【經濟變．辨．辯】提升需求面管理效率——澎湖家庭能源管理系統試驗之範例
林恪亨、施恩、張建國、張文贏 (2015/12/20) 《台經月刊第38卷第12期》
傳統需求面管理大多仰賴用戶自主性進行用電管理，但隨著資通訊技術發展，以及許多智慧家電的出現，家庭能源管理系統(Home Energy Management System, HEMS)逐漸開始嶄露頭角。所謂HEMS是結合資通訊設備、智慧電表、智慧家電以及其他用戶智慧型裝置之系統，藉由提供即時資料，以及讓用戶可以透過智慧型裝置遠端監控電器設備，使需求面管理可以更便利且更有效率（圖1）。
圖1 智慧家庭能源管理系統示意圖
然而，HEMS系統的建置需要投入一定之資源，如果沒有搭配足夠誘因之時間電價與需量反應方案（注1），將無法吸引用戶建置HEMS系統。為掌握HEMS系統對於提升需求面管理效率之效益，本文藉由實地試驗進行時間電價與需量反應方案的效益分析，以了解用戶是否可藉由HEMS系統提高智慧家電等設備之使用效率。
時間電價與需量反應方案設計
過去所推動之時間電價與需量反應試驗方案僅以智慧電表為架構所設計，給予用戶較長的時間進行用電管理（前一日通知），但參考國際推行之需量反應計畫，反應時間愈短之需量反應計畫對系統貢獻愈高，而提供之誘因亦相對較高，對於電業及用戶而言，乃為雙贏之策略。本文目標用戶已結合智慧家庭能源管理系統，因此在智慧家庭需量反應方案的選擇上，考慮以更即時且更有彈性之需量反應方案類型進行設計。
（一）時間電價設計概念
時間電價的設計原則為保持收益中立，即用戶在不改變用電行為下，選擇不同方案並不會產生套利空間。因此，在設計新的時間電價原則上，若要考慮到與現行累進電價制度收益不變，則亦必須設計具有累進概念之時間電價。考量台電針對住宅用戶的基礎方案為累進電價，即用電量愈高每度電價愈高，時間電價的設計也納入累進之概念。
本文所提出之時間電價係將非時間電價的級距費率合理分配至尖峰費率與離峰費率中，並依台電供電成本設定尖峰費率、半尖峰費率與離峰費率的價差。此電價結構保有台電不同時段實際供電成本的比例，並考慮到原有累進電價的節電特性，將可達到維持電費收入不變卻又合理反映成本之原則。
時間電價在設計上不能單就考慮在尖離峰的電力成本水準，必須進一步思考高用電量用戶與低用電量用戶的合理電費分攤。簡單來說，因高用電量用戶墊高負載而產生之高額發電成本部分不應由低用電量之用戶分攤，因此結合累進的設計概念亦符合合理與公平之電價設計原則
HEMS、智慧電表、時間電價、需量反應、尖峰負載移轉、電力市場自由化、能源管理系統、用電行為、價格彈性、節能試驗
分享：
