本文件探讨开放式能源系统模型的概念及其发展背景，强调透明度对能源政策制定的重要性。德国的开放电力数据白皮书旨在通过开放数据和建模提升研究效率及政策透明度。文中还讨论了能源建模所需的数据规范和法律使用规定。

1. 從德國建模能源資料開放白皮書
談開放能源數據與模型
張瓊之
2019/02/13
新年快樂

2. 電源開發 躉購費率 節能補助
能源模型的定量分析，是能源政策制定的基礎
然，民不知模型為何物，又如何得信於民?
2

3. 能源專家眼中的模型長這樣
設計師眼中的模型長這樣
ENERGY MODEL
學生眼中的模型長這樣
NGO眼中的模型長這樣 政治人物眼中的模型長這樣
工程師眼中的模型長這樣
3

4. 如果有一天，黑盒子變透明盒子了，也開放給所有人使用，
就連放什麼資料進去都通通告訴你，也授權讓你使用。那
麼，若跑出來的情境結果就差不多是原本告訴你的那樣，
你會比較願意相信它嗎?
今天的報告想告訴你什麼?
4

5. Outline
1. 什麼是開放式能源系統模型
2. 德國建模電力資料開放白皮書
3. 我國現況概述
4. 結語
5. 參考文獻
5

6. * 開放式能源系統的發展緣起與現況
* 開放式能源系統模型對於政策制定透明化之意義
1.什麼是開放式能源系統模型
6

7. 開放式能源系統的發展緣起與現況
什麼是開放式能源系統模型?
 開放式能源系統模型(Open energy system models在)2010年代成熟
 採用開放資料方法來生成資料集，以供開放式能源系統模型使用
 用於探索未來的能源系統，並經常應用於回答能源和氣候政策相關的問題
1/4
7

8. 開放式能源系統的發展緣起與現況
為什麼要發展開放式能源系統模型?
提高學研生產力
 透過再利用，分擔負擔和協
作開發
 減少冗餘和重複工作
 改善模型，而不是重頭發明
 跨越學術領域，更廣泛的參
與和採用
提高科研品質
 模型研究在遵守透明度、
同儕評審、可重複性和可
追溯性等基本科學原則時，
需透過取得模型程式碼和
資料方可達成
2/4
能源模型領域 Twitter 正夯: #freethemodels @openmod 詳附件 8

9.  鑑於能源系統的不確定性和復雜性，定量模型是少數可用的工具之一，使
分析師能夠探索替代方案並幫助決策者擬定公共政策
 社會越發關切公共政策擬定過程的透明度，具體數字的來由可能具有重要
的社會溝通意義
 道德論點公共資金資助研究應向公眾開放
開放式能源系統模型對於政策制定透明化之意義
開放式能源系統的發展緣起與現況 3/4
9

10. 發展現況
 國家級贊助計畫詳附件、詳附件
 歐委會支持幾個開源能源系統建模計畫，目標幫助歐洲朝向低碳能源系統
過渡
• Dispa-SET計畫正在對歐洲輸電和調度系統進行建模，並在GitHub上
託管其程式庫
• OSeMOSYS計畫，為歐洲開發一個多部門能源模型(熱能、電力和運
輸)，由歐委會提供資金支持利益相關者外展
 美國NEMS模型提供對外存取，但在定義上不被歸類為開源項目
開放式能源系統的發展緣起與現況
 開放式能源系統模型通常包含哪些項目?
 模型本身在主題類型、設計、編程、範疇、複雜性等，各方面差異很大
 項目包含程式碼庫(Codebase)、資料集、軟體文件、科學出版物等
 專案存儲庫(project repository) : 可以託管在機構伺服器上或公共託管站
點，例如GitHub
 有些專案還可以提供電子郵件列表、聊天室和Web論壇，促進協作
4/4
10

11. * 緣起 : 為什麼BMWi要發起做開放式能源系統模型?
* 這本白皮書在談什麼? 會碰觸到哪些關鍵議題?
2.德國建模電力資料開放白皮書
11

12. 為什麼BMWi要發起做開放式能源系統模型?
事: Open Source Energiewende計畫要做些什麼?
人: BMWi的動機是什麼? 計畫的參與者還有哪些
利害關係人角色? 白皮書TA是誰?
時: 目前的進度是如何?
地: 德國? 歐盟? 泛歐洲??
物: 白皮書所探討的議題範疇到哪?
德國聯邦經濟事務和能源部
12

