【AIoT的智慧未來】台達電馴服綠電的智慧能源方案

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INSIDE/Mia 攝
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AIoT 的應用,在能源方面可以看到不少的案例。為了瞭解 AIoT 在台灣的落地狀況和挑戰,INSIDE 訪問到台達電子的智慧能源解決方案事業部產品經理賴宏仁博士,請他來和我們談談台達電能源設施在 AIoT 的應用與開發過程。

賴博士介紹,大約 6-7 年前,台達電開始走出應用和產品開發的方向,而他自己則是在 2011 年加入,過去專業是在網通、電力相關基礎設施。而在 2008 年,智慧電網的名詞興起,資策會也想探索這個領域。

台達很早就投入開發,在電網相關產品領域是領導者,而賴宏仁的團隊做通訊服務器,和台達內部另一個負責網通的事業群合作,為能源產品擔任輔助或整合的角色,也賦予這些產品連網的能力。

現在台達的能源相關產品如太陽能逆變器、風能變壓器、電動車充電樁、儲能系統、家用太陽能系統等,都需要一個整體的 Turnkey Solution。

集團內部資源合作

「老闆很支持。」賴宏仁博士分享,在台達對 AIoT、能源方案整體都有推行共識,比如每次在歐洲談到一個光能充電儲存需求,他在台灣半夜時間接到電話,隔天中午前就能組成跨組織團隊,決定規模並分發給各部門,接著 2 天後就開始進行計畫,速度非常敏捷,不同事業群間為專案整合合作相當頻繁。

負責整合的單位要替產品兜出垂直的解決方案,賴宏仁舉例由能源基礎建設單位為樓宇自動化方案提供儲能系統、太陽能板等能源基礎建設以及其控制管理,由樓宇自動化單位調控建築物中的燈具空調等設備,對系統的整合則透過 API 丟過來給賴博士的團隊,經由虛擬匣門在不同裝置通訊協定轉換,來達到互連互通的目的。

接著賴博士團隊會提供一些介面把裝置端的資料串接到後台,建立好基礎,才會有 AIoT 的應用。

需求方面,有一些政府和企業單位想要推廣綠能概念,比如 2035 年煤電歸零。能源局也在推行用電大戶條款,所以儲能是未來需求度極高的方案。全球不少國家目標在 2030 年減少油車並讓電動車成為主流,就需要充電基礎設施或換電方案,這些都要奠基於政府的基礎設施變化。

能源的 AIoT 需要大量基礎建設

賴宏仁分享, AIoT 要有一些前期基礎建設才能蒐集資料來運算,比如智慧電表就是終端的機械表換成數位表,過去兩個月抄表一次,現在可以每 15 分鐘發送一次訊號更新,能更精準監控用電需求供電力公司規劃。當然裝置要傳送訊號,通訊跟軟體工作佔很大比例,這就靠賴宏仁博士與團隊負責把這塊接起來。

他也分享,台達從硬體、軟體到測試都有能力,可以提供像金門電廠的硬體控制、軟體後台到能源管理平台一站式總方案。尤其能源應用投入早所以場域熟悉度高,不管終端使用者或系統都可以直接省下一些初期建置的工作。

AIoT 在能源的應用

相較於一般人關注 AIoT 帶來吸睛的效果、飛躍式的運算分析,賴宏仁認為這些技術其實也常在不起眼處發揮作用。比如設備建置要求 8-10 年維運期,或太陽能電站逆變器可能要求到 20 的維護,透過 AIoT 可以遠端監控運作情況,台達研究院 AI 團隊可以分析是否有些元件提早損壞、老化影響發電穩定度或導致效率下降,可以及早進行預防維護保養。

另外在用電方面,隨著綠能比例提升,發電較不穩定,匯入市內電網會影響穩定度。賴博士以太陽能發電解釋,電池此時就扮演緩衝角色,配合演算法在非常短時間內推論太陽能驟升或驟降,並且進行調控。這種應用精度不需要太高,但可以快速協助控制,達到放電控制平滑化的效果。

AI 的前後端

賴宏仁也透露,台達花了 1-2 年時間建構了平台,可以監控裝置狀態,並且把冷資料存起來日後搜尋、熱資料投入分析演算,要把不同產品在不同領域的數據,轉變成可供分析的資料,所以產品的資料格式要統一定義,才可以丟進 AI 模型或者服務。這是 AIoT 前端和後端團隊長期合作的項目,另外每年有 2-3 個專案會丟出題目,客製修改既有的技術變成可以販售的方案。

另外,台達與知名軟體業者有合作,會導入一些微 AI 服務。賴宏仁分享,對方在 AI 場域經驗豐富,該用什麼模型來得到什麼樣的結果,都能帶來超乎想像的效果。而合作案例方面還有數位雙生應用,比如儲能系統的控制器是在場域現場,控制決策都是在控制器上進行,要到場域去測試才會知道效果。但數位雙生可以建置虛擬的裝置分身,就能先知道修改的部分是否可以應用到現場,可以加速客製化開發的導入時間。

人才與未來

對於 AIoT 產業的資源以及在台灣的發展願景,賴宏仁博士對於接下來人才供應相當看好,他觀察,現在 AI 相當熱門,從學校如台大、清大、交大,到像台達這樣的企業都有設置實驗室,彼此間的合作培更植了學生解決問題的能力。他也回憶當初唸書時類神經網路乏人問津,機器學習所需的訓練數據非常難拿到,現在這門技術熱門起來,有各式各樣的資料庫可以拿去訓練或驗證,不管在環境或知識水準上都有提升。

賴博士認為 AI 可以解決一次單一服務問題,比如能源充電排程最佳化,之後可能再往更廣泛的方式去發展,而 AIoT 可能就是剛開始的進行式,因應未來自駕車環境感知等更複雜的動作,讓 AI 能有不同的想像。

應用領域方面,他認為 IoT 可以泛用在許多領域,不過會以產值或比較快回收成本的領域先發展,跟社會需求直接連結。比如現在政策強調綠能,對於政府基礎建設、智慧交通、智慧城市的應用都是焦點。

賴博士觀察,台灣不論是 AI 或 IoT 都有相當的討論,從學界或自學的熱潮看來,大家也都有感覺到未來可能就在這裡,而做這件事首先需要人才,從這個角度看台灣頗有優勢。至於資金方面,現在新創和以前比非常蓬勃,錢倒不是問題,一個點子或模式能否足以生存才是重點。

核稿編輯:Anny

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