Loading...
|
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/131788
|
| Title: | 智慧家庭能源管理系統營運模式及其經濟分析: 電能產消者 vs. 產消儲電者
The Operating Model and Economic Analysis of Smart Home Energy Management System: Prosumer vs. Prosumager |
| Authors: | 林振玄
Lin, Chen-Hsuan |
| Contributors: | 許志義
Hsu, Chih-Yi
林振玄
Lin, Chen-Hsuan |
| Keywords: | 智慧家庭
能源管理系統
成本有效性分析
電能產消者
產消儲電者
儲能設備
Smart home
Energy Management System
Cost-Effectiveness Analysis
Prosumer
Prosumager
Energy Storage Device |
| Date: | 2020 |
| Issue Date: | 2020-09-02 12:46:28 (UTC+8) |
| Abstract: | 近年來，智慧家庭能源管理系統的發展日趨重要，雖然在台灣智慧家庭的概念尚未普及化，但在國內外都已有相關案例能夠參考，也因此發展出多樣化營運模式。藉由智慧家庭能源管理系統也讓家庭的角色從原先單方面的電力消費者轉為電能產消者(Prosumer)，或是藉由設置儲能設備轉為產消儲電者(Prosumager)，亦即消費者同時也是生產者，能夠為其自身帶來額外的效益。
本研究旨在探討智慧家庭能源管理系統(Smart Home Energy Management System，SHEMS)的核心價值以及經濟分析，彙整國內外之智慧家庭發展現況及應用案例，接著採用成本有效性分析法，評估案例家庭採用智慧家庭能源管理系統是否具有經濟效益，過程中採用三種模擬情境。情境一是電能產消者(Prosumer):針對案例家庭參與台電公司需量反應方案。情境二是電能產消者:針對案例家庭將太陽光電系統電力藉由部分自行使用並且參與台電公司需量反應方案，剩餘的電力再將之躉售給台灣電力公司。情境三是產消儲電者(Prosumager):針對案例家庭將太陽光電系統電力藉由儲能設備儲存使用並參與台電公司的需量反應方案，剩餘的電力再將之躉售給台灣電力公司。
根據本研究之實證分析顯示，各模擬情境之效益項與成本項的總和如下:模擬情境一為-198,929元、模擬情境二為334,010元，模擬情境三為-265,547元，相比之下，模擬情境二最符合成本有效性。從案例家庭的觀點，在現行的制度下，將太陽光電系統電力依照躉售費率銷售給台灣電力公司具有相當大的收益，其原因為目前台灣電力公司之躉售費率金額遠高於時間電價。本研究透過量化研究，讓未來參與智慧家庭能源管理系統的家庭，有所依據衡量其收益。
Over the past few years, the development of smart home energy management systems (SHEMS) has become increasingly crucial. Although the concept of smart homes is not prevalent in Taiwan, there have been various cases of smart home applications in and outside Taiwan, along with which diverse business models have been developed. SHEMS convert the role of households from a consumer of electricity to a prosumer or—through the installment of energy storage devices—a prosumager of electricity. Specifically, SHEMS equip households with a dual role of a consumer and also a producer, creating additional benefits to consumers.
With the aim of discussing the core value of and conducting an economic analysis on SHEMS, this study collected data of the current situation of smart home development and cases of smart home applications in and outside Taiwan. Subsequently, a cost-effectiveness analysis was conducted to evaluate the economic benefits of application of SHEMS in the case households. Three simulation scenarios were used in the evaluation as follows:(1) the case households participated in the demand response program of Taipower. (2) Prosumer : the case households used part of the electricity produced by itself, and participated in the demand response program of Taipower, and sold all excessive power to Taipower at the wholesale electricity rate. (3) Prosumager : the case households stored produced electricity in an energy storage device for future use and participated in the demand response program of Taipower and sold all excessive power to Taipower at the wholesale electricity rate.