13. 關於Open Source Energiewende(OSE)計畫
DATA
 概覽現狀、提出建議 (報告、工作坊, 2019)
 開源模型的比較 (進行中)
 概覽現況、提出建議 (工作坊, 2018/09)
 改善建模資料的基礎建設 (open power system data,進行中)
開源模型開源模型所需的
開放數據資料
促進利害關係人交流，
俾使能源資料社群發展
 主旨 : 作為能源轉型的一部分，致力於電力系統定量分析的開源建模和
開放資料
 目標 : 提供社會開放電力市場建模的科學專業知識
 執行 : 2017-2020
13

14. 建模數據資料的利害關係人/白皮書TA
 資料使用者研究者(建模)、市場參與者(即時)、一般民眾(知情)
 資料提供者統計機構、政府及半公家機構、電網系統運營商、電力交易所
 領域專家學術研究、開放資料、法律
 政策決策者
白皮書產出歷程
 業主: BMWi
 跳坑人 :
 學界 TU Berlin, ETH Zurich, Dr. Tom Brown
 顧問諮詢公司 DIW Berlin(經濟), Neon(能源), JBB Rechtsanwälte(法律)
 計畫研究成果報告即代表官方之白皮書(2018/11)，正式發布前進行線上意見
徵詢、辦理一場利害關係人工作坊(2018/9)
白皮書議題涉及利害關係人
14

15.  僅針對開源模型所需使用的數據資料
 以歐盟為地理範圍
本報告僅涉及歐洲電力系統。 雖然關於資料品質和可用性的討論不受地域
限制，但開放資料的使用規範受歐盟法律的影響，因此範疇為歐盟
 不探討個資與隱私議題
本白皮書所探討的能源數據資料均為與個人無關之數據資料，因此，像是家
用智慧電錶產生的個人/家庭用電資料隱私議題，以及資料用於推斷業務決
策的商業機密議題，皆不在本白皮書討論範疇
白皮書議題範疇
本白皮書討論範疇
15

16. 這本白皮書在談什麼? 會碰觸到哪些關鍵議題?
1. 建模所需的能源數據資料，長什麼樣?
2. 建模電力資料的使用規範(legal usability)
3. 資料取用技術端面面覷(technical usability)
4. 給資料提供者/上位者的未來建議
建模能源開放資料開放白皮書
16

17.  能源模型的用途
 研究
 政策制定（影響評估、政策評估）
 利潤（調度、投資、交易、財務、課責調查）
 建模是資料密集活詳附件
 每小時（或更高的頻率）電力消費
 變動性電源的每小時發電潛力（風、太陽能、水力）
 關於電力交易，競標區的進出口限制
 關於既有發電廠或發電技術的相關資訊
 燃料成本和C02證書，......
可靠的決策和思考周延的政策選擇，需要良好的建模用資料為基礎
建模所需的能源數據資料，長什麼樣? 1/2
17

18. 建模所需的能源數據資料，長什麼樣?
範例 德國聯邦需求計劃法案（BBPlG）中，針對電網擴
建計畫項目公布之計畫清單與截至2017Q1的進度
資料來源 : http://openenergy-platform.org/dataedit/view/grid/bnetza_vorhaben_bbplg
每筆資料集，都會有詮釋資料
(Metadata)說明資料內容、資
料來源、擁有者、授權方式等
方便蒐尋的關鍵字標籤
2/2
18

