國內(nèi)研究機構(gòu)利用延伸式標(biāo)簽語言(XML)和網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定(IP)等現(xiàn)有開放性標(biāo)準(zhǔn)，制定出一套能源資通訊資料交換技術(shù)規(guī)范(EICF)，可望解決現(xiàn)今市場上能源管理系統(tǒng)(EMS)無法相互整合的問題，并藉由各系統(tǒng)間的資料互通，實現(xiàn)更佳的電力調(diào)度，提高能源使用效率。
近年溫室效應(yīng)議題持續(xù)發(fā)燒，臺灣又以火力發(fā)電為最主要發(fā)電，尋找替代能源是迫切之需；且目前全臺約十一處供電瓶頸區(qū)域，而供電瓶頸區(qū)域的電力供應(yīng)是國內(nèi)電力系統(tǒng)目前迫切需要解決的問題，供電吃緊問題多出現(xiàn)在商業(yè)活動頻繁地區(qū)，如不妥善解決將影響未來國家經(jīng)濟發(fā)展及對社會造成巨大沖擊。
由此可見人們必須面臨到能源的供應(yīng)和分配的問題，因此在用戶端設(shè)立的需量反應(yīng)管理系統(tǒng)(DRMS)被視為智慧電網(wǎng)的殺手級應(yīng)用，其系統(tǒng)是遵循開放式自動需量反應(yīng)(Open ADR)聯(lián)盟所制定的標(biāo)準(zhǔn)，并將Open ADR 2.0主動式需量反應(yīng)伺服器(VTN)、主動式需量反應(yīng)端末器(VEN)及與能源管理系統(tǒng)(EMS)整合，達到全方位管理能源的應(yīng)用，藉此降低整體用電量。
然而，各家EMS或設(shè)備商雖已開發(fā)完善，但實際卻缺乏系統(tǒng)整合與規(guī)范。因此，為促進電力服務(wù)提供者與各能源管理系統(tǒng)(如鋼鐵、金屬、煤炭、電力、建筑等)間資訊交換自動化程序的整合。本文介紹一套自動需量反應(yīng)資通技術(shù)–能源資通訊資料交換技術(shù)規(guī)范(EICF)，利用延伸式標(biāo)簽語言(XML)和網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定(IP)等現(xiàn)有的開放性標(biāo)準(zhǔn)作為資訊交換的通訊媒介和架構(gòu)，且具有以下優(yōu)點：
.開放性標(biāo)準(zhǔn)：提供使用開放性、非專屬及業(yè)界認可數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)架構(gòu)。
.彈性：提供具有彈性、獨立性、互通性和透明的開放性通訊介面和通訊協(xié)定的軟體系統(tǒng)。
.創(chuàng)新和互通性：鼓勵開放式創(chuàng)新及互通性，并依照現(xiàn)有的策略來發(fā)展設(shè)施或企業(yè)內(nèi)的控制及通訊，以減少設(shè)備操作及維護成本、閑置不用的資產(chǎn)以及過時的技術(shù)。
.易于整合：促進一般能源管理系統(tǒng)和其他可接收網(wǎng)際網(wǎng)路訊號之終端使用裝置的整合。
.遠端存?。合騾⑴c者提供退出或撤銷功能，使其能夠更有效地管理系統(tǒng)。
管理用戶端需求/能源效率以達節(jié)能減碳
近年來，在溫室效應(yīng)議題升溫民眾環(huán)保意識日漸增強，以及新興電力開發(fā)成本日益提高影響下，電廠與輸電線路興建工作日益困難，且近年來燃料價格逐年攀升，使得臺灣電力公司電價無法即時反應(yīng)燃料成本而造成鉅額虧損。
研究如何改變現(xiàn)有能源供應(yīng)配比，引進新能源減少碳排放量，是關(guān)鍵議題，評估替代能源的技術(shù)可行性、供應(yīng)穩(wěn)定性、投資報酬率，是各國推行能源政策時重要依據(jù)，而臺灣目前又以燒生媒為發(fā)電的主要方式，其中臺中電廠為臺灣電力公司所屬的火力發(fā)電廠，目前為世界最大的燃煤火力發(fā)電廠，同時也是臺灣發(fā)電量最大的發(fā)電廠，二氧化碳排放量為世界第一。
