如果機組一年99.9%時間穩定發電,你願意為剩下的8.76小時付多少「保險費」?

如果機組一年99.9%時間穩定發電,你願意為剩下的8.76小時付多少「保險費」?
Photo Credit: Eos

我們想讓你知道的是

新法規定用電大戶5年內至少需裝設10%再生能源,只承擔10%的發電責任聽起來很輕鬆,但其實相當吃重,而在發電端與電網端的儲能需求也是重大商機,如果你想要提供「儲能保險服務」讓需要保險的人跟你「買保單」,該從哪裡下手呢?

文:林常平(從事電子、通訊及能源事業策略規劃與拓展,領導完成台電高壓AMI及低壓AMI系統第一期建置、東南亞試點、多項NEP計劃、智慧電表外銷日本;近年完成國內外多個微電網、國內首座MW大型儲能系統,並獲選參與台電調頻輔助服務等新型態能源事業。專長通訊/控制訊號處理及演算法、智慧能源技術、策略與事業發展。目前擔任大同公司智慧能源事業部總處長及綠學院綠色帶路人)

我們之前在〈十個儲能九個騙?正確辨別儲能方向成為老司機〉跟你聊因為再生能源的間歇性,儲能系統成為協助電網穩定的重要角色。儲能系統如同「水庫」,居中做個「削峰填谷」調節:水多的時候儲存起來,水少的時候放出來大家用,我想你應該已經很熟了,今天,我來跟你講點你不知道的。

因為工作的關係,我經常需要看國外電網運作的案例與經驗,有天我找到一個很有意思的美國加州三間電力公司的聯合研究案。這個研究顯示,只要讓再生能源發電場域搭配一定比例的儲能系統,也就是複合系統(hybrid system),就能維護電力系統穩定。

在其研究案中,其於裝置容量500MW的太陽能電廠搭配了500MW可支撐四小時的儲能系統,可大幅提升到理論上所謂的「完美發電機」(perfect generator)。

這時你一定有個疑問,1:1的比例設置儲能系統?這也設置太多了吧!太陽能已經產生這麼多的問題,我們怎麼能信任一個連電池回收機制都不知道在哪裡的儲能系統,更何況聽說電池還會爆炸?

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Photo Credit: Eos
複合系統的概念圖

你買過保險吧,如果想要全套的保險例如壽險、意外險、醫療險、癌症險或旅遊險等,它的價格自然就會比較高,選擇基本款則比較便宜。儲能就像保險一樣,當你想要用1:1的再生能源搭配儲能的輸出容量配置,就像是買全套的保險方案一樣,儲能會成為非常安全的完美發電機,你幾乎可以確定100%的時間都會非常安全。

但是要1:1的比例設置儲能系統,投資成本極高,因此大都是電力公司當作基礎研究買來實驗並操作看看。實務面考量經濟效益後,多數會使用10:1的比例,也就是再生能源容量的10%作為儲能的輸出容量配置,只設置10%用整年度的信賴區間來看,假設可以滿足99.9%的時間,表示一年8760小時會有0.1%,也就是8.76小時儲能無法達到穩定電網的功能。你願意為8.76小時付出多少的「保險費」?

美國加州認為他們的儲能需要撐到四小時,台灣倒是不需要撐到四小時,我們只需要大型再生能源案場的輸出能符合新修訂之升、降載率限制,白話文的意思就是在沒有太陽或沒有風的時候,要有個儲能可以撐個幾分鐘到幾十分鐘,這段時間讓其他選手例如新式燃氣機組等補上來。因此,「儲能保險費」顯然應該由太陽能及離岸風力業者買單,他們應該承擔備用容量的責任。

承擔10%的責任你聽起來覺得很輕鬆,但其實這工作相當吃重,只有大型儲能系統可以扛得起來,而且建置並維護營運大型儲能系統是有技術門檻的。不只發電端大型再生能源案場需要儲能,電網端也需要儲能,因此這裡面的商機可真不小,如果你想要提供「儲能保險服務」讓需要保險的人跟你「買保單」,你應該從哪裡下手呢?

《儲能概念股夯?行內人揭真相》一文中我們詳細介紹了儲能系統從原材料到系統的七層整合,毫無疑問,台灣的商機落點正是在最後一層:系統整合。

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Photo Credit: 大同公司
儲能系統目前各層的建置成本結構

你可能從上圖中發現一個問題,系統整合才佔儲能系統建置成本的10%,這看起來並不是高產值的產業,為什麼要挑選這塊商機呢?

