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title: 智慧電網 final

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# 智慧電網 final
## 猜題 25題以內
### DR 需量反應 1
需量反應是從需求面來進行能源的管理，為智慧電網的殺手級應用，由電價資訊或提供誘因等方式，鼓勵終端用戶改變其電力使用行為，在供需平衡最佳化上扮演著重要角色。隨時間變化的電力價格(價格是影響需量反應量最關鍵的因素)，或是提供誘因，誘導用戶在高電力市場價格(電力需量超過某一值 供電成本會快速攀升)，或是當電網可靠度受損時(尖載時，因備轉容量不足，可靠度低)降低使用電力，以增進電力生產的資源效率。
透過AMI實踐

### VPP 虛擬電廠 2
透過減少終端用電設備的用電需求來產生"富餘"的電能，因為需求的減少電網對於其他部分供應的能力增加，所以電需求方安裝一些高效能的設備，來達到建設實際電廠的效果。
aggregator聚合商
### AS 輔助服務 3
電力輔助服務是指為維持電力系統的安全穩定運行或恢復系統安全，以及為保證電能供應，滿足電壓、頻率質量等要求所需要的一系列服務。
電力輔助服務包括快速反應備轉容量（Fast Responsive Reserve）、調頻備轉容量（Regulation Reserve）、即時備轉容量（Spinning Reserve）、補充備轉容量（Supplemental Reserve）四種。
其中「調頻備轉」需即時修正系統頻率偏差，其反應時間最短，介於 1 秒鐘至 1 分鐘，但持續時間的要求也較短。「補充備轉」則是為確保系統發生機組事故時，失去大量電源時之事故處理，因此反應時間之要求不用太快，但持續時間要較長。「即時備轉」特性則介於兩者之間。
電力輔助服務的4大武器—需量反應、儲能系統、發電機組及自用發電設備
### RTP 即時時間電價 4
電價會隨著時間改變(通常以小時計算)，得知此資訊能在高電價的時段減少用電，或賣電給電力業者，在低電價的時段使用電力，達到資金的節省。
### DR 利益有什麼 5
最重要的好處為提高電力生產的資源效率，由於用戶的電價更趨近於電力生產成本，而我們可以分成幾個方向討論
* participant financial benfits(參與者的經濟利益):
用戶響應時變電價或誘因而調整其電力需求，進而獲得的帳單節省或獎勵
* Market-wide financiak benefits(全市場的經濟利益):
由於需量反映避免在高需求期間運轉昂貴發電成本的電廠，使生產成本和購電業的價格下降，產生較低的市場價格。從長期來看，需量反映降低了總系統容量，使電力公司和其他零售商能夠購買或建構較少的新容量，最終這些節省的費用也會回饋給用戶。
* reliability benefits(可靠度的益處):
因為需量反映能夠降低強制停電(會增加用戶的財務費用與不便)的可能性和後果，帶來營運的安全與充足的節約。
* market performance benefits(市場績效效益):
需量反應的價值呈現再透過提高電價遠高於生產成本的方式，來降低供應商行使市場力量的能力。
### 誘導型DR例子 6
提供誘因或支付錢給用戶,使在要求的時問(如：高電價時問、電網出問題時)降低需求。也適用於裝設傳統電表的用戶,承諾後若不履行將給予懲罰。
* DLC direct load control: 直接負載控制方案 shut down and cycle(輪流停電)
操作員在臨時通知情況下,遠程關閉或循環轉用戶的電器設備(如:冷氣、暖爐)，主要提供給住宅或小型商業用戶使用
* (I/C)interruptible/curtailment (可縮減的)service rate discount and bill credit零售電價中包含縮減選項，在系統出意外的況下減少需求量，提供帳單折扣或金額回饋,適用於大型工商用戶
* demand bidding/buyback program
用戶根據市價格出售電力，提供大用戶
* emergency demand response program
在系統緊急(如：備轉容量不足時)提供給用戶獎勵以減少需求量
* capacity market programs容量市場
用戶提供負載削減作為系統容量代替傳統發電，用戶通常會收到事件通知，若未能達到要求，將面臨懲罰。
* ancillary service market program輔助服務市場
用戶提供負載削減作為備轉容量，並在市場上投標，如果用戶的出價被接受，將被支付市場價格以承諾待命。
### 智慧電網的利益 7
* 允許擁有資訊的用戶參與
* 容納所有發電與儲能
* 允許新產品、服務及市場
* 優化能源使用及營運效率(不同需求提供不同電力品質)
* 在遇到在事故時具有彈性

