網示範場域。7.研發結合再生能源與儲能之能源管理系統。13(二)25、計畫名稱：智慧電網標準之制定與產業發展研究(三年期之研究計畫，2000萬/年)計畫目標：目前智慧電網標準整體架構可分成智慧發電、智慧輸電、智慧變電所、智慧配電、智慧用電、智慧調、資訊與通訊、綜合與規劃等八大。智慧發電項下分成常規電源網源協調、新能源發電併網、大容儲能系統併網；智慧輸電項下分成彈性直輸電、彈性交輸電、線態與運轉環境監測；智慧配電項下分成配電自動化、分散式電源併網、分散式儲能系統併網；智慧用電項下分成雙向互動服務、用電資訊蒐集、智慧用電服務、電動充放電、智慧測；智慧調項下分成智慧電網調技術支援系統、電網運轉監控；資訊與通訊項下分成傳輸網、配電與用戶側通訊網、業務網、通訊支援網、智慧26、電網資訊基礎平台、智慧電網資訊應用平台、資通安全；綜合與規劃項下分成智慧電網術語及方法學、智慧電網規劃與設計。建構智慧電網所牽涉的標準及規範十分龐大，根據中國電研究院的分析，共有781項國際相關標準與智慧電網有關，其中包含發電99項、輸電47項、配電188項、用戶端91項、電調44項、綜合規劃47項及資通訊170項。因此如何配合台灣產業之需求，整合上述之國際相關標準，並協助標檢局認可之標準化團體提出國家標準，是非常重要的。另一方面，標準的鑑別及訂定，除標準本身的適用性以外，標準間的互操作性(Interoperability)，亦是智慧電網標準架構的重點。本計畫主要針對非屬電業的產業標準進行研究27、，並進行國內的智慧電網、先進讀表之產業發展研究，及定期赴國外推廣國內的智慧電網產業。研究重點：1.先進電表(AMI)及用電資訊(含需量反應)標準之研擬。2.微電網(含儲能裝置)標準之研擬。3.電動車(含充電站)標準之研擬。4.與電力載波有關之智慧家電(建築)標準之研擬。5.與無線通訊有關之智慧家電(建築)標準之研擬。6.資通安全及網路通訊標準之研擬。7.比較國際標準及分析核心技術，並根據產業需求，定期辦理國際標準之核心技術討論會。8.建立與美、中、英、日等國或地區的智慧電網產業協會或相關對等單位之間的合作關係，包括簽訂備忘錄。9.調查上述國家或地區的智慧電網、先進讀表之推廣計畫、技術需求與產品28、需求。10.進行國內的智慧電網、先進讀表產業調查與發展研究(譯為英文版)，定期赴國外推廣國內的智慧電網產業，並雙向引進國 外的經驗。11.整理國內產業代表的意見，寫成建議書(包括中、英文版)提供給標檢局及國外的智慧電網產業協會。12.協助標檢局認可之標準化團體提出國家標準。14(三)計畫名稱：結合再生能源與儲能之能源管理系統之研究方向規劃(一年期之研究計畫，2000萬)計畫目標：未來分散式發電、儲能設備、充電式油電混合車與純電動車等設備的匯入配電系統，再加上需量反應(Demand Response,DR)機制，將使得配電系統的整體運轉與規劃變得更多變且更複雜。為了配合多變與複雜的運轉決策，研究29、指出可透過結合再生能源與儲能之能源管理系統，即虛擬電廠(Virtual Power Plant,VPP)，作為配電運轉決策的緩衝，並可有效地達成降低尖峰負載與配電設備供電壓力、減緩線路壅塞、提供輔助服務、降低溫室氣體排放、提高系統供電可靠度及延緩增建輸配電設備等功效。所謂虛擬電廠，乃指電力公司利用所開發之運轉決策軟體，配合既有的發電系統與負載控制策略，並應用先進的資通訊技術結合分散式與再生能源發電、需量反應、儲能設備、電動車電能補充等設備，因應負載與發電的變化，彈性地調整虛擬電廠之輸出入，以達到資產最佳化的調配目標。電力公司藉由使用虛擬電廠技術，將可提高發電及需量反應能力，能增加電力供給量，且30、基礎設施不需大規模更新。本計畫預計進行結合再生能源與儲能之能源管理系統之研究方向規劃，與分析與研擬虛擬電廠的運轉決策方式與技術。另一方面，本計畫擬規劃利用位於變電所之分散式發電及儲能設備，進行變電所電能管理，並配合台電公司即將建立的AMI系統，於台電公司的變電所實際驗證虛擬電廠的可行性及其可能的效益，以協助解決台電輸配電網路擴充因路權與廠址取得不易，造成供電瓶頸之困境。