19. 建模電力資料的法律使用規範
法律框架
智財(IP)保護 資料庫(Database) 授權(Licensing)
 思想的創造，如文學、
藝術品...
 智慧財產權(IPR)賦予
創作者有時間限制的
專有使用權
 類型：專利(發明)、
商標(品牌)、著作權
(創意作品)
 資料庫=結構化
的資料(非軟體或
硬體)
 是否在著作權保
護範疇?
 授權=允許他人使
用智慧財產
 資料擁有者和使用
者之間的合約，授
予使用權
1/3
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20. 怎樣的智慧財產權適用於電力數據資料？
 這個’data’指的是什麼?
 因為這個詞的定義並不是很清楚，可能意味著單獨的一項東西，如一組
座標，也可能意味著一個完整的收藏，如資料庫內的所有資料
 談論到資料(庫)時，必須清楚分別資料(庫)的架構和他所包含的內容。架
構的組成包含資料庫的欄位名稱、資料的模型–也就是這些欄位的組織
架構和他們彼此之間的關連
 適用著作權還是特殊的資料庫保護權？
 科學資料(因進行科學研究而所蒐集產生的資料)的開放近用與自由流通，
情況比較複雜
 資料 (Data) 以及資料庫 (Database) ，是否為受法律保護的客體，在不同
國家有不同的法律規範
 歐洲議會於1996年3月所通過的《資料庫之法律保護指令》Directive
96/9/EC，對於資料庫給予法律保護，並認為對資料庫的權利是特有的
(sui generis) ，與對著作的權利不同，兩者分別受到保護
 但在美國、台灣、以及其他許多國家，資料庫不被視為著作，不受到著
作權法的保護，也未必以法律給予特有的保護
建模電力資料的法律使用規範 2/3
20

21. 建模電力資料的法律使用規範
傳統著作權 Sui generis資料庫權
在《資料庫之法律
保護指令》之段落
Chapter II (Articles 3-6) Chapter III (Articles 7-11)
要求
原創性
 資料庫的選擇和安排具有
足夠的創造性
 必須是”原始”的資料庫
投資
在對內容的獲取、驗證或呈
現上，投入大量進定性和/
或定量的投資
專屬權(即對外限制
之行為)
 (部分)複製
 修改/變更
 開放公眾使用
 全部或重要部分提取（複
製）
 重新利用、向公眾開放
有效期間 作者去世70年後 15年
事實
大部分的電力數據資料缺乏
原創性，故多不適用
一個沒有創造性但製作成本
昂貴的資料庫，可以在特殊
的資料庫權下得到保護
3/3
歐盟地區針對資料庫類型資料的智慧財產權保護
21

22. 始終處於天秤兩端的價值觀思維
作品的所有使用
行為，均應受到
管制，對創作者
才有保障
過度的著作保護，
使得作品淪為商
業利益鬥爭的戰
俘，抑制了更多
創作發展的空間
著作人
權益
社會
公共利益
關於著作的開放授權，
您不可不知的專有名詞「CC」1/6
對於志在流通其創
作，歡迎別人複製、
散布、甚或改作其
作品的創作者，反
而造成困擾。
無保護狀態裡，創
作者固然可不受拘
束的再利用，驅動
創新，但價值卻也
極易受到剝削。
22

23. 保留 部分保留 不保留
著作權
緊握與放手之間，「保留部分權利」，構建合理的著作權層次
公眾領域
著作人格權
著作財產權
創用CC授權
四種授權要素
六種授權條款
公眾領域貢獻宣告
公眾領域標章
關於著作的開放授權，您不可不知的專有名詞「CC」2/6
23

24. 資料來源 : 台灣創用CC計畫
 創用CC授權的四種授權要素
包括「姓名標示」、「非商業性」、「禁止改作」以及「相同方式分享」
關於著作的開放授權，
您不可不知的專有名詞「CC」3/6
24

25.  四種授權要素，組成六種創用CC授權條款
 姓名標示
 姓名標示
 非商業性
 姓名標示
 非商業性
 相同方式分享
 姓名標示
 禁止改作
 姓名標示
 非商業性
 禁止改作
 姓名標示
 相同方式分享
關於著作的開放授權，
您不可不知的專有名詞「CC」4/6
資料來源 : 台灣創用CC計畫
25

