中大研發算法 理大研製控制器 均助推動環保能源應用
香港文匯報訊(記者 柴婧)新能源受變幻莫測的天氣影響,會令供電系統帶來不穩定的因素,如何令其「乖乖地」為人類所用,成為能源科學家致力攻克的難題。中大率先研發出嶄新的「微電網發電調度的在線算法」,能實時調配出滿足供電需要的最低成本方案,全年可節省約20%營運成本,實驗證明系統在接近真實環境中的表現,距離理論上的最低成本,僅相差不到10%。理大則研製出智慧型電氣負載控制器,未來可安裝於電器中,參與電網頻率調節,令電網穩定。兩項研究長遠均有助推動環保能源應用。
中大於2013/14年度獲研究資助局資助6,033萬元,啟動為期5年的「智能化太陽能技術:採集、存儲及應用」研究,項目由中大工程學院院長汪正平領導,聯同20多位來自中大、理大、科大及港大的學者隊伍進行研究,現已取得階段性成果。中大最近將不同隊伍的研究成果整合為實際應用方案,並在中大和聲書院設置示範基地,以驗證再生能源電力系統的效益。
在電力應用方面,中大信息工程學系副教授陳名華及其團隊就微電網營運研發出嶄新的「微電網發電調度的在線算法」,解決再生能源不穩定性帶來的發電調度挑戰。
小至一座大樓可建構
微電網是小型發電及配電系統,小至一座大樓,大至一個社區都可以建構屬於自己的微電網。系統可同時採用太陽光等再生能源及小型燃氣發電機來供電,可以併網或離網運行。不過,再生能源受天氣影響,供應量不穩定,營運商難以準確預測微電網的負荷,從而無法運用基於預測的傳統發電調度算法。
因此,陳名華及其團隊打破基於預測的傳統發電調度算法,提出一套名為CHASE (Competitive Heuristic Algorithms for Scheduling Energy-generation) 的理想調度追蹤算法。陳名華表示,系統可在沒有或極少預測信息的情況下,僅靠過往用電趨勢智能追蹤理想調度,適時調配電力來源,滿足用電需求,兼節省約20%的成本。他透露,經過理大微電網實驗室驗證,CHASE算法在接近真實環境中的實驗表現,與理論上能實現的最低成本,僅相差少於10%。
智慧型控制器 「一卡」控電負荷
理大電機工程學系教授許昭及其研究團隊,則致力研究電力的高效應用。 由於維持頻率穩定是保障電力系統安全運行的關鍵,傳統上電網的頻率調節只能由發電方承擔,成本非常昂貴。
許昭的團隊成功研發出本港首個能實時回應頻率變化的智慧型電氣負載控制器,可用於冰箱、空調和熱水器等家電,其體積只有信用卡大小。此控制器讓電器即時參與頻率回應,在頻率過低時,切斷非重要負荷;在系統頻率恢復時,迅速恢復供電,控制器能從用戶方分擔頻率平衡的負荷,對整個電網系統的穩定非常有利。
相對於傳統方法,上述策略不會傷害環境,又可大幅降低調節成本,對香港電網的穩定運行有重要意義。
參與研發的理大電機工程學系博士後研究員嘉有為指,如大量生產該控制器,成本僅需20元至30元。