研究重點：1.建構配電級VPP技術：透過結合分散式與再生能源發電設備、需量反應、儲能(含電動車電能補充)設備、電網管理系統及電力通訊網路等多樣化資產，建構配電級VPP技術。2.最佳化資產配置：藉由VPP技術，建構區域能源最佳化運31、用環境，提升電力系統效率，在既有線路安全容量下運轉，達成快速平衡反應區域供電，提高系統供電可靠度及延緩增(擴)建輸變配電設備。3.提高能源效率：發展分散式再生能源發電與需求反應技術，利用運轉決策系統實現與現有供電網互補的功能與價值，並評估最大之VPP可發電量。4.整合資源規劃：整合不同類型發電機等組合，發揮VPP最大效益。如風力發電機、太陽能電池、水力發電、生質能發電廠及電池儲能等組合發電機，彌補不同再生能源發電不穩定性缺陷，使VPP也可以和傳統電廠一樣輸出穩定的電力。5.智慧需量反應與負載管理：建立智慧電網下的需量反應制度與服務管理模式，運用運轉調配技術解決基本負荷與尖峰發電能力，並具有自我32、機動偵測機制、預測(警)機制及即時運轉調度機制。澎湖低碳島願景與目標澎湖低碳島願景與目標(2009)完成低碳綠色生活場域示範，應用低碳生活服務與節能減碳科技，完成低碳綠色生活場域示範，應用低碳生活服務與節能減碳科技，並結合觀光服務，擴大綠能產品應用，促使台灣加速邁向低碳國家並結合觀光服務，擴大綠能產品應用，促使台灣加速邁向低碳國家之列。縣民共同參與節能活動，共創用電負成長低碳家園之列。縣民共同參與節能活動，共創用電負成長低碳家園。為全國首座，並可與世界相較且達一定規模以上。為全國首座，並可與世界相較且達一定規模以上。推動澎湖為世界級低碳島嶼之標竿。推動澎湖為世界級低碳島嶼之標竿。達成達成 2033、15 年較年較 2005 年碳排放減少年碳排放減少50%之目標。之目標。達成達成 2015 年再生能源供應佔總能源需求年再生能源供應佔總能源需求 55%以上。以上。用電成長比例減少用電成長比例減少 7%，且人均碳排放量，且人均碳排放量 2.1 噸噸/人人-年。年。建立我國首創大型風力機縣民入股投資模式建立我國首創大型風力機縣民入股投資模式(效益為本島效益為本島1.6倍倍)(請參考附件請參考附件)15 16 17 18 19 20 21 澎湖低碳島規劃目標澎湖低碳島規劃目標(2012)(2012)居民:89,000人 年用電量:370M kWh 帄均負載:45MW 尖峰負載:83MW 中屯風場,34、4.8MW 湖西風場,5.4MW 建置項目 2011 2012 2013 2014 2015 風力 4.8MW 10.2MW 96MW 太陽能 1.5MW 智慧電表 500 1000 2000 LED 路燈 2000 4000 電動機車 2000 4000 6000 再生能源容量佔比高，可作為高再生能源佔比(30%or 50%)相關技術實證場 22 含高壓用戶含高壓用戶106戶戶 23 澎湖供電現況澎湖供電現況(1/5)HC38 C 一、用戶：本島總用戶數約43,000戶 (總用戶數46,732戶)二、供電情形：尖山電廠-129,772kW 中屯風力-4,800kW 湖西風力-5,400kW 35、台電預計105年於龍門、講美、大 赤崁完成新增33,000kW風力發電機 組 三、變電所-馬公、湖西兩所變電所，預計102年全面汰換數位電驛 四、共35條饋線，已完成搶修不易之偏 遠饋線計5條饋線自動化 五、澎湖海底電纜預計104年完成第1回 線，105年完成第2回線 馬公變電所馬公變電所 湖西變電所湖西變電所 尖山電廠尖山電廠 中屯風力中屯風力 湖西風力湖西風力 饋線自動化 24 澎湖供電現況澎湖供電現況(2/5)(一)轄區範圍簡介 1.本島 由尖山電廠供電，供電區域包含馬公本島、西嶼鄉及由海纜引供之吉貝嶼、鳥嶼、大倉、員貝等小島，為11.4kV系統計35條饋線。2.離島 由七美、望安及虎井36、電廠單獨供電，屬3.3kV系統計8條饋線。(二)總用戶數46,732戶。(三)供電概況 台電澎湖區處轄區涵蓋澎湖縣轄內一市五鄉(馬公市、湖西、西嶼、白沙、望安、七美鄉)，供電系統特性：屬獨立供電系統，電力無外援。