* 改善電力可靠度及品質
* 優化設施利用率，避免備用（尖峰需量）發電廠的建設
* 提高現有電力網容量及效率
* 改善對於事故如自然災害及攻擊的彈性
* 實現預測性維護及對系統干擾的自我修復響應
* 更多的再生能源可以併網
* 容納更多分散式資源
* 自動維修與營運
* 透過使用電動車及新的能源減少溫室氣體排放
* 透過減少在尖峰時對火力發電的需求減少石化燃料的使用
* 一個改善電網安全性的機會
* 有利於電動車及新儲能的推動
* 提供用戶用電即時資訊及參與
* 增加用戶選擇，並提供新的產品、服務及市場
### 再生能源與替代能源的差別 8
* 替代能源不一定是無污染或低污染能源，而再生能源則是無污染或低污染。
* 替代能源包括再生能源，但再生能源強調環保與永續發展。
* 替代能源有初級能源（如核能）與次級能源（如氫能源），但再生能源則以初級能源歸類，並為能源的供應或輔助供應源。
* 替代能源是施政措施的形容詞，再生能源是大自然存在的能源。

參考: https://blog.xuite.net/mr.energymaster/twblog/104867998
### 太陽能的類型 9
* 太陽熱能：太陽能熱水器
* 太陽光能：太陽光電
### 鴨子曲線是什麼 對系統的影響 10
扣除再生能源的發電量，傳統電廠發電量所畫出來的曲線。
太陽光電是一種間歇性能源，日出開始發電、到中午時段達到發電量高峰，最後在日落時結束發電。而為了平衡各時段的用電需求，傳統電廠必須因應再生能源起伏不定的發電量，在早上太陽能發電量增加時，將部分機組卸載，避免電力供過於求。然而在傍晚時分太陽能發電量驟減時，又要快速提升傳統電廠的發電量，補足晚上再生能源不發電的電力缺口。
太陽光電高滲透率時，第二尖峰太陽光電毫無貢獻時，火力機組仍須將併聯運轉以供應日負載第二尖峰。此現象將導致太陽光能的可靠容量下降，若無配套措施如設置儲能設備，台灣電力系統仍需要大量傳統機組才能維持系統穩定。

參考: https://www.ctci.org.tw/media/7110/%E5%B0%88%E9%A1%8C%E5%A0%B1%E5%91%8A2018-07-%E7%A2%BA%E4%BF%9D%E6%88%91%E5%9C%8B%E4%BE%9B%E9%9B%BB%E7%A9%A9%E5%AE%9A%E4%B9%8B%E5%86%8D%E7%94%9F%E8%83%BD%E6%BA%90%E7%AE%A1%E7%90%86%E8%88%87%E9%81%8B%E8%BD%89%E7%AD%96%E7%95%A5.pdf
### FIT 躉購費率 11
躉購費率(feed-in tariffs)，是對綠電的「保證收購」，但案場需有一定規模，因為再生能源投資成本高，可作為保障廠商的手段。一般的補貼是由政府補助設備購買，卻難保證設備被良好維護。由民眾掏錢買再生能源設備，政府以躉購費率收購綠電20年，綠電發愈多，民眾愈有利。以台灣風電為例，如果風機毀損，沒風發不了電，都會是廠商的損失。
為了加速推進再生能源廣泛應用的政策機制。政府與使用再生能源發電的個人或公司簽訂一份長期合約，期間發電者每項公共電網輸送一度電，除了獲得原本的電價以外，還可以賺取若干補貼。
### 再生能源是什麼有哪些類型 12
可快速重新生成的能源
太陽能、風力、水力、生質能、海洋能、地熱
### 需量競價 13
「需量競價措施」係指系統高載時期，開放用戶把節省下來的電回賣給台電，並由用戶出價競標，台電則採愈低報價者先得標方式決定得標者，若得標者於抑低用電期間確實減少用電，則可獲得電費扣減。本措施藉由用戶自報回饋價格方式，賦與用戶更多自主權，激發抑低用電潛能，以改善系統負載型態，進而延緩對新設電源之開發或降低可能面臨之限電風險。用戶可衡量本身之負載特性，確認可緊急配合降載，與台電公司簽訂「需量競價措施」契約，以達到減少電費支出的目的。
對用戶而言，選用本措施的好處有二：
* 節省基本電費
用戶申請「可靠型」方案，若每次執行之「實際抑低容量」均等於或超出約定之抑低契約容量，則依申請之抑低契約容量，可獲得每瓩每月最多 78 元之基本電費扣減。
* 減輕流動電費
流動電費扣減為按次計費，用戶當次執行之「實際抑低容量」等於或超出「最低抑低契約容量」時，依實際抑低容量、執行抑低時數、報價可獲得不同電費扣減。
### 影響太陽光電發電量的因素 14
* 太陽輻射強度
* 太陽能板的傾斜度與方向
* 是否存在陰影(照度)
    * shedding 雲遮
* 太陽能板性能
    * 負溫度係數(冬天的效率較高)
### 風力發電好處壞處 15
* 好處
    * 使用面積較小
    * (以下為太陽能與風力共同好處)
        * 必要時當做分散式能源；
        * 零排放污染物質；
        * 節省化石燃料；
        * 降低運營和維護成本；
        * 根據用戶的實際需求，系統模組化。
* 壞處
    * 環境影響：會打死飛行的鳥
    * 噪音：300m以外才能住人
### 量化需量反應 16
潛在好處
* 需量反應的選項
提供即時電價和其他需量反應計畫
* 用戶參與
用戶參與所提供之計畫的可能性
* 用戶響應
紀錄與量化參與者當前的能源使用模式，並確定如何對需量反應做調整
* 財務效益
在不同的市場結構下，發展"量化負載響應之短期與長期的資源節約"的方法
* 其他效益
量化需量反應資源所提供的任何附加的利益
* 成本
確定實現需量反應的效益所需要的成本

