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AIoT-Energy as a Service 人工智慧物聯網能源服務公司

本世紀最重大的投資趨勢就是能源轉型，電氣化(增加電力在能源的佔比)變成提高能源使用效率，降低碳排放/溫室氣體效應的重要手段，為了加速能源轉型的過程，電力自由化就變成世界各國的主要施政目標，台灣也不例外。發電端(Generation)除了傳統的集中式發電之外，也新增儲能裝置，經濟部正在規劃再生能源儲能躉購費率加成，希望讓太陽光電也能夠在夜間被使用，有助於夏日晚上的電力供給。圖一的DR(Demand Response, 需量反應)應該是放在Prosumer端，德州大學這張圖片畫錯了，以後我會畫新的圖改過來。Prosumer端是產銷端，舊的電力系統叫做用電端。新的架構下，用電端也可以安裝發電設備，例如太陽光電，也能生產電力，具備生產者的角色，所以就把Producer+Consumer變成Prosumer了。DR是在Prosumer端掛上儲能裝置，當用電高峰時或者是電網故障時，產銷端可以變成獨立的微電網，依然穩定用電。經濟部規劃了需量反應競標機制，來讓產銷端進入電力市場。基於國家安全理由，目前輸配電網維持國有國營，電力調度將成立獨立機構，使得市場交易機制更公平。因此輸配電網中，變電站的儲能，將由台電公司自建。民間企業的機會在於電網的電力輔助服務，例如AFC或E-dReg，依然有機會加入電力市場。電力的批發零售也是民間企業的商機，電網公司扮演代輸送電力的角色，收取服務費用。產銷端的企業可以直接向發電端的企業購電，同時也獲得綠電憑證，用來當作減碳的績效。

以上這些複雜的機制，可能以天、小時、15分鐘或每分鐘為單位，傳統的rule-based控制已經行不通了，AI人工智慧技術成為21世紀電力市場當中最基本的基礎建設，透過AI讓整個體制順利運行，同時也強化了cyber security的安全機制，讓電力系統更為強韌、更有彈性。

在新的電力市場架構當中，AIoT-EaaS能源服務公司崛起，其業務包括：再生能源發電廠興建/運維/投資/售電、儲能業務、聚合商/用戶群代表、虛擬電廠、能源資產管理/交易/仲介、優化產銷端的電力成本…..等等。為了讓電力交易市場維持高品質的運作，經濟部規劃了合格交易者制度：申請註冊登記為合格交易者後，始得參與平台交易，合格交易者除了可以自有資源參與市場外，也可以代理資源參與市場(採代理資源方式者，應為依公司法設立之法人)。註冊登記程序分為4個部分：繳交書面審查文件、取得專業人員資格證明、通過能力測試、繳納保證金。(資料來源：電力交易平台網站) AIoT-EaaS業者需要取得專業人員資格(考試)，也要通過能力測試（通訊能力測試+輔助服務執行能力測試）。通訊能力測試的重點在於IEC 61850、DNP 3.0；輔助服務執行能力測試的重點在於調頻備轉dReg測試項目、調頻備轉sReg測試項目、即時/補充備轉測試項目。維持電力系統穩定運作是最高指導原則，經濟部做了許多努力，希望提供社會大眾一個安全穩定的用電環境。

受到歐盟即將執行CABM(碳關稅機制)的影響，台灣的外銷歐盟企業會面臨第一波衝擊，它們對於綠電的需求也會比較迫切。這些企業直接向擁有綠電的民間企業採購電力，會是比較可行且速度較快的方式。民間企業對民間企業的綠電交易佔比將有逐年上升的趨勢，這背後需要仰賴綠色金融的支持，也就是銀行融資、保險公司長期持有能源資產、保險公司提供各種移除技術風險的產業保險。當然，最重要的地方還是台電公司願意大力建設電網，理論上電網投資金額與再生能源的投資金額是1：1，只要台灣有充裕的電網建設，綠電佔比達80%，不會有太大的問題。

AIoT技術被廣泛運用在EaaS的營運模式當中，這裡面涉及數據科學(Data Science)與人工智慧。具體的SaaS項目有雲端架構軟體、分析軟體、計價軟體、收費軟體、客戶服務軟體、通訊軟體等。軟體上雲端或是On-Site各有其優缺點，最可能的方式會並存，畢竟，不同的客戶需求不同。

綠色電力發電廠通常具備分散式發電的特性，衍生出來的大量數據需要AI來進行處理。每個電廠有其不同的特性與特徵，京奇能源公司有特色的地方是同時分析5個維度的數據，建立全方位自動學習模型，深度判讀數據與預測數據。當然，這些數據分析都是為了提高資產價值(Asset Performance)，因此電廠數據會被轉化成財務數據，讓每一個關係人(例如電廠擁有者、產銷端客戶…)都能夠清楚理解商業交易的合理性，進而降低交易成本。

數位雙胞胎(Digital Twin)技術被廣泛運用在電力產業，我們可以在數位的世界裡創造一個電廠的模型(Modeling)，然後來找到可以改善的空間，提高獲利。典型的太陽能電廠模型參數會包括類型、年齡、地區、座向、光電模組、逆變器、損壞及維修紀錄、清潔記錄等等。

在數位的世界裡，太陽能發電廠的發電曲線可以和正常值做比較，比較可以人工判讀，也可以交給AI來處理。當發現某個案場的發電曲線異常，找到原因，就可以提升發電量，創造收益。以圖七為例，這是一個承接別家EPC業者建造的案場的運維的專案，從發電曲線上看到效率不如預期，損失了23%的發電量，原來是早上有固定的遮蔭，透過電廠重新佈線與移除遮蔽物，讓損失的發電量縮小至10%。可以看到，智慧管理平台是太陽光電業者的核心競爭力之一，平台越智慧，越能在產業競爭當中勝出。

能源轉型是本世紀最大的產業變化與投資趨勢，COP26剛結束，確定了燃煤發電逐漸退場的共識。世界各國有加速能源轉型的壓力，必然會開放電力市場，引進民間企業的活力。人工智慧物聯網能源服務公司這樣的新營運模式將會逐漸普及，法規與配套措施亦逐漸完備當中，這個產業的發展速度，取決於台電公司的智慧電網建設（數量、容量、自動化程度）。對於能源服務業者來說，如何高度運用AIoT技術至每一個營運環節上，就是競爭優勢的來源。