25 澎湖供電現況澎湖供電現況(3/5)年度年度 依據94-98年用電資料，澎湖本島帄均負載年增率約3%26 澎湖供電現況澎湖供電現況(4/5)FCBFCBFCB尖山發電廠尖山發電廠#1MTR#2MTR#3MTR#4MTRTieCBTieCBTieCBTieCBFCBMCBMCBMCBMCBMCBMCBFCBFCBTieCB#1MTR#2MTR#3MTR湖西S/S湖西S/S馬公S/S馬37、公S/S69kV 雙雙Bus69kV Bus風機風機自動化饋線自動化饋線MCB連絡線連絡線69kV輸電線輸電線為雙回為雙回線線1.變電所 二次變電所：2所(馬公及湖西變電所)。2.主變壓器數：7具(每具25MVA)11kV系統除湖西S/S#1,2 MTR外已全面更換IED 69kV系統102年全面汰換為IED(湖西S/S3MTR已完成)3.35條饋線：已完成成搶修不易之偏遠饋線計5條饋線自動化。(計8,059戶)27 澎湖供電現況澎湖供電現況(5/5)台澎海纜計畫：2*200MVA、6條、預定105年10月完工，完成後澎湖可與本島形成區域供電聯網，確保供電穩定。澎湖 P/S 台子村 上岸點 口38、湖 D/S 陸纜 7.2km 海纜 58.9km 海纜 0.3km 澎湖 P/S 台子村 上岸點 陸纜 7.3kM 海纜 58.8kM 陸纜 0.2kM 配合本案新建 161kV 161/69kV 28 智慧電網架構智慧電網架構 推動智慧電網係以既有配電圖資管理系統(DMMS)及配電自動化系統為基礎，擴大結合各型式分散式與再生能源併網監控（含風力、太陽光電、電動車等）及AMI加值服務，提升能源使用效率，架構示意圖如下：29 需量反應控制架構需量反應控制架構 電業穩定供電並訂定需量反應電價結構，ESCO公司整併用戶端負載管理及控制，並作為電業與用戶兩端介接窗口 ESCO接受VPP系統調度者指令進39、能源管理(含需量反應管理系統與緊急備轉容量輔助服務系統)30 智慧電網主軸計畫第二期規劃智慧電網主軸計畫第二期規劃 2013-2017 年規劃延續第一期之工作成果持續完成智慧讀表與先進讀表關鍵技術之技轉與商品化、配合智慧電錶與國內電動車之推廣，完成電能與電動車電能補充管理制度之導入(如時間電價、需量反應)，配合台電輸配電計畫，逐步將微電網、先進配電自動化、廣域量測系統、輸電系統電力品質監控等先導型計畫之成果推廣於台電系統上、於家庭用戶端全面推廣智慧家庭(建築)電能管理技術，並於澎湖建置台灣第一個智慧電網展示區。31 資料來源：能源國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫總計畫資料來源：能源40、國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫總計畫 Meter is the interface between customer loads and energy management systems and the grid Data Center(MDMS)Billing/Customer service Distribution automation Energy management Outage management 智慧家庭智慧家庭(建築建築)電能管理電能管理 交直流微電網技術交直流微電網技術 先進配電自動化先進配電自動化 先進讀表技術先進讀表技術(AMI)Micro Grid 41、for more renewable energy penetration and better power quality Improve of building energy efficiency and public energy saving conscious 大同大同、康舒康舒、台達電台達電、中興電工中興電工、玖鼎電力玖鼎電力、盛達電業盛達電業、達盛電子達盛電子 中華電信、台灣松下、新華電腦、中華電信、台灣松下、新華電腦、亞力電機、蔚華科、鉅康科技、笙泉亞力電機、蔚華科、鉅康科技、笙泉 