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臺科大團隊用資訊科技解決能源「創、儲、節」問題 讓能源管理更聰明

臺科大郭政謙老師所率領的團隊,透過AI與各種資訊科技,讓能源管理更聰明。DIGITIMES

全球環境快速變遷,能源智慧化成為各國政府與企業的重點政策。儘管相關技術發展多年,各界對於能源的「創」、「儲」、「節」三大面向的創新仍有發展空間,國立臺灣科技大學電機工程系系主任郭政謙教授所率領的團隊,透過AI與各種資訊科技,協助政府單位、工廠、企業、家庭等使用者精準掌握電力資訊,從而制定出對應的電能運用策略。

郭政謙所領導的團隊主要聚焦在能源科技,其做法是透過資訊技術解決能源問題,研究範疇則包含電網系統強韌化、能源監控及管理系統、電能設備故障檢測與AI的整合技術等。

針對目前市場上對於「創」、「儲」、「節」等不同能源領域,該團隊推出了一系列解決方案。創能部分,團隊的太陽能智慧診斷技術透過應用AI與資訊化,可快速定位出大型太陽能電廠模組或變流器的故障位置,有利於迅速維護,提升太陽能模組的可用性,維持高發電效率。

在儲能方面,其儲能系統EMS對於AFC之閉迴路控制可達99%以上的穩定執行率,郭政謙指出,此解決方案的所有控制技術及程式都是團隊自行研發,由於完全不依靠任何商用圖控或平台系統,因此系統對硬體依賴性相當低,且可彈性的依據使用者不同的儲能系統架構,快速調整控制策略與演算法,不會影響效能及執行率。本技術可解決台灣目前儲能系統整合性較不足的問題,提高自主性技術與能力。

至於節能層面,團隊的全時線上振動監視系統,可連續性自動化的監測設備運轉時的振動狀況,協助管理者掌握設備狀態,在設備運作的異常初期就能發現並安排計畫性維修,有效降低設備的無預警停機機率,滿足製造業或科技廠對於設備連續運轉的高標準要求。

除線上振動監視系統外,該團隊所研發的全時線上紅外線熱影像系統,則是以連續性熱影像監測電能設備之運轉溫度,可以自動以溫差、溫升及絕對溫度等方法診斷設備,此系統亦已搭配AI預測技術,達成提前偵測出設備可能異常的時間與位置,有效的減少停電事故。

通過台電驗證  技術執行率達99%以上

目前郭政謙團隊研發的相關技術與解決方案,已有多起產學合作案例。郭政謙指出團隊所開發出儲能調頻、太陽光電平滑化等電網輔助服務控制、IEC61850通訊協定以及系統衝擊分析技術,可以協助台灣電力大廠建立儲能系統以及自主控制技術。團隊所研發之技術,已通過台電驗證,並上線運轉,目前技術也已技轉應用,平均執行率為99%以上,優於台電95%的規範。

此外,團隊的智慧維運型太陽光電監控系統,內建智慧串列發電異常檢測演算法,已被應用於台灣的太陽光電案廠,此技術可大幅縮小故障查修範圍,並檢知變頻器設備無法察覺的發電損失。

在檢測部分,目前台灣工廠的高壓設備檢測主流做法是採定期檢測,由於定期檢測期間可能會發生無預期的故障,造成發電或工廠生產損失,嚴重時可能會發生火警,造成更大的災損危及人員安全。

故為提高大型電站或工廠高壓機電設備的檢測可靠度及安全性,透過紅外線全時線上熱影像系統,利用紅外線偵測,輔以智慧溫度檢知技術,其具備全時、快速、準確等特性,於設備故障時,發出告警訊息,並執行相對應之安全防護措施,以提高人員檢測效率及安全性。

除了上述產學合作案之外,郭政謙團隊與電子業大廠、能源公司等國內知名企業連手建立合作平台,郭政謙表示,在這些專案中,臺科大國際產學聯盟團隊(GLORIA)扮演關鍵角色,促進產學兩界的研發合作。

臺科大GLORIA 2021年在科技部「科研產業化平台」計畫支持之下,與台大、台師大及長庚大學等七校組成校際聯盟,整合跨校研發及行銷資源,全方位推動國內外產學合作,並輔導科研成果商品化,協助扶植學校創新育成發展。未來臺科大GLORIA也將持續協助郭政謙團隊,鎖定電力能源領域,並結合資訊科技力量,提升更智慧化的電源管理系統。

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