According to the empirical analysis, the sum of the benefit and cost terms for each scenario was as follows: -198,929 NTD for scenario (1), 334,010 NTD for scenario (2), and -265,547 NTD for scenario (3). In comparison scenarios (2) was determined to be cost-effective. On the basis of the case households and under the existing policy, selling self-produced electricity to Taipower at the wholesale electricity rate generates great economic benefits. This is because the current wholesale electricity rate adopted by Taipower is much higher than the time-of-use rates. Through a quantitative research design, this study provided insights into the economic benefits of SHEMS for households planning to use such a system. |
| Reference: | 一、中文文獻
(一) 書籍
蕭代基、鄭惠燕、吳珮瑛、錢玉蘭、溫麗琪(2002)。《環境保護之成本效益分析:理論、方法與應用》。台北:俊傑書局股份有限公司。
(二) 期刊論文
高啟洲、楊孟洵(2019)。行控智慧家庭系統之設計與製作。International Journal of Science and Engineering，第9卷第2期，頁125-137。
許志義、黃國暐(2010)，「台灣能源需求面管理成本效益分析之應用」，發表於《能源經濟學術研討會》，10月19日，台北市。
許志義、洪穎正(2016)，「電力需求面管理與用戶群代表法制革新：先進國家案例及其對臺灣之政策意涵」。《台灣能源期刊》第3卷第2期，頁137-153，台北，經濟部能源局。
許志義、謝志豪、陳志綸(2018)。物聯網對商用建築節能措施之影響分析。台灣能源期刊，第5卷第1期，頁63-82。
許志義、蔡志欣(2018)，「太陽能發電系統生命週期淨能源分析與成本效益評估」。《台電工程月刊》第834期，頁1-21，台北，台灣電力公司。
許志義(2019)，「獨角獸經濟學：引頸期盼台灣獨角獸」《哈佛商業評論》，2019年11月號，頁44-45。
許志義、詹書瑋(2020)，「智慧校園成本效益分析與營運模式之研究—以○○大學為例」。《台電工程月刊》第858期，頁70-88，台北，台灣電力公司。
楊宏澤、廖建棠(2011)。智慧家庭(建築)電能管理技術之發展。電機月刊，21(8)，168-179。
(三) 政府報告
經濟部能源局(2017)。智慧電網總體規劃方案。
經濟部技術處(2020)。智慧家庭發展趨勢。
(四) 博碩士學位論文
朱建華(2012)。《智慧家庭節能資訊管理系統最佳化之整合研究:多目標基因演算法與層級分析法》。國立中興大學資訊管理學系碩士論文。
張容瑞(2012)。《影響智慧家庭採用電能資訊管理系統之因素分析-市場調查法》，國立中興大學資訊管理學系碩士論文。
張翰杰(2014)。《智慧電表住宅用戶選用需量反應電價之替代方案分析》，國立中興大學應用經濟系碩士論文。
廖桓暉(2013)。《台灣住宅部門需量反應方案與分散式供電系統之整合研究》，國立中興大學應用經濟學系碩士論文。
郭彥廉(2000)。《空氣汙染移動源管制政策之成本有效性分析》。國立台北大學資源管理研究所碩士論文。
戴士中(2018)。《基於ECHONET Lite 協定之智慧家庭閘道器設計與實作》。國立台北科技大學自動化科技研究所碩士論文。
(五) 網際網路
Nextdrive 官方網站。Nextdrive。上網日期:2020年6月6日。檢自: https://www.nextdrive.io/tw-news/
Tesla 官方網站。Tesla powerwall。上網日期:2020年3月25日。檢自: https://www.tesla.com/zh_TW/powerwall
中央通訊社。智慧電表結合AI秒董家戶用電節能更有效。上網日期:2020年8月23日。檢自: https://www.cna.com.tw/news/afe/202008230108.aspx?utm_source=LINE&utm_medium=share&utm_campaign=lineuser
台灣電力公司。再生能源，各縣市太陽光電容量因素。上網日期:2020年3月20日，檢自: https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=207&cid=165&cchk=a83cd635-a792-4660-9f02-f71d5d925911
台灣電力公司。營業規章。上網日期:2020年6月10日，檢自: https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=158
台灣電力公司。107年需量負載管理措施。上網日期:2020年7月16日，檢自:
https://www.taipower.com.tw/upload/135/2018071708513325281.pdf
中央氣象局。氣象觀測資料，總日照時數。上網日期:2020年7月16日，檢自: https://opendata.cwb.gov.tw/promotion/introduction/climate
再生能源資訊網。太陽能板補助開跑，先受理在抽籤。上網日期:2020年3月20日，檢自：https://www.re.org.tw/news/more.aspx?cid=217&id=2331
產業發展局。108年度產業發展局補助設置太陽光電發電設備實施要點受理申請公告。上網日期:2020年3月20日。檢自: https://www.doed.gov.taipei/News_Content.aspx?n=E6AB8A3B0931765D&sms=7335C63E63BF46FA&s=744B6B8EF43AD51C
陽光伏特家。出資太陽能電廠能獲益多少?需要承擔哪些風險?太陽能出資前必讀。上網日期:2020年3月25日。檢自: https://blog.sunnyfounder.com/2019/09/02/%E6%88%91%E6%83%B3%E6%8A%95%E8%B3%87%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E9%9B%BB%E5%BB%A0%EF%BC%8C%E8%83%BD%E7%8D%B2%E7%9B%8A%E5%A4%9A%E5%B0%91%EF%BC%9F%E9%9C%80%E8%A6%81%E6%89%BF%E6%93%94%E5%93%AA%E4%BA%9B/
