TWI836515B

TWI836515B - 電力整合系統及其方法

Info

Publication number: TWI836515B
Application number: TW111126754A
Authority: TW
Inventors: 吳俊彥
Original assignee: 吳俊彥
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2024-03-21
Also published as: TW202405730A

Abstract

本發明係關於電力整合系統及其方法，主要包含電力提供方、電力使用方、卸載訊號中繼平台、電力整合方、需量監控系統、需量監控盤以及投標平台，其中，電力提供方與卸載訊號中繼平台、投標平台連接，卸載訊號中繼平台再與需量監控系統、需量監控盤連接，電力使用方與需量監控盤連接，電力整合方為介於電力提供方、卸載訊號中繼平台及電力使用方中間之角色，一方面協助電力提供方找到有多餘電力的電力使用方，另一方面協助電力使用方出售多餘電力賺取補償收入。

Description

電力整合系統及其方法

本發明係有關於電力整合系統及其方法，特別係關於一種透過整合方向提供方投標的整合系統及其方法。

近年來，由於資訊發達加上環保意識抬頭，使得一般民眾對於國際或國內的能源政策也能獲得足夠的資訊，並於公眾中發表，對於政府現行的能源政策亦有不小的影響力，因此深澳電廠是否擴建，一直以來均是一個爭議的問題，更多人開始關心到台灣電力的備載容量不斷下滑的事實，以及能源政策是否能在不新建電廠的情況下應付未來逐年成長的用電量。

然而在未來，無論所採用的發電技術為何，隨著經濟發展，電力供應的其中一主要問題在於區域供需不平衡，以及尖峰與離峰負載的差距將越來越大，在以往，主要是藉由增設電廠、變電所、輸電線、風機，與線路容量來解決電力不足的問題，但過去許多研究已經表明，此方法無法應付不斷上升的負載量。

因此，近年來，人們開始重視分散式能源(Distributed Generator)、可控式負載、儲能設備(Battery Energy Storage System)等等的整合，亦即，將用戶端與供電端中所包含的發電機、變電所、儲能設備整合於一套管理系統之下，使閒置的電力能有效地調度，此一概念，即為虛擬電廠(Virtual Power Plant)。在虛擬電廠中，透過整合用戶端的負載狀況，與電力調度中心簽訂購電、需量反應的合約，於所需時刻提供閒置的電力，除了能夠進行更有效的能源管理外，也能避免閒置電力的浪費。

在過往，需量反應分為幾種發展方向，其一為直接負載控制(Direct Load Control，DLC)，其做法為整合智慧電表，以及無線或有線的控制端直接控制用戶端的負載狀況，當供電端於某時點或某個區域的負載達到一預設的標準時，供電端旋即以上述控制端直接調降，或關閉用戶端的負載，以配合電力的供需調整。然則，雖然直接負載控制對於用電量大的用戶端，如生產工廠、工業園區具有良好的效果，但此種方向第一對於用電量較小、用電變異量大的用戶端則較不適用，第二，將所有的用電設備與供電端連結，亦有實際上的困難。另一發展方向，則為即時電價法(Real-Time Pricing，RTP)，透過針對不同的用戶端與用電時段，設計出一隨時間變化的電力價格，使用戶端跟隨此價格做電力管理，避開尖峰時段的用電，而選擇離峰時間用電，除了減少用戶端的電力成本，也可以舒緩供電端於尖峰時間備載容量不足的問題。然而，即時電價法對供電端的電力調度能力要求較高，其配電的方式若無良好的演算方式配合，極為容易產生供電端的混亂。

是以，本案發明人在觀察上述議題後，而遂有本發明之產生。

為達上述目的，本發明提供一種電力整合系統，主要包含電力提供方、電力使用方、電力整合方、需量監控系統、需量監控盤、卸載訊號中繼平台以及投標平台，其中，電力提供方與卸載訊號中繼平台、投標平台連接，卸載訊號中繼平台再與需量監控系統、需量監控盤連接，需量監控盤與電力使用方、需量監控系統連接，電力整合方與需量監控系統、投標平台連接。