在尖峰時段發(fā)電須付出比平常更多的成本和排放更多的二氧化碳，故若無法掌控在尖峰時段的用電量，不僅排放大量溫室氣體，亦容易在供電不足用電量時導(dǎo)致饋線跳電，屆時將實施輪流限、停電，首當(dāng)其沖工業(yè)大戶，其次也會沖擊民生用電。
然而，日益枯竭的傳統(tǒng)能源、再生能源的穩(wěn)定性問題及核能安全疑慮，使人們須以新思維提出更有效的解決方法，對于能源供應(yīng)問題不應(yīng)僅以增加供應(yīng)量的思維解決，應(yīng)該同時管理用戶端能源需求及能源使用效率雙重管道著手，不只可高效率使用能源且可達成節(jié)能減碳的目的。
臺電公司目前雖已逐步增加各種的電源供給方式，如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等，惟火力發(fā)電仍是現(xiàn)階段電力來源最重要的發(fā)電方式。為解決現(xiàn)狀之問題，臺電目前正實行一套需量反應(yīng)管理系統(tǒng)，其中需量反應(yīng)(DR)即為此計畫中關(guān)鍵技術(shù)之一，其發(fā)展與推動被認可為近期提高能源效率的重要技術(shù)，其DR架構(gòu)如圖1所示。
圖1 DR架構(gòu)圖
2012年8月Open ADR 2.0a標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的公布，提供電力供應(yīng)端與用戶端間溝通的互通性協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，透過系統(tǒng)與用戶端進行協(xié)商，于指定日期、指定時段減少約定需量，將過去被動誘導(dǎo)用戶配合，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃咏档拓撦d。
此套系統(tǒng)最主要目標(biāo)為強化系統(tǒng)間聯(lián)系與整合，各國政府與各大能源控制通訊協(xié)議聯(lián)盟正戮力建構(gòu)能源資通訊資料交換技術(shù)規(guī)范，欲透過網(wǎng)路的互通、資訊語法的互通，帶動能源管理系統(tǒng)整合。
而各家能源管理系統(tǒng)或設(shè)備都已開發(fā)完善，但實際卻缺乏系統(tǒng)整合與規(guī)范，因此資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所制定一套自動需量反應(yīng)資通技術(shù)，以用來解決各系統(tǒng)間互通問題，所以倘若在電力不足的區(qū)域里，公用事業(yè)、大型企業(yè)或工廠在電力尖峰用量時段有調(diào)度電力的需求時，這個技術(shù)有助于為企業(yè)或工廠提供不間斷的服務(wù)。
其中，自動化資料交換(Automated Data Exchange)中的注冊、查詢、排程規(guī)劃、控制及取消為能源資通訊資料交換技術(shù)規(guī)范五大制定重點。
.注冊：可用來識別各方能源管理系統(tǒng)實體。這是某個EMS以XML語法與VEN端進行互動前所必須執(zhí)行的首要步驟。
.查詢：可用于查詢EMS歷史、即時用電等相關(guān)資訊的紀錄。
.排程規(guī)劃：此功能為有效率的評估各EMS的使用需求及風(fēng)險，并提供符合適當(dāng)?shù)呐懦桃?guī)劃至EMS端，使之可選擇是否參加VEN所提供的排程規(guī)劃方案。
.控制：當(dāng)EMS決定參加VEN提供之排成規(guī)劃方案后，EMS端的設(shè)備進行有效率地控制，并限制EMS的可用性。