這是因為系統整合需要面對最多元的應用場景,是最複雜、最難、且一旦培養起競爭力,其他競爭者很難跨越的城池。以系統整合商而言,他必須尋找合適的策略夥伴,包括電池系統供應商(含BMS)、PCS供應商、電力設備/盤供應商、工程安裝業者、軟體平台暨設備業者、EMS業者、雲端管理平台業者等,並須具備整合前述設備以進行規劃設計、建置案場專案管理及日後維運的能力。

不論在產業鏈中的位置為何,尋求策略合作夥伴都是必須的,因為沒有一家公司能夠、也沒有必要涵蓋所有角色。台灣以往的供應鏈思維都想要「一條龍」,其實是製造業及代工的思維。在不同的情境與應用場合,需要整合不同策略合作夥伴的產品及解決方案,一條龍看似省錢,卻不利於爭取更多元的應用場景,這卻正是儲能應用市場的特點。

我們公司正在專心建立系統整合所需的核心技術與能力。我為什麼要把這個商機告訴你呢?這樣不是容易被其他人複製或模仿,進而成為公司的潛在競爭對手嗎?

因為這件事很難,尤其最難的是,這牽涉到要改變你的認知。

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Photo Credit: iStock

我常跟公司的同仁說,你們年輕人必須有決心擺脫台灣業界常見的「賺一票」的心態,這不是在搶一個專案,乃是在開拓並經營一個新事業,這樣做儲能才能成功!

這真的不是很容易,尤其在台灣過去幾十年製造業思維的養成之下,一時間要大家尊重不同定位中的專業分工,尋求上、下游策略夥伴的整合,說起來很容易,做起來很難,但我真心認為若這個認知沒有改變,儲能商機只能停留在這個小島上,做完台電的電力輔助服務也就結案了。


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【影音】整理數十萬張空拍影像,就像一場馬拉松:看見・齊柏林基金會「數位典藏」計畫

【影音】整理數十萬張空拍影像,就像一場馬拉松:看見・齊柏林基金會「數位典藏」計畫
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我們想讓你知道的是

「透過影像為環境發聲」是齊柏林畢生在做的事,也是看見・齊柏林基金會要接力做下去的事。打造一座把台灣存起來的影像資料庫,讓齊柏林留下的影像資產得以傳承世代,「數位典藏」計畫需要你我一同支持響應。

2017年,《看見台灣》的導演齊柏林匆匆離開這個世界,留下無數珍貴空拍影像資產;這些跨越1990年代到2017年、長達25年台灣自然與人文地景變遷的真實紀錄,不只保留了台灣之美,更在學術研究、環保倡議和環境教育上有著無可取代的價值。然而,龐大的影像素材需要經過「數位典藏」才能被有效應用,因此「看見・齊柏林基金會」成立的初衷,就是為了承接數位典藏的使命,讓齊導畢生的心血,能夠世代傳承,發揮永續的影響力。經過兩年的摸索,基金會最終研擬出最合適的數位典藏計畫,不只將齊導作品數位化、分類歸檔,更要建置線上影像資料庫,並將繼續記錄台灣的使命傳承下去。

根據看見・齊柏林基金會統計,齊柏林導演在空中拍攝超過2500小時所累積的影像,約為10萬張空拍底片、50萬張數位照片,上千小時的空拍影片;要為如此龐大的影像資料建檔與整理,勢必耗費許多金錢、時間與人力。不過,只要能集結眾人之力,這一場數位典藏人員及專業志工接力的馬拉松,將會是美麗而撼動人心的一段旅程。

「數位典藏」做什麼?

數位典藏(digital archive),意思是將有保存價值的實體或非實體資料,透過數位化(諸如攝影、掃描、影音拍攝、全文輸入等)與加上屬性資料等詮釋資料(Metadata),建立數位檔案的形式,作為永久保管儲存。

而看見・齊柏林基金會的數位典藏計畫可分為三大工作線,分別為:

  • 傳統底片組:挑選底片→掃描成數位檔案→建立屬性資料→歸檔
  • 數位照片組:挑選照片→建立屬性資料→歸檔
  • 空拍影片組:挑選影片→建立屬性資料→歸檔

除了要將齊導留下來的影像作品數位化歸檔,數位典藏計畫還包括改版建置「iTaiwan8影像資料庫」,也就是建設完整的線上影像資料庫系統,讓齊導作品更便於靈活運用,也能讓更多世人看見。

飛行2500小時累積的空拍影像,怎麼整理?

  • 整理底片/數位掃描

數位典藏組專員詹宇雯的工作,是負責整理傳統底片。即便存放在防潮櫃中,傳統底片仍面臨逐漸老化褪色的壓力,需要與時間賽跑進行數位化保存;然而大多未經篩選的10萬張底片,有些因為直升機震動導致些微的畫面模糊,也有因飛行路線連續較重複的地景構圖,而詹宇雯的其中一項任務,就是拿著放大鏡一一檢視精挑,並標註定位和勘誤照片資訊。

「整理底片最常發生的問題就是人工出錯,因為以前留下的資料可能是齊導或其他志工整理出來、用手寫的,貼紙可能貼錯或資料寫錯。」詹宇雯說起某次經驗,當時有一張台北車站的照片被貼了很多年份,為了找出正確年份,她試圖辨識照片裡招牌跑馬燈上的氣溫、股市市值等資料,交叉比對推斷出正確年份。雖然偶有這種偵探辦案一樣的趣事,但大多數時候是耗費專注度與眼力的過程。