重點就是全部換成錢來計算，例如減少興建新電廠的成本，亦為需量反應之效益
量測不確定性的影響(隨機及系統)系統誤差可能是offset->用戶調節減少電廠興建的成本
### 分散式能源的好處 17
* 減少輸電損失：由於分散式發電大多較靠近供電區，故可避免因長程電力傳輸所造成的損失
* 能為不便建立長途電網的區域就地生產
* 長途電網風險降低
### capacity factor 18
容量因數
![](https://i.imgur.com/g9ubZxJ.png)
（年總淨發電量）／（額定容量× 8760 hr）
### AMI 19
智慧電錶是指具有IP位址的電表與電力公司之間的自動化雙向通訊架構，提供用戶的電力即時資訊給電力公司與提供用戶實時電價，用戶也可利用電力公司提供的電價資訊，調整最有利的用電時段，進而轉移或減少用電。透過AMI系統之建置能有效降低負載、節省能源，亦可達到節能減碳的效果。
## 太陽光電的好處 20 7.2-5
* 供電給需要分散式能源的地方
* 零排放
* 節省石化燃料
* 因為無旋轉部分，具有高可靠度並能運作超過20年
* 減少營運及維修成本
* 系統模塊化，可與根據用戶用電需求使用足夠之模組供電
## 11/18
### 英文名詞（如果名詞是簡寫，這裡寫完整名稱） 簡報章節-頁數
中文名詞，名詞解釋
範例
## 11/26
### SGIP（smart grid interoperability) 4-2
智慧電網互操作性小組，主要是幫助NIST在《2007年能源獨立與安全法案EISA》下履行職責，致力於發展信息管理與模組架構，協助智慧電網標準開發。SGIP不直接參與標準的制定工作，他為利益相關者提供一個平等交流的平台。
## 12/03
### reliability 4-6,15,22
可靠度，是電網在特定情境下維持其功能的能力，通常用故障機率或是可用性來表示，可維護性也是可靠度很重要的部分。
### resiliency 4-6,15,23
彈性或強韌性
* 本身很強壯持續不間斷供電或是立即復電reconstitution
* 在事故發生也有裕度可以彈性調度
* 停電管理系統
### PCC (point of common coulping) 4-23
共同耦合點，即與電網連結點
### DR (demand response) 4-26,34
### DER 4-28
分散型發電資源
### CHP (combined heat and power generation) 4-28
熱電混合發電機，讓DER主要負責支持負載，DER的熱量可用於局部供熱，提高整體系統效率。
### VPP (virtual power plant) 4-28
### AS (ancilliary service) 4-28
### smart inverter 4-28
不考4&&智慧變流器直流轉交流
實虛功皆可調節
### energy storage 4-29
不考4&&儲能
最大最常見的是抽蓄水力儲能
### PEV 4-30
插電式電動車(plug in electric vehicles)，可以在全電模式下運行時不產生空氣汙染，另一個重點是PEVs可以當作移動式的儲能設備，在尖峰時刻提供電力，在再生能源發電時儲存能量，在停電期間也能維持某些設備運作。
### AMI (advanced measurement infrastructure) 4-32
### Distribution grid management 4-33
透過各種方式(如:經濟誘因、教育宣傳)鼓勵和引導用戶節約用電，轉變用電方式，讓用戶能在尖峰時段減少用電，或是將用電時間轉移至非尖峰時段，以提高終端用電效率，優化資源配置，改善和保護環境，實現最小成本電力服務。
### cybersecurity 4-13,34
確保電子通訊系統及控制系統的機密性完整性可用性。
### RTP (real time pricing) 5-5 17
### CPP (critical peak pricing) 5-5 17
極尖峰電價是以電價為基礎之需量反應，時間電價為主，但是有系統可靠度問題（緊急），提高電價
### TOU (time of use) 5-5 17
## 1210
### FIT (feed-in traiff) 7.2-7
### forced outage 5-8
外力停電
### voltage dip
暫態電壓降
### duck curve 5-10
### spot market 現貨市場
&&即時性
### demand bidding buyback program 5-16
### DSM 5-21 45
![](https://i.imgur.com/hqV5A7C.jpg)
需求端管理(demand side management)
包含提高能源效率(節能)及需量反應
## 1216
### system balancing 39
&&
即時
輔助服務
虛功提供、電壓控制、頻率響應備轉、系統全黑啟動能力
### LSE (load serving) 37
&&
### IRP (integrated resource plan) 30
![](https://i.imgur.com/kSSsH2m.png)
整合資源規畫，基於電力供應成本，預期的負載扣資源需求，評估在長期計畫中，有沒有或有多少需量反應資源可獲得。
## 1224
### 再生能源 2 3 4
### alternative energy 替代能源 4
## 1231
## 0107
### capacity factor 7
### 
## 純概念
1126
* architectural framework:概念性的架構
* testing and certification framework 測試與驗證
* 國際標準是最低標準，各區域因條件不同，區域應該有更嚴苛的標準，最嚴格的是產業標準

