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建築研究簡訊第96期

  • 日期:106-06-26
業務報導林霧霆
本所與成功大學合作建置智慧微電網示範系統

一、前言

面對全球氣候變遷,對於生態環保與能源永續的需求日益殷切,加上高齡化與少子化之社會經濟風險到來,如何結合並運用智慧及綠色科技的突破與創新,以及網路、雲端技術與物聯網等的應用普及,來對應自然與社會環境的衝擊挑戰,近年已成為世界各國與地區面臨的永續發展之政策課題與重點。隨著資通訊科技技術(ICT)及感測技術普及,藉由建築能源管理系統掌握能源耗用議題,日益重要。智慧建築導入能源管理系統,可將能源監視數據,轉化成能源可視化資訊,讓使用者即時了解能源使用之狀況,本所近年亦辦理許多相關議題研究與探討。

二、合作建置智慧微電網示範系統

國立成功大學電機工程系楊宏澤教授辦理科技部第二期能源國家型科技計畫之『需量反應、分散式電源與儲能之整合應用』,執行需求端管理、分散式電力資源整合與配電系統管理分析等智慧電網相關技術研發多年,核心技術包含智慧家庭/建築電能管理系統、自動需量反應、分散式電力資源整合、資料擷取與監控伺服主站(supervisory control and data acquisition, SCADA)等。此外,並實際應用與推廣該計畫相關技術成果,亦於台電綜合研究所樹林所區與台北市興隆公共住宅一區等處建置實際系統示範場域,深獲科技部、台電中心與台北市政府等單位支持與肯定。為持續推動計畫相關成果技術,與本所合作選定本所性能實驗中心作為示範要點場址,除導入智慧電表、時間電價及智慧建築電能管理系統(building energy management system, BEMS)等需求端管理措施外,同時更新部分既有太陽能發電系統、新增設儲能系統與電動車充電樁等,並透過SCADA系統進行設備狀態監控以建構「建研所智慧微電網系統」,並且開發web-based使用者操作網頁及手機APP程式,供使用者查詢與監控所需。

雙方合作建置之智慧微電網示範場域,主要項目包括:公共微電網、儲能系統、電動車電動樁及智慧建築電能管理系統,整體系統架構如圖1所示,詳細說明如下:

(一)20kW太陽能發電系統:本所性能實驗中心設備館前期建置30kW太陽能發電系統,長期使用設備已損壞且面板效率衰減,故修繕置換20kwp單晶太陽能板及相關監測設備,太陽能發電系統屬自發自用型,供應實驗中心部分用電所需。

(二) 儲能系統:設置10kwh家用儲能系統,儲能系統使用者可透過遠端開/停機、充放電設定。

(三) 電動車電動樁:實驗中心外部人行道靠道路旁,設置電動汽車充電樁及停放純電電動汽車,電動車充電樁充電電流包括快充模式、慢充模式選擇。

圖1智慧微電網示範系統架構圖(資料來源:楊宏澤教授提供)

三、未來展望

為推動優質、便利、效率及節能之建築空間與居住環境,本所於98年建置「智慧化居住空間展示中心」,102年建置中、南部智慧住宅展示場所,本年度與成功大學合作建置「智慧微電網示範系統」整合智慧電表、建築能源監視系統、資訊顯示工具等智慧化系統設備,建置完成俾利提供優質展示內容,對智慧綠建築具教育宣導效果。