.取消：取消查詢服務(wù)及EMS已同意但尚未執(zhí)行的排程規(guī)劃。
規(guī)范/整合能源管理通訊動作可達有效溝通
根據(jù)EMS所支援的傳輸通訊協(xié)定種類，可能有數(shù)種模式。EICF制訂的傳輸通訊協(xié)定旨在針對與各種不同的能源管理系統(tǒng)的溝通協(xié)調(diào)、交換資訊等通訊動作加以規(guī)范與整合，并讓彼此間可以達到最有效地溝通，其內(nèi)容包含：
.Register Service
此為VEN端與EMS端在進行溝通協(xié)調(diào)、交換資訊等通訊動作前，VEN端對EMS端的身分進行驗證的方式。其中，Register Service包括registerRequest與registerResponse兩個部分，圖2為EMS端向VEN端進行注冊之動作流程。
圖2 EMS向VEN端進行注冊動作流程
.Event Service
VEN端在獲取事件后會使用eventRequest將其傳送至EMS端，其中包含一或多個事件；而EMS端會以eventResponse進行回覆或確認要加入或退出VEN端產(chǎn)生的事件，圖3為EICF Event Service的動作流程。
圖3 VEN端與EMS端資訊與狀態(tài)交換時序圖
上述說明這些互動方式如何在特定傳輸機制中進行，當(dāng)回覆事件時，會一律將eventResponse從EMS端傳送至VEN端。如果特定的事件允許EMS端在事件期間稍后變更其選擇狀態(tài)，則可發(fā)出后續(xù)的eventResponse，其中包含特定事件的新狀態(tài)。
以上EICF規(guī)范也不斷與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)、學(xué)界與研究機構(gòu)合作，并進一步分享經(jīng)驗、輔導(dǎo)認證，以推廣EICF規(guī)范在國內(nèi)的應(yīng)用，藉此希望可以順利推動國內(nèi)家庭用戶智慧需量反應(yīng)服務(wù)之系統(tǒng)整合與促進系統(tǒng)間聯(lián)系，并由網(wǎng)路的互通、資訊語法的互通、帶動各能源管理系統(tǒng)整合，使可達到管理用戶端能源需求及能源使用效率之功能，進而達成節(jié)能減碳之目的。
近年來國內(nèi)面臨嚴重電力供需吃緊的問題，且隨著全世界越來越重視節(jié)能減碳議題，我們不應(yīng)當(dāng)只是單純的發(fā)展新能源以解決供應(yīng)量不足之問題，更要管理能源并整合各大能源系統(tǒng)以促使能源節(jié)流。
日本政府經(jīng)過2011年311大地震所引起的海嘯與輻射污染等復(fù)合性災(zāi)害后，也深感警惕，因而進行電力系統(tǒng)的改革，采取多項措施，其中透過DR可以有效降低用戶端尖峰負載，進而避免供電不足所面臨之限電風(fēng)險。
且世界各國進行DR實驗，仍然持續(xù)擴大進行中；位處環(huán)太平洋(601099,股吧)地震帶的臺灣，也深深面對著多重災(zāi)害的威脅，而全球氣候變化可能帶來的潛在災(zāi)難，更是不確定的巨大風(fēng)險。
對此，國內(nèi)更須積極推廣EICF之規(guī)范，以促使進行DR建置更為容易；對于整套能源管理系統(tǒng)建置，方能提供用戶資料，讓一般民眾或企業(yè)可查詢電費資訊，以致讓節(jié)電目標(biāo)量化，并能隨時檢驗自宅節(jié)電成效。
最后，配合相關(guān)法規(guī)之修訂及電力交易環(huán)境建立、EICF規(guī)范推廣、國內(nèi)現(xiàn)行DR措施修改，方能帶動產(chǎn)業(yè)面及一般用戶的參與，引領(lǐng)經(jīng)濟、民生與社會進步之發(fā)展，最終可達節(jié)能減碳之目的。
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