你很懂電嗎?快來挑戰歐洲電網公司的調度員模擬遊戲

你很懂電嗎?快來挑戰歐洲電網公司的調度員模擬遊戲
我們想讓你知道的是

輸電公司每天處理技術性問題,卻很難對大眾解釋清楚輸電是在做什麼事,而TenneT將這套遊戲應用對大學生解釋電網運作、跟政治家、民眾間的對話,或是讓小朋友當遊戲等場合,就是希望各界更加了解電網。

環境資訊中心記者 陳文姿 德國報導

每天早晨,大家回到工作崗位,電源一開,電就來。但,電從哪裡來?電網又是什麼?電力公司還要蓋高壓輸電線,有必要嗎?連電網專家也很難對大眾解釋清楚的事,德國與荷蘭的輸電公司TenneT用遊戲來說明。讓你化身專業調度員,解救壅塞與意外斷線的電網。

藍色圓圈為發電廠(供給)、橘色菱形為各地使用電量(需求),當輸電線路出現問題(紅色/超過100%),就需調整各地的發電量。截圖自TenneT線上電網模擬遊戲
藍色圓圈為發電廠(供給)、橘色菱形為各地使用電量(需求),當輸電線路出現問題(紅色/超過100%),就需調整各地的發電量。截圖自TenneT線上電網模擬遊戲
解救電網大潰堤,你能成為無名英雄嗎?

TenneT線上電網模擬遊戲是今年7月最新推出的線上互動遊戲,以歐洲電網為背景,遊戲會給予玩家不同的考驗。

初級玩家可先在遊戲的帶領下一步步學習解決問題。例如,遊戲一開始,玩家就面臨德國南部工業大城急需大量電力,要從各地調度電力的壓力。除了確保足夠的供電、考量輸電網的傳輸限制,還要維持電網頻率穩定。雪上加霜的是,一條線路意外斷線,這時該怎麼辦?隨著困難度增加,考驗也愈多。專家模式下,玩家甚至可以規劃一整套電網。

這套遊戲簡單易上手,而且充滿挑戰性,成為TenneT向大眾、學生、社區解釋電網的利器。TenneT公共政策部資深顧問提斯(Philip Thies)很高興地說,連一向搞不懂他在忙什麼的老爸,現在也規劃了一套小電網在玩。

救了東邊毀了西邊,發電與用電平衡非易事

我們實際試玩一次,第一關是德國南部缺電,線路超過負載(紅色),要求趕快增加南方燃氣電廠的供電量。危機很快解除了。但程式提醒,整體供電量仍然不足,電網頻率掉到50Hz以下(註:歐洲電網頻率為50Hz,台灣電網頻率為60Hz),玩家必須增加發電量,讓發電與用電達到平衡,以維持穩定的頻率。

電網遊戲基礎:

▲電網的特性是「發電=用電」。民眾要用多少電,電力公司就要發多少電。所以這款遊戲只能控制發電設備,不能強制民眾不要用電。
▲當「發電 ≠ 用電」,電網的頻率就會上升或下降,這時要趕緊調整發電量。
▲輸電線也有其容量限制,當輸電線路顯示超過100%(線路擁塞,顯示紅色警戒),要趕緊調整不同區發電量。程式背後的電力流運算會重新計算新的輸電負載。

以為問題都解決了嗎?這時系統傳來緊急狀況,某一條輸電線路因為暴風雨而中斷,連帶影響所有輸電線路負載過重(想像一條高速公路中斷,導致其他路線都跟著壅塞),這時玩家可以點擊輸電線,即可關閉輸電線路。

藉著這類的模擬,遊戲也可以模擬出關掉一座燃煤電廠時,會立即出現的情況。

不過,玩家也必須遵守電力規畫時的「N-1」準則——任一線路、電廠的損害都不能造成使用者停電、電壓崩潰。電網必須在減損一條線路的情況下仍正常運作。

以上考驗僅是初階入門,遊戲分三種難度,進階玩家必須面對多處的電網同時發生問題,救了東邊可能毀了西邊的慘況。TenneT電網模擬遊戲另有探索模式(Explore),探索模式下容許玩家自行規劃用電量、各種發電廠、輸電線路,建構全新的電網。

探索模式下,允許玩家從空白地圖上規劃一個電網,或是用現有的模組去改變。截圖自TenneT線上電網模擬遊戲
探索模式下,允許玩家從空白地圖上規劃一個電網,或是用現有的模組去改變。截圖自TenneT線上電網模擬遊戲
不只是遊戲,更是社會溝通的工具

TenneT線上電網模擬遊戲不只是一款遊戲。它的出現,說明了歐洲電網面臨的挑戰。

為符合減緩氣候變遷政策,歐洲大力發展再生能源,但光電、風電未必位在最需要電力的地方,高壓輸電網的開發日益重要。然而,高壓電線的建置常遭地方強烈反對,電網公司需要將複雜的電力知識用最平易近人讓大眾都能了解。

提斯說,輸電公司每天處理技術性問題,卻很難對大眾解釋清楚輸電是在做什麼事,因而決定開發這套系統。現在,TenneT將這套遊戲用在不同場合,包括對大學生解釋電網運作、跟政治家、民眾間的對話,或是讓小朋友當遊戲玩,就是希望各界更加了解電網。

這套電網模擬程式已經納入風電、光電,但還未展現再生能源隨時間而異的變動性。提斯說,除了可用來模擬廢核、廢煤的情境外,遊戲還可望進一步改進,例如讓風電與光電隨氣象日照而變化等,也歡迎使用者提供意見。

國內專家:有助民眾了解電廠與電力設施

中山大學電機工程學系教授、工研院電網管理與現代化策略辦公室技術長盧展南受《環境資訊中心》邀請,看過這套遊戲後指出,該遊戲背後有一個計算電力負載潮流的軟體。藉由玩遊戲,玩家不僅可以看到正常電網架構下的輸電限制,還能模擬電線跳線偶發事故下可能導致的發電機連續跳脫、甚至全區大停電(頻率掉到0)。1999年台灣中北部的大停電即是因類似的情境而發生的。

針對近日大眾關注的台中電廠燃煤議題,他認為,若台電也有類似的軟體,大家就可親自體驗北電中送、南電中送、及各種偶發事故下,輸電線上電力流動的可能變化,對於大眾了解興建電力設施之目的,及完成後運轉情境的改變都有幫助。

電網背景小知識:

1. 電網頻率

用電跟發電要維持平衡,否則電壓就會出現變化。台灣的電網以60Hz為主。TenneT以歐洲為背景,電網頻率為50Hz

2. 輸電商(TSO:Transmission System Operator)

在台灣,台電兼顧發電與輸電的角色,歐洲則有獨立的輸電公司,甚至一個國家內有多個輸電公司。例如德國境內有TenneT、Amprion、TransnetBW及50Hertz四大輸電公司。

參考資料

本文經環境資訊中心授權刊登,原文發表於此

責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航