亞力電機、祥正電機、健格科技、亞力電機、祥正電機、健格科技、極簡科技、東元電機、合家科技極簡科技42、東元電機、合家科技 中興電工、台達電、中興電工、台達電、四零四科技、漢翔、長園四零四科技、漢翔、長園 AMI 32 智慧電網與先進讀表先導示範計畫智慧電網與先進讀表先導示範計畫 電電動車電能補充管理策略研究動車電能補充管理策略研究 廣域量測系統先進應用廣域量測系統先進應用 輸電系統電力品質監控技術之發展與應用輸電系統電力品質監控技術之發展與應用 先進讀表基礎建設先進讀表基礎建設 D 智慧社區示範計畫智慧社區示範計畫規劃與規劃與推動推動(澎湖澎湖)智慧家庭與建築電智慧家庭與建築電能管理能管理 目標領域目標領域 F E C 33 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20143、9 2020 2021 智慧電網主軸計畫第二期推動進程智慧電網主軸計畫第二期推動進程 智慧電網標準之制智慧電網標準之制定與產業發展研究定與產業發展研究 H 電動車電能補充管電動車電能補充管理理 G 先進配電自動化先進配電自動化 微電網關鍵技術開微電網關鍵技術開發發 結合再生能源與儲結合再生能源與儲能之能源管理系統能之能源管理系統 I J 台灣電力公司相關台灣電力公司相關智慧電網建置智慧電網建置 台灣智慧電網與產台灣智慧電網與產業之規劃業之規劃 (主軸計畫辦公室主軸計畫辦公室配合能源局與台電配合能源局與台電公司公司)B A 關鍵技術發展關鍵技術發展 明年(102年)將推動為期一年之Smart G44、rid demo site規劃計畫，以規劃從103年至107年為期五年之智慧電網主軸第二期計畫-Smart Grid demo site。由於Smart Grid demo site之規模相當龐大，必須整合政府單位之相關資源，並需要台電配合相關智慧電網設施佈建，因此規劃計畫主要內容為縣政府、經濟部、國科會、台電、工研院與國內廠商之介面及合作方式，與示範場域的大小、建置時程、功能、設備與經費等。未來Smart Grid demo site之規劃將配合台電之需求，並由台電開技術規格，工研院協助技術驗證，計畫團隊將協助國內廠商發展關鍵技術，以達到台電技術規格。34 產業效益說明產業效益說明 協助電力45、產業技術升級、建立系統整合技術。將既有的資訊電子產業利基擴大至電力產業，發展電力自動化與其它新興電力產業與相關衍生服務型產業。推動整合示範計畫，協助產業界建立智慧電網建設實績。推動電網與先進讀表標準制定，協助產業與國際市場接軌。35 澎湖智慧電網示範規劃澎湖智慧電網示範規劃 一、規劃方向 在澎湖智慧電網示範場域的規劃上，將根據澎湖電網之實際需求並搭配澎湖低碳島建置項目，建置具實用性質且未來可將經驗移植回台灣本島之實證場域。目前規劃將朝下列三個方向進：(一)高再生能源併網能力之驗證(二)整合發、輸、配、用之智慧化監控系統(三)搭配需量反應(含時間電價)之試，進能源管理系效益驗證與商業模式研究 示46、範場域初步構想示範場域初步構想 二、建置項目與規模之規劃 在考量預算與效益的情形下，目前規劃將選擇澎湖本島用電量較集中之2條饋線進智慧電網技術之整合性示範。構面 硬體建置項目 功能測試項目 智慧發電與調度 1處太陽能智慧變流器測試場 高再生能源佔比技術測試 智慧輸電 於1條69kV輸電線建置監控系統 強化電網安全性監控 馬公、湖西2所變電所智慧化 提高變電所運轉調度及維護品質 智慧配電 除原有5條主饋線自動化外，新增2條主饋線進行全面配電自動化(含主饋線及分歧線)，並進混合式通訊系統測試 故障自動處理功能 通訊系統穩定度測試 智慧用戶 安裝低壓智慧型電表2,000戶 需量反應(含時間電價)的試47、行 智慧家庭示範戶50100戶，包含能源管理系統、太陽光電系統、儲能系統、智慧家電(將以空調為主)等 能源管理系統效益驗證與推廣 三、預計示範項目與功能(一)智慧發電與調度 於選定的兩條饋線中，挑選其中一條進具智慧變流器之太陽光電系統推廣與集中測試。智慧變流器具備依併接點之市電電壓進輸出調整之能力，將可降低再生能源併網的衝擊，藉此提升再生能源併網容量。