較佳地，電力提供方為台電，電力使用方可以為任何接收台電所提供之電力來使用的單位，例如：住家、店面、辦公室、商場、工廠等，卸載訊號中繼平台為台電所核可的電力資訊數據傳送平台，而電力整合方為介於電力提供方、卸載訊號中繼平台及電力使用方中間之角色，一方面協助電力提供方找到有多餘電力的電力使用方，另一方面協助電力使用方出售多餘電力賺取補償收入，最後，需量監控盤可以為裝設在電力使用方空間的裝置，蒐集電力使用方的用電情況，將所有數據傳送至卸載訊號中繼平台。

較佳地，電力使用方透過電力整合方裝設需量監控盤，與電力使用方的電表相連接，並持續將電力使用方的電力資訊傳送至卸載訊號中繼平台，電力整合方透過卸載訊號中繼平台觀測數個電力使用方的用電量，進一步利用需量監控系統對用電歷史做分析，分別掌控個別電力使用方的用電特性、情形。

本發明還提供一種電力整合方法如下所述：

電力提供方在不特別限定的原因下需要額外的電力來調配，使得整個電網得以穩定運作，因此遂於投標平台提出電力需求資訊。

電力整合方藉由投標平台獲得電力提供方提出之電力需求資訊後，透過卸載訊號中繼平台及需量監控系統取得關於電力使用方的用電數據分析之電力資訊。

透過需量監控系統進行比對、篩選，配對篩選出符合電力需求資訊的電力使用方組合。

電力整合方依據需量監控系統配對篩選出的電力使用方組合，向電力使用方詢問意願，並取得電力使用方同意。

電力整合方遂於投標平台向電力提供方進行投標。

投標且順利得標後，電力提供方通知電力整合方得標，並透過卸載訊號中繼平台獲得來自電力整合方向電力使用方卸載的電力資訊，藉以滿足需求，電力使用方獲得利潤及補助。

為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如下。

100:電力提供方

200:電力使用方

300:電力整合方

400:需量監控系統

500:需量監控盤

600:卸載訊號中繼平台

700:投標平台

S100、S200、S300、S400、S500:步驟

圖1為根據本發明之電力整合系統的示意圖；以及圖2為根據本發明之電力整合方法的流程圖。

現在將參照其中示出本發明概念的示例性實施例的附圖在下文中更充分地闡述本發明概念。以下藉由參照附圖更詳細地闡述的示例性實施例，本發明概念的優點及特徵以及其達成方法將顯而易見。

本文所用術語僅用於闡述特定實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用的單數形式的用語「一」及「該」旨在亦包括複數形式。本文所用的用語「及/或」包括相關所列項其中一或多者的任意及所有組合。應理解，當稱元件「連接」或「耦合」至另一元件時，所述元件可直接連接或耦合至所述另一元件或可存在中間元件。

本文中參照圖來闡述示例性實施例，其中所述圖是理想化示例性說明圖。因此，預期存在由例如製造技術及/或容差所造成的相對於圖示形狀的偏離。因此，圖中所示的區為示意性的，且其形狀並非旨在說明裝置的區的實際形狀、亦並非旨在限制示例性實施例的範圍。

本發明的其中一實施方式電力整合系統請參閱圖1，圖1為根據本發明之電力整合系統的示意圖。電力整合系統主要包含電力提供方100、電力使用方200、電力整合方300、需量監控系統400、需量監控盤500、卸載訊號中繼平台600以及投標平台700，其中，電力提供方100與卸載訊號中繼平台600、投標平台700連接，卸載訊號中繼平台600再與需量監控系統400、需量監控盤500連接，需量監控盤500與電力使用方200、需量監控系統400連接，電力整合方300與需量監控系統400、投標平台700連接。

具體地，電力提供方100為台電，電力使用方200可以為任何接收台電所提供之電力來使用的單位，例如：住家、店面、辦公室、商場、工廠等，卸載訊號中繼平台600為台電所核可的電力資訊數據傳送平台，而電力整合方300為介於電力提供方100、卸載訊號中繼平台600及電力使用方200中間之角色，一方面協助電力提供方100找到有多餘電力的電力使用方200，另一方面協助電力使用方200出售多餘電力賺取補償收入，最後，需量監控盤500可以為裝設在電力使用方200的裝置，蒐集電力使用方200的用電情況，將所有數據傳送至卸載訊號中繼平台600。