26. 原來你~什麼都不想要~
什麼是CC0？
 不論作者或是創作者是否想要著作權，著作權法與世界上其他法律都自動對
作者的作品及資料庫，提供著作權保護。
 CC0 (CC-Zero)給那些想拋棄這些權利的人一個管道，在符合法律規定的最大
範圍內，拋棄其權利。一旦創作者或是後來作品所有權人採用CC0到他們的
作品上，在著作權法上他們就已經不再擁有該作品了。
聲明CC0 = 創作者自願「不保留權利」
註名CC0的著作 = 任何人可以任何方式、為任何目的
使用（包含商業用途）
關於著作的開放授權，
您不可不知的專有名詞「CC」5/6
資料來源 : 台灣創用CC計畫
26

27. 考考大家! 請問這是怎樣的開放授權?
保留部分
著作權權利
需有姓名標示
姓名標示 4.0 國際 (CC BY 4.0)
 您可自由：
1. 分享-以任何媒介或格式重製及散布本素材
2. 修改-重混、轉換本素材、及依本素材建立新
素材，且為任何目的，包含商業性質之使用。
只要你遵守授權條款規定，授權人不能撤回你使
用本素材的自由。
 惟需遵照下列條件
姓名標示 你必須給予 適當表彰、提供指向本
授權條款的連結，以及指出（本作品的原始
版本）是否已被變更。你可以任何合理方式
為前述表彰，但不得以任何方式暗示授權人
為你或你的使用方式背書。
不得增加額外限制 你不能增設法律條款或
科技措施，來限制別人依授權條款本已許可
的作為。
6/6關於著作的開放授權，您不可不知的專有名詞「CC」
27

28. 資料取用技術端面面覷
因此，相較開放知識基金會(OKI) Open data的定義側重知的權利，
這本白皮書亦關切技術面的使用性。
討論下列8個電力資料的技術可用性(或使用者友善性) :
1. 存取(下載)選項
2. 資料永久性和版本控制
3. 資料的機器可讀性
4. 詮釋資料(Metadata)
5. 詮釋資料的機器可讀性
6. 資料文檔
7. 資料品質報告和用戶參與方式
8. 數據資源整合(集中數據資訊平台)
公開 開放
公開  知的權利
開放  用的權利
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29. 白皮書給資料提供者的建議
 法規面
 應在所有數據資訊平台清楚標示誰擁有智慧財產權
 提供開放授權(CC0最好，CC BY4.0也不錯)
 技術面
 應提供包含詮釋資料、數位物件識別碼(DOI)的打包資料
 應依循表格標準格式建立資料
 常更新的市場和其他數據應通過Web API提供，也應定期以package型式發布
 建立資料品質報告或論壇，使用戶回饋意見有助提高資料品質
29

30.  公家資助研究應開放資料，並應以機器可讀取的格式、附有詮釋資料、
文檔，以開放授權型式發布
 各部會和公共機構所提供的資料應該是開放的，建議以不保留版權/資料
庫權為原則，並提供公眾領域宣告 (CC0-1.0或PDDL)
 歐洲和國家法律公佈數據的義務，包括REMIT和電力系統資料的透明度
監管，可以通過多種方式加以改進，特別是：
 適用智慧財產權之資料，應要求開放授權；不適用之資料，則應標
記公眾領域標章
 要求在單一整合資訊平台發布
 為資料提供者 (和公開資訊平台)提供獎勵措施，以鼓勵提供好的數
據資料 (即準確、及時、使用者友善用、文檔齊全、經過驗證等)
 法規分析和修訂，要求公部門資訊和法定資訊公開項目，應自動免
除特殊資料庫權
白皮書給上位決策者的建議
30

31. 3.我國現況概述
* 我國目前與開放資料相關的上位政策/措施
* 我們的2050 CALCULATOR與TIMES模型
31

32. 媽~我在這兒!
資料來源 : GLOBAL OPEN DATA INDEX
全球開放資料發展評比
 開放知識基金會 (Open Knowledge Foundation，簡稱 OKFN)致力於開放資料和開放政
府的推廣，故每年進行全球開放資料普查，並公布全球開放資料排名指標 (Global
Open Data Index)，以了解各國政府在開放資料的發展現況
 2013年臺灣排在第36名/60；2014年躍升為11名/96，2015年、2016年蟬聯第一名/94
32

