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断链之后
 

活用EV 日研发最佳化太阳能投标管理技术

日本提出再生能源调度最佳化的EV应用制度与技术服务研究。图为太阳能充电的电动脚踏车站,与电动车一样,可提供再生能源电力调度。法新社

太阳能发电与风力发电受限于自然条件,电力供应不稳定,若没有容量够大反应够快的储电设备,则可能被迫放弃部分电力、甚至形成破坏电网的隐忧;现在汽车业开始推广的电动车,则可以当成现成的大容量储电系统应用。但绿电发电量高的时候车辆不见得能停下来蓄电,如何管理以兼顾电网与运输效率,是个课题。

因此,日本政府的JST (科学技术振兴机构),联合早稻田大学(Waseda University)与东京大学(University of Tokyo),提出利用竞标制吸引电动车与家用太阳能发电系统用户的管理机制,以及必要的软件控制技术,根据模拟,可望让被迫放弃掉的电力减少45.1%,降低用户电费负担20.1%。

引进电动车配合太阳能的蓄电,在电网控制技术上已经实验成功,但用在社会中就有个问题,一般消费用户在使用电动车时,电动车就无法接在电网上。无法如同公家机关或企业可以透过签约方式,要求同时至少有多少比例电动车用以蓄电,以及调整太阳能发电系统供应电力。

一般消费者只会有1辆车,而且随时可能会用车,电网控制单位难掌握;而JST估计,日本一般人的汽车有95%时间是停在停车场不动,太阳能发电系统能发电的白天,有50%以上的电动车可以用来储电,却因不确定消费者是否要用车而不能用在电网调控上,实属浪费。

JST提出的方法,是藉由大数据(bigdata)与气象预报预先确认未来电力供需与缺口,然后提出相关时段的供电或蓄电竞标案,让消费者决定是否投标;而为鼓励消费者投标,将采用第二价格投标(Second Price Auction)制度,最低价得标,但支付得标者的报酬是第二低价的投标价,让得标者能有高于预期的收获,鼓励投标。

在技术上,JST的作法除了电网调控与标案管理的人工智能(AI)系统外,还有针对家有太阳能发电系统与电动车用户的费率最佳化计算,让用户能评估何时发电、何时蓄电、何时用自己蓄的电,对自己的利益最大,浪费电力量与限制行动能力的时数最少。

JST表示,他们提出的新制度与控制软件,有3个优点:1,由消费者自行决定最佳发电用电调配,获取最大利益与最小电力浪费;2,确保个人加入再生能源事业与电动车使用的自主性,不用被特定厂商绑死;3,确保公平性。

目前日本太阳能发电系统兼电动车用户的问题之一,在夜间不能发电时,要同时买电自用与替电动车充电,日间售电若碰到无预期强迫放弃电力,就是电费与电力双重损失;JST的提案,一如研究团队的模拟,能大幅降低电力浪费与额外购电成本,在固定价格购电制取消后,是很有价值的服务。

相关研究成果发表在美国IEEE(电机电子工程师学会)的期刊,2019年7月23日的IEEE Transactions on Sustainable Energy网络版。

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