經濟部能源局。中華民國一百零九年再生能源電能躉購費率及其計算公式。上網日期:2020年6月1日，檢自: https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/Law/Content.aspx?menu_id=8848
經濟部能源局。再生能源發展條例，109年度第2次會議。上網日期: 2020年6月1日，檢自: https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/renewable/content/ContentLink.aspx?menu_id=778
經濟部技術處。智慧家庭發展趨勢。上網日期:2020年6月1日。檢自: https://www.moea.gov.tw/MNS/doit/industrytech/IndustryTech.aspx?menu_id=13545&it_id=288
(六) 論文口試
許志義(2020)。政大經濟系研究所郭哲甫碩士論文口試現場提供之書面修正意見
二、英文文獻
Bernal-Agustin (2006),“ Economical and Environmental Analysis of Grid Connected Photovoltaic Systems in Spain,” Renewable Energy, vol.31, Iss.8, pp. 1107-1128.
Castro-Antonio, M. K., Carmona-Arroyo, G., Herrera-Luna, I., Marin-Hernandez, A., Rios-Figueroa, H. V., & Rechy-Ramirez, E. J. (2019). An Approach based on a Robotics Operation System for the Implementation of Integrated Intelligent House Services System. In 2019 International Conference on Electronics, Communications and Computers (CONIELECOMP) (pp. 182-186). IEEE.
Darby, S. J. (2018). Smart technology in the home: time for more clarity. Building Research & Information, 46(1), 140-147.
Glachant, J. M. (2019). New business models in the electricity sector. Robert Schuman Centre for Advanced Studies Research Paper No. RSCAS, 44.
Kim Baraka, Mare Ghobril, Sami Malek, Rouwaida Kanj and Ayman Kayssi (2013), “Low cost Arduino/Android-based Energy-Efficient Home Automation System with Smart Task Scheduling, ” 2013 Fifth International Conference on Computational Intelligence, Communication Systems and Networks (CICSN), pp. 296-301
Lin, F.J., (2011). Strategic Initiatives of Smart Grid in Taiwan. Paper presented at the International Symposium on Smart Grids, Taipei, Taiwan.
Ross, S. (2007). Modern Financial Management, McGraw Hill Higher Education; 8th edition
Sioshansi, F. P. (Ed.). (2019). Consumer, Prosumer, Prosumager: How Service Innovations Will Disrupt the Utility Business Model. Academic Press.
Toffler, A., & Alvin, T. (1980). The third wave (Vol. 484). New York: Bantam books.
Wu, Y. (2009), “Scientific Management-the First Step of Building Energy Efficiency, ” Proc. International Conf. on Information Management, Innovation Management amd Industrial Engineering, Xi’an, vol. 4, pp. 619-622
Yamauchi, H., Izumi, Y., Uchida, K., Yona, A., & Senjyu, T. (2012). Advanced smart house. In 2012 IEEE 15th International Conference on Harmonics and Quality of Power (pp. 130-135). IEEE.
Zafar, R., Mahmood, A., Razzaq, S., Ali, W., Naeem, U., & Shehzad, K. (2018). Prosumer based energy management and sharing in smart grid. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, 1675-1684. |
| Description: | 碩士
國立政治大學
經濟學系
107258030 |
| Source URI: | http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0107258030 |
| Data Type: | thesis |
| DOI: | 10.6814/NCCU202001627 |
| Appears in Collections: | [經濟學系] 學位論文
|
Files in This Item:
| File |
Description |
Size | Format | |
|---|
| 803001.pdf | | 2732Kb | Adobe PDF2 | 0 | View/Open |
|
All items in 政大典藏 are protected by copyright, with all rights reserved.
|