33. 政策法規/行政
命令施行面向
歐盟/德國 台灣
政府資訊公開
Public Sector Information (PSI)
Directive Directive (2013/37/EU)
政府資訊公開法 (2005/12/28)
開放資料
German e-government law (§12
EGovG)
政府數位服務準則 (2018/10/9)
政府資料開放進階行動方案
行政院及所屬各級機關政府資料開放
作業原則
政府資料開放資料集管理要項
政府資料開放優質標章暨深化應用獎
勵措施
能源資訊
公開義務
Transparency Regulation
Regulation (EC) No 714/2009
Wholesale Energy Market Integrity
and Transparency (REMIT) Regulation
(EU) No. 1227/2011
Energiewirtschaftsgesetz (EnWG)
電業法(§8、11、66) (2017/1/26)
資料開放授權
Creative Commons Attribu-tion (CC-
BY-4.0)
Data license Germany – attrib-ution –
version 2.0 (dl-de/by-2-0)
政府資料開放授權條款-第1
版 (2015/7/27)
資訊公開與資料開放相關政策法規/行政命令整理
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34.  臺灣2050能源供需情境模擬器(Taiwan 2050 Calculator)
 工研院在能源局的支持下，與英國政府合作建置。目標為提供社會大眾
在能源議題的討論上有充足且一致的基礎資訊
 運算核心為一EXCEL運算模型，在此核心Excel檔案中可以找尋到系統最
原始的參數設定與計算邏輯
 基於資訊透明化及推廣研究之立場，工研院對外釋出此核心模型，供各
界檢視並提供修正建言，而工研院仍保有原使版權
2050 Calculator與TIMES模型資訊公開現況
 臺灣能源工程模型(TIMES)
 工研院於1993年7月至1995年6月，承能源局(當時為能源委員會)」委託
執行研究計畫，開發完成國家層級之能源工程模型「臺灣MARKAL」和
能源經濟耦合模型「臺灣MARKAL-MACRO」，模型自建置完成後，於
國內多項能源政策議題提供決策支援資訊，如:階段管制目標減碳路徑、
能源轉型減煤路徑
 於能源知識庫網站公布模型簡介、架構、作業程序、說明文件等
34

35. 結語
 開放能源模型有助提升模型品質、透明度和可信度，從而提供更好的
研究和政策建議。
 可靠的決策和思考周延的政策選擇，需要良好的建模用資料為基礎，
此為德國推動開源能源模型之前，先探討開放數據資料可用性之考量
 在談論Open data時，須留意公開不等於開放。政府資訊公開只保障
公民知與看的權利，資料開放仍應兼顧使用端的技術面需求(如:機器
可讀取(M2M)、應用程式介面(API)上
 本白皮書未探討涉及個資相關之能源數據資料，在公開與運用時需處
理之法規及技術面議題，此相較於今日探討主題更為國人所關切(如:
智慧電網推動及其資料應用)，後續宜持續關注德國在此面向之資料
開放議題探討
35

36. 參考文獻
1.WHITE PAPER : Open Data for Electricity Modeling, 2018/11/06 (BMWi)
2.Open energy system models (Wiki)
3.The importance of open data and software: Is energy research lagging
behind? ,2017/2, CC BY 4.0 (Paper)
4.Legal aspects of European electricity data — Legal opinion, 2017/7/24
(JBB Rechtsanwälte)
5.Power Explorer (NGO)
6.台灣創用CC計畫(中研院)
7.Creative Commons (NGO)
8.GLOBAL OPEN DATA INDEX (NGO)
9.臺灣能源工程模型 (能源局)
36