4-41智慧電網概念模組領域
* 用戶
終端用戶用電，可以管理、儲存能源或發電，一般分為住宅、
* 市場
電力市場中的營運者和參與者
* 服務供應
為電力用戶與電力公司提供服務的組織
* 營運
電力營運的管理者
* 發電
電力發電機，也可儲存能源日後使用
* 傳輸
長距離傳送大量電力的載體
* 配電
分配電力給用戶並從用戶收購電力

1203
4-35,36,37 智慧電網優點
5-7,8 26 27
需量反應利益
&&
* 
5-4
* 大多數用戶的電費是以平均用電成本為基準的電費，與隨時間變化的真實電力生產成本幾乎沒有關聯
5-5
* 以誘因為基礎之需量反應計畫-在方案贊助者要求，付錢給減少負載的用戶。

1210
電網營運商 grid operator
* ISO independent system operator
* RTO regional transmission organization
* Price-Based Options
(以電力價格為基礎之需量反應):予用戶時變的電價，這能反映出不同時期的電力成本，有了這些資訊，用戶將會在高電價時減少用電
    * TOU時間電價:在不同的時間段有不同單價的費率，通常定義為一天24hr
    * RTP即時電價:電價每小時波動的一種速率，反映了電量的批發價格變化
    * CPP:TOU和RTP的混合，在緊急時刻用更高的價格替換正常峰值價格

* lncentive-Based Programs 誘導型計畫 5-18
1216
* 區域平衡: 長程輸電是耗能的
* 量化虛量反應
* 虛量反應好處 33

1224
* 水力發電類型 22 24 25
&&壩體式 川流式
* 抽蓄式 水頭損失
* 風力發電好處壞處 11
* 影響太陽能發電量的因素 6

1231
* 太陽光電發電量影響：照度、溫度（負溫度係數）、遮陰
* type test 形式測試 設計書改變無效 除對特性無影響 含破壞性測驗 49
* routine test 性能 可為抽樣或逐具 49
* vpc 志願性測試
* 國際標準是最低標準 依照地域可能有較嚴格的項目
0107
* 風也是太陽能的一種 風動能 機械 電
* 容量由風場決定 捨棄少出現的大風
* 風力與用電時間不合，需透過儲能來搭配
* chap5 demand response 到 chap7 wind turbine chap 8不考