具體地，每一個電力使用方200透過電力整合方300裝設一需量監控盤500，與電力使用方200的電表相連接，多個需量監控盤500連接至卸載訊號中繼平台600，需量監控盤500取得電力使用方200的用電量，持續將電力使用方200的電力數據傳送至卸載訊號中繼平台600，電力整合方300透過需量監控系統400再向卸載訊號中繼平台600抓取電力使用方200的用電資訊數據，進一步對用電歷史做分析，例如：每日用電量平均曲線、一日內用電高峰時段分析等，同樣對分析內容沒有加以限制，藉由數個不同電力使用方200的需量監控盤500，分別掌控個別電力使用方200的用電特性、情形。

電力提供方100在提出電力需求的時候，於投標平台700提出電力需求資訊，電力整合方300看到電力提供方100的電力需求資訊後，透過卸載訊號中繼平台600及需量監控系統400分析數個電力使用方200客戶用電資訊，進行計算、統計與分析，此處所提之計算、統計與分析可以是例如：電力提供方100的電力需求總合是多少、多短時間內需要卸載完成、是哪個區域的電力提供方100提出需求等等。

在一實施例中，電力提供方100因某種原因需要更多電力或某種原因造成缺電，而需要向電力使用方200收購閒置的電，此時，電力提供方100放出需求，亦即，將電力需求資訊傳送至投標平台700，需求內容可以包含但不限於總共需要多少電、特定時間內需要多少電等，電力提供方100的電力需求資訊會傳送至投標平台700，而電力整合方300得知電力提供方100的電力需求資訊後，透過卸載訊號中繼平台600需量監控系統400分析電力使用方200客戶用電資訊後，針對分析內容尋找適合的電力使用方200，並向電力使用方200詢問意願，是否願意出售、提供多餘電力卸載使得電力提供方100整體電網得以穩定運作，電力整合方300還可以透過需量監控系統400尋找出符合需求資訊的電力使用方200組合，減少篩選時間，最終將電力使用方200卸載的電力資訊傳送至卸載訊號中繼平台600，完成電力的備載。

在另一實施例中，電力提供方100提出電力需求資訊，將電力需求資訊傳送至投標平台700，電力整合方300接收到電力需求資訊後可以主動將電力需求資訊傳送至電力使用方200，電力使用方200可以主動向電力整合方300表達意願，電力整合方300統計主動配合之電力使用方200後，剩餘或未達到電力提供方100的需求部分，電力整合方300再藉由需量監控系統400的分析結果篩選出符合的電力使用方200組合，最終結合數個有意願的電力使用方200的卸載電力，由電力整合方300傳送至卸載訊號中繼平台600完成備載。

具體地，電力整合方300的需量監控系統400的篩選可以為但不限於以下方式，例如：電力提供方100的需求為100萬瓦，電力整合方300之需量監控系統400藉由向卸載訊號中繼平台600抓取的需量監控盤500之用電資訊數據，透過數據分析發現A電力使用方200平均有50萬瓦的多餘電力、B電力使用方200平均有60萬瓦的多餘電力，因此篩選出A加B的組合；或電力提供方100的需求為3小時內要5萬瓦，卸載訊號中繼平台600的即時監測加上需量監控系統400的分析發現，C電力使用方200目前在電力使用的離峰時段且有3萬瓦的多餘電力、D電力使用方200每小時平均有3萬瓦的多餘電力，因此篩選出C加D的組合。