完成底片挑選的階段,接著進到底片掃描數位化。然而,這步驟並不容易,除了整體的影像品質控制與檔案管理,齊柏林導演留下的底片最遠距今至少11年,老化褪色的底片容易出現色彩偏誤,須進行色彩還原,再修掉畫面上的髒點、存成解析度高的數位影像才算完成。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
整理傳統底片的過程,必須拿著放大鏡一一檢視精挑,標註定位和勘誤照片資訊。
  • 建立屬性資料

所謂「建立屬性資料」,其實就是為影像添增各種描述紀錄的資訊,有了這些資訊,龐大的影像資料才能被有效率的搜尋、管理。數位典藏組副組長陳宣穎表示,以齊導拍攝的影像為例,包含:拍攝主題、地點及詮釋地景的關鍵字都屬於此範疇;而其中投入最多時間的便是「定位」和「建立關鍵字」這兩項任務。

「定位」指的是找出拍攝主體所在地點和座標,有時可透過既有的飛行軌跡紀錄來推測,但更多時候是在沒有軌跡紀錄的狀態下,憑藉地理知識及照片上的蛛絲馬跡判讀位置。如果影像拍攝年代久遠,或是地景變化很大,就需要運用更多歷史圖資或佐證資料去搜索、推論。

「我們要一張一張照片判讀,建立屬性資料。像是早期的傳統相機沒有定位功能,常常看到照片中只有一大片山稜線,此時我們就要仔細比對地圖、衛星影像,想辦法查找,盡可能貼近正確。」陳宣穎說。

「建立關鍵字」看起來似乎相對輕鬆,然而事實上,光是決定有哪些關鍵字可以使用,就是一門功夫。第一步必須辨認影像中的景物,例如一塊農田種植的是什麼作物,就必須蒐集其他資料輔助判斷;其次,由於空拍照片尺度不一,在畫面中佔比多大的景物需要設立關鍵字,也需要經過討論訂定規則;最後,還必須從使用者的角度思考,依據一般人的搜尋習慣設立關鍵字。

因此,在建立屬性資料的過程中,看見・齊柏林基金會也特別諮詢多位專家,共同研究規劃出適合台灣空中影像的關鍵字建置邏輯,並以此基礎進行分門別類、校正檢核,確保影像被妥善歸納及運用。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
建立屬性資料時需要大量對比地圖,並依照訂定好的規則建立屬性資料,使歸納邏輯一致。
  • 影音資料典藏

相較於照片整理,動態影片的典藏工程更為多元複雜。首先,要針對近千小時空拍影片進行盤點,接著進行特殊格式轉檔與備份,再逐步建立邏輯編碼、標示檔案管理方式,以推動後續屬性資料建立。

「影片整理最大的兩個挑戰,其一是影片內容橫跨的範圍很大,導演可能是台中起飛、屏東降落,因此要去判斷每個影片節點的地景定位;其二是飛機上升的垂直範圍很大、晃動又劇烈,有時候會遇到『果凍效應1』致使內容失真。」影音製作組專員鄭宇程說明,由於各時期的影片拍帶檔案格式、影像內容品質、影片時長都不同,大大增加了管理建檔難度。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
影音資料的典藏,需要讀取大量的檔案,逐格檢視、分段建立屬性資料、調色等。

加入數位典藏的馬拉松,傳承接棒台灣之美

從一步步定義操作流程、統一色彩管理語言、購置影像處理設備等,到培訓志工與實習生、讓人力支援一步到位、避免巨量資料的協作過程中出現錯誤,都是數位典藏計畫的範疇。多元內容創意部副總監王俐文表示,「數位典藏」四個字說來簡單,但過程繁複龐雜,需要所有人一致的專注、耐心、細心、以及熱忱。

「iTaiwan8影像資料庫」作為看見・齊柏林基金會數位典藏計畫的目標之一,改版上線只是第一步,接下來除了完成龐大影像資料的典藏,更大的挑戰是要繼續記錄台灣,讓影像不會只停留在2017年。

「透過影像為環境發聲」是齊導畢生在做的事,也是基金會要接力做下去的事。而數位典藏計畫,就是齊導生命的延續,也是基金會動力的源頭。要打造一座把台灣存起來的影像資料庫並不容易,看見・齊柏林基金會亟需各界的支持,共同建置屬於台灣最美的影像資料庫。讓我們一起守護齊柏林留下的影像資產,讓土地脈動的珍貴影像得以傳承世代,發揮更多價值。

捐款支持看見・齊柏林基金會,透過影像為環境發聲


註1:果凍效應(rolling shutter)是數位相機CMOS感光元件的一種效應,當使用電子快門來拍攝高速移動的物件時,原本垂直的物件拍攝出的畫面卻為傾斜甚至變形。(資料來源:維基百科)


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