37. 謝謝大家
祝大家諸事大吉
37

38. 附件
38

39. 計畫名稱 主揪 模型授權 存取方式 編程軟體 公開文件 範圍/類型
DIETER DIW柏林 MIT 下載 GAMS 出版物 調度和投資
DISPA-SET EC 聯合研究中心 EUPL 1.1 GitHub上 GAMS，Python 網站 歐洲輸電和調度
EMLab代
代爾夫特理工大
學
Apache 2.0 GitHub上 Java的 手冊，網站 基於代理的
EMMA
NeonNeueEnergi
eökonomik
CC BY-SA 3.0 下載 GAMS 網站 電力市場
GENESYS 亞琛工業大學 LGPLv2.1 在應用程序 C ++ 網站 歐洲電力系統
NEMO 新南威爾士大學 GPLv3的 git存儲庫 蟒蛇 網站，列表
澳大利亞NEM市
場
OnSSET
KTH皇家理工學
院
MIT GitHub上 蟒蛇 網站，GitHub
具有成本效益的
電氣化
pandapower
•卡塞爾大學
•弗勞恩霍夫研究
所 IEE
BSD-新 GitHub上 蟒蛇 網站
自動化電力系統
分析
PowerMatcher
Flexiblepower
Alliance Network
Apache 2.0 GitHub上 Java的 網站 智慧電網
renpass 弗倫斯堡大學 GPLv3的 透過邀請 R，MySQL 手冊
再生能源發展路
徑
SciGRID
DLR Institute of
Networked
Energy Systems
Apache 2.0 git存儲庫 蟒蛇 網站，訂閱通訊 歐洲輸電網
SIREN
Sustainable
Energy Now
AGPLv3 GitHub上 蟒蛇 網站
再生能源電力生
產
SWITCH 夏威夷大學 Apache 2.0 GitHub上 蟒蛇 網站 最佳規劃
URBS 慕尼黑工業大學 GPLv3的 GitHub上 蟒蛇 網站 分散式能源系統
•存取方式(Access)是指為訪問程式庫而提供的方法。
全球開放式電力部門模型 回去
39

40. 計畫名稱 主揪 開放資料庫授權 存取方式 資料格式 範圍/類型
南非能源研究數據門
戶網站
開普敦大學 CC BY 4.0首選 網站，API 多種 非洲國家
energydata.info 世界銀行集團 CC BY 4.0首選 網站 多種 包括視覺化和分析
Enipedia 代爾夫特理工大學 ODbL 語義維基，LOD JSON 全球材料和能源
OpenEnergy平台
•Otto von Guericke
University
Magdeburg
•弗倫斯堡應用科技
大學
•弗倫斯堡大學
•下一個能源
•Reiner Lemoine
Institute
資料集專用 網站，API
CSV，REST，
PostgreSQL
模型導向
開放數據能源網絡 法國RTE和合作夥伴 CC BY 2.0兼容 網站，API
JSON，CSV，XLS，
SHP
法國能源系統
開放式電力系統數據
•弗倫斯堡大學
•DIW柏林
•柏林技術大學
•NeonNeueEnergieö
konomik
資料集專用 網站，API
CSV，JSON，XLSX
，SQLite
西歐電力系統
OpenEI 美國能源部 CC0，開放授權 語義維基，LOD CSV 美國的焦點
OpenGridMap 慕尼黑工業大學 CC BY 3.0 IGO 網站 CSV，XML，CIM 全球電網數據
reegle
•REEEP
•REN21
- 網站，LOD - 清潔能源
Renewables.ninja
•蘇黎世聯邦理工
•倫敦帝國學院
CC BY-NC 4.0 網站，API CSV，JSON 全球每小時PV和風
SMARD 德國BNetzA CC BY 4.0 網站
CSV，XLS，XML，
PDF
DE，AT和LU電力市
場數據
•存取方式(Access)是指為訪問資料庫而提供的協議，包括手動和程式。
•資料格式是可以下載資料集和原始資料的格式，PDF格式用於檢查而非機器處理。
全球開放式能源系統資料庫 回去
40

41. 回去
建模用能源開放資料範例
41

42. OpenMod Initiative
@openmod
回去
42

43.  該倡議計畫是Resource Watch系列的一部分，該系列是一個動態資訊平台，利
用技術、數據資料和人際網絡，提升全球資源發展的透明度
 您可以在Resource Watch探索全球電廠資料庫，並將其與100多個不同的圖層
（如對水資源緊缺區域的脆弱性）相結合，進行自己的觀點分析
 Resource Watch結合了先進的監控系統、衛星圖像、數據資料、雲端計算人工
智慧等，以圍繞不斷變化的世界資源動態創建透明度，可存取性
對社會的益處
全球電力資訊開放倡議計畫案例: POWER EXPLORER
資料來源 : Power Explorer
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