具體地，本發明之電力整合系統中的卸載訊號中繼平台600，為台電所核可的電力資訊數據傳送平台，電力提供方100在需要額外電力且提出電力需求資訊時，於投標平台700提出電力需求資訊，使電力整合方300即時得知電力提供方100對於電力的需求，由電力整合方300經由需量監控系統400向卸載訊號中繼平台600抓取電力使用方200之電力資訊，並再進一步透過需量監控系統400分析配對找出電力使用方200組合並取得電力使用方200同意，於得標後於電力需求指定時段透過電力整合方300之需量監控系統400及需量監控盤500自動且及時的將電力使用方200卸載的電力資訊傳送至卸載訊號中繼平台600，再傳送至電力提供方100確認電力整合方300有依標案需求卸載電力使用方200之電力。

具體地，當電力使用方200同意卸載電力且順利得標後，需量監控系統400直接透過需量監控盤500將電力使用方200的電力進行卸載，需量監控盤500並即時將卸載的電力資訊傳輸至卸載訊號中繼平台600。

本發明的另一實施方式電力整合方法請參閱圖2，圖2為根據本發明之電力整合方法的流程圖，包含步驟S100~S500。

具體地，在步驟S100中，電力提供方100在不特別限定的原因下需要額外的電力來調配，使得整個電網得以穩定運作，因此遂提出電力需求資訊，需求資訊之內容可以為但不限於總共需要多少電、特定時間內需要多少電等，該電力需求資訊進一步傳送至投標平台700。

具體地，在步驟S200中，電力整合方300向投標平台700獲取電力需求資訊，也透過卸載訊號中繼平台600取得關於電力使用方200的用電資訊數據，其中，需量監控盤500可以與電力使用方200的電錶連接，藉以獲得電力使用方200的用電資訊數據，並透過電力整合方300之需量監控系統400進一步加以統計、分析。

具體地，電力整合方300向投標平台700獲取電力需求資訊，也透過卸載訊號中繼平台600取得電力使用方200的用電資訊數據後，遂透過需量監控系統400進行比對、篩選，配對篩選出符合需求資訊的電力使用方200組合。

具體地，電力整合方300取得電力提供方100電力需求資訊，也可以將需求資訊直接傳送至電力使用方200，有意願的電力使用方200得以主動提出願意提供多餘電力，若尚有不足於需求資訊的電力，則電力整合方300再透過需量監控系統400進行比對、篩選，配對篩選出符合的電力使用方200組合。

具體地，需量監控系統400的比對、篩選方式並不加以限定，例如：電力提供方100的需求為100萬瓦，透過數據分析發現A電力使用方200平均有50萬瓦的多餘電力、B電力使用方200平均有60萬瓦的多餘電力，因此篩選出A加B的組合；或電力提供方100的需求為3小時內要5萬瓦，卸載訊號中繼平台600的即時監測加上需量監控系統400的分析發現，C電力使用方200目前在電力使用的離峰時段且有3萬瓦的多餘電力、D電力使用方200每小時平均有3萬瓦的多餘電力，因此篩選出C加D的組合；或E電力使用方200提出每次都願意的請求，則需量監控系統400遂對E電力使用方200進行標註，每次篩選時皆會直接納入E電力使用方200進行組合。

具體地，在步驟S300中，電力整合方300依據需量監控系統400配對篩選出的電力使用方200組合，向電力使用方200詢問意願，是否願意提供多餘電力卸載使得電力提供方100整體電網得以穩定運作，並取得電力使用方200同意後進行投標。

具體地，在步驟S400中，標案得標後，電力整合方300再透過需量監控系統400設定標案所需之電力需求資訊給參與本標案之電力使用方200，於電力需求所規定之時間透過電力整合方300之需量監控系統400及需量監控盤500自動且即時卸載電力使用方200之電力，同時將卸載之電力資訊透過需量監控盤500傳送至卸載訊號中繼平台600，再傳送至電力提供方100確認電力整合方300有依標案需求卸載電力使用方之電力。

具體地，在步驟S500中，電力整合方300透過投標平台700投標且順利得標並完成標案電力需求之卸載，使電力使用方200獲得利潤及補助，電力提供方100則透過卸載訊號中繼平台600獲得來自電力整合方300向電力使用方200卸載的電力，藉以滿足需求。