(二)智慧輸電(1)進馬公、湖西變電所智慧化，以提高變電所運轉調度及維護品質。(2)於1條69kV輸電線建置監控系統，即時監測電網運轉電氣訊息，作為線上系統穩定度分析，強化電網安全性監控。馬公變電馬公變電所智慧化所智慧化 湖西變電所湖西變電所智慧48、化智慧化 中屯風力中屯風力 湖西風力湖西風力 69kV輸電線輸電線 建置監控系統建置監控系統(三)智慧配電(1)除原有5條主饋線自動化外，新增2條饋線進全面配電自動化(含主饋線及分歧線)，將使主饋線與分歧線具備故障自動處理功能，降低分歧線及用戶端之故障停電時間，提昇配電系統之可靠度。(2)於該兩條饋線之地下與架空配電系統，進光纖/PLC/Zigbee/Wifi混合式通訊系統之可靠度評估。中屯風力中屯風力 湖西風力湖西風力 湖西變電所湖西變電所 馬公變電所馬公變電所 配電自動化配電自動化 混合式通訊系統混合式通訊系統(四)智慧用戶(1)布建低壓智慧型電表2,000戶，搭配電表資料管理系統(MDM49、S)系統，進用戶端用電情形監測，以強化及改善供電品質。(2)建置智慧家庭示範戶50100戶(其中包括部分政府機關或學校)，利用能源管理系統進對於太陽光電(部分用戶)、智慧家電(以空調為主，其餘家電視個別用戶需求)、儲能系統之監控，以提升用戶能源使用效率。中屯風力中屯風力 湖西風力湖西風力 湖西變電所湖西變電所 馬公變電所馬公變電所 廣泛布建廣泛布建 智慧型電表智慧型電表 家庭能源管理家庭能源管理系統示範戶系統示範戶(五)智慧電網產業(1)配合能源局、台電公司與國科會的投入，鼓勵廠商(包含家電、儲能、配電自動化與SCADA系統廠商等)出資參與於示範場域進實測並獲取建置實績，以利廠商拓展國際市場。50、(六)智慧電網環境建構(1)進需量反應(含時間電價)的試與檢討，並研究吸引能源管理業者參與之商業模式。(2)未來可推廣能源管理系統至商業用戶(如飯店業者、商店等)與一般用戶。(3)藉由示範場域之建置，提供一般民眾智慧電網相關智之教育宣導。示範場域初步構想結論示範場域初步構想結論 一、規劃於澎湖本島選擇兩條饋線進智慧電網技術之整合驗證，完整展現我國智慧電網規劃內容，除可驗證變電所智慧化與配電自動化對減少停電時間之效益，同時藉由智慧變流器測試進提昇再生能源可併網容量的實現，亦將搭配智慧型電表廣泛布建與能源管理示範進需量反應與時間電價的試及能源管理服務商業模式研究。二、所有建置項目皆需符合台電相關規51、範方能上線運轉。三、目前主要與EPRI、PNNL、DOE與NEDO洽談合作，希望藉此引進國外技術與經驗，提昇我國產業實力與能見度，促進國際合作。四、持續評估大型儲能系統與智慧型充電系統(具V2G功能)之技術成熟性與必要性。澎科大微電網測試場域規劃澎科大微電網測試場域規劃 Administration BuildingStudent dormitoryOcean Science and Technology BuildingStadiumLibrary and Information BuildingAcademic Building70.38kW48.3kWWater supply roomC52、CHP 250kWFishery50.16kWWind park 24kW6 kWMcrogridTPCLoad kWOcean Science and Technology BuildingLaboratory building6kW澎湖科技大學負載狀況：澎湖科技大學負載狀況：最高負載大約為1.5MW 寒暑假的離峰帄均負載為200kW 微電網所規劃之微電網最大負載為330kW。wind farm Laboratory building Stadium Fishery Ocean Science and Technology Building 藉由美國建置CERTS微電網之規劃經驗，整合澎湖科技大學現有之再生能源，規劃澎科大微電網測試場域，並驗證相關技術，以作為國內先期規劃之重要參考依據。44 Thank You for Your Listening!45