最後，再將本發明的技術特徵及其可達成之技術功效彙整如下：

其一，藉由本發明之電力整合系統及其方法，有別於現有技術中直接負載控制對於用電量大的用戶端，如生產工廠、工業園區，藉由電力整合方使一般用電量較小、用電變異量大的使用方也能參與，使工廠、工業園區不用被迫停電或限電造成產能損失。

其二，藉由本發明之電力整合系統及其方法，透過需量監控盤、需量監控系統達到自動控制的效果，有別於傳統透過人力計算及電話通知電力使用方200自行卸載的方式，進一步達到即時自動卸載，提高整體運作過程的自動化、效率化及無人化、整合化的綜效。

其三，藉由本發明之電力整合系統及其方法，進一步應用於電力市場上，因為即時卸載、高效率，進而使提供電力的一方可以獲得最高等級的費用，提高效益，特別是有別於傳統的需要30分鐘卸載級別，本發明提高到10分鐘以下卸載級別，不只效率提高電力使用方收到的補助(技術)費用也提高。

以上係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之專利範圍內。

100:電力提供方 200:電力使用方 300:電力整合方 400:需量監控系統 500:需量監控盤 600:卸載訊號中繼平台 700:投標平台

Claims

一種電力整合系統，其包含：一電力提供方，提供電力及發出一電力需求資訊；一卸載訊號中繼平台；一電力使用方，接收及使用該電力提供方的電力；一電力整合方；一需量監控系統，設置在該電力整合方及該卸載訊號中繼平台之間；一需量監控盤，裝設在該電力使用方，將用電資訊數據傳送至該卸載訊號中繼平台；以及一投標平台，接收該電力提供方的該電力需求資訊並公布；其中，該電力整合方藉由該投標平台取得該電力提供方的該電力需求資訊，以及藉由該卸載訊號中繼平台取得該電力使用方的該用電資訊數據後，透過該需量監控系統進行比對與篩選，選出符合該電力需求資訊的該電力使用方組合，並取得該電力使用方同意後向該投標平台進行投標，取得標案後，該電力整合方再透過該需量監控系統及該需量監控盤對該電力使用方自動且即時卸載電力，同時將卸載之電力資訊再透過該需量監控盤傳送至該卸載訊號中繼平台，再傳送至該電力提供方。
如請求項1所述之電力整合系統，其中，每一該需量監控盤連接一該電力使用方，而該等需量監控盤連接至該卸載訊號中繼平台。
如請求項1所述之電力整合系統，其中，該需量監控系統進一步對該電力使用方的該用電資訊數據作分析。
如請求項1所述之電力整合系統，其中，該電力整合方取得該電力需求資訊後，傳送至該電力使用方，該電力使用方主動向該電力整合方表達意願，而該電力整合方在剩餘或未達到該電力需求資訊部分，再藉由該需量監控系統篩選出符合的該電力使用方組合。
一種電力整合方法，其包含：一電力提供方提出一電力需求資訊並傳送至一投標平台；一電力整合方向該投標平台取得該電力需求資訊，以及透過一卸載訊號中繼平台與一需量監控盤獲得一電力使用方的用電資訊數據，該電力整合方結合該電力需求資訊及該用電資訊數據藉由一需量監控系統進行分析、比對與篩選，選出符合該電力需求資訊的多個電力使用方組合；該電力整合方向選出的該等電力使用方詢問意願，是否願意提供多餘電力卸載使得該電力提供方整體電網得以穩定運作；取得該等電力使用方同意且順利得標後，該電力整合方透過該需量監控系統與該需量監控盤自動且即時卸載該電力使用方之電力，並傳輸卸載之電力資訊至該卸載訊號中繼平台，再傳送至該電力提供方，而該等電力使用方獲得利潤及補助。
如請求項5所述之電力整合方法，其中，該電力整合方向該投標平台取得該電力需求資訊後，直接傳送至該電力使用方，有意願的該電力使用方主動提出願意提供多餘電力，若尚有不足於該電力需求資訊的電力，則該電力整合方再透過該需量監控系統進行比對、篩選，選出符合的多個電力使用方。
如請求項5所述之電力整合方法，其中，每一該需量監控盤連接一該電力使用方，而該等需量監控盤連接至該卸載訊號中繼平台。