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智能电表为能源管理应用铺路

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近期随着核四兴建与否之议题浮上台面,使得一向高度仰赖进口能源的台湾,似乎又笼罩在缺电、限电等阴影下,连带也再次印证,节能真的是一门亟待落实的趋势浪潮。

尽管节能减碳话题,在最近这几年持续延烧,不论产、官、学、研、用等各界,都对此课题具有高度重视,也纷纷推动相关措施;然不可讳言,今时今日相较于以往,生活水准确实提高不少,应用型态也愈趋多元化,导致用电需求相当殷切,也使得近年电力系统尖峰负载仍旧持续成长,口号喊得再响,似乎也未必能收到预期效果。

况且,展望2013年后续的几个月,还有一些棘手状况,足以令一般住家、商店、企业机构都备感苦恼,首先便是每年6~9月的夏月电价阶段,即将来临;再者则是由政府主导的下一阶段电费调涨方案,也预定在10月实施。

因此即便若干住家、商店或企业机构,并未怀抱太强烈的忧国忧民情怀,也不太关心所谓的地球暖化、气候变迁等议题,更无感于节能减碳究竟能省几百座大安森林公园,但起码最现实的一点,就是大家的荷包就要失血,倘若再不重视节能,恐怕会失血得更加严重。

在此前提下,如何透过有效的管理工具或技术,藉以达到用电需量抑制,乃至于用电量的减少,便成为备受各方关心的重大课题。

欲求节能 必先了解用电量
为了节能这档事,不论一般商家行号、政府机关或学校,大家的压力都不小。

以企业来说,肇因于全球经济情势仍未安稳,邻国竞相投入货币竞贬大赛,显然可能导致出口衰退、利润转薄的因子,确实并不少;在营运绩效的能见度不算高的情况下,又适逢电价调涨压力如影随形,就好比蜡烛两头烧,简直让人不知该如何是好。

至于政府机关或学校,则受制于「四省专案计划」(含省电、省水、省油与省纸),被要求务必要秉持「当省不用、当用不省、节约使用」的原则,将节能减碳观念融入工作环境当中的每一个细节,除了自己得拟定四省目标、计划与执行方法,而且后续的执行成效,还需定期接受督导考核;为了避免落得难堪的考核成绩,不管机关或学校的主事者,皆不容疏于推动节能措施。

只不过,即使不少民间企业、政府机关或学校都知道要做节能,也深知假使罔顾节能,电费成本便会居高不下,或是影响四省专案的考核绩效,但到了最后,对于遏阻电费增长、抑或避免考核成绩太差,成效都颇为有限,为何如此?

道理很简单,因为他们并无太多可供节能的依据;单凭传统的机械电表上,不断转动的圆盘,以及不停增加的度数,这些冷冰冰的内容,实在让人无从得知自己到底耗了多少电,又实现了哪些节能成效。

根据英国牛津大学气候变迁协会的研究报告显示,对于能源消费者,只要能够看到自己的用电信息,即可望减少5~15%的用电量;由此看来,举凡一般家庭、社区、工厂或办公大楼等不同场域,要进行节能的首要步骤,应该是先行了解目前的能源使用状况,才能知所检讨,继而逐步改变现有设备的使用习惯,更有甚者,进一步淘汰现有的高能耗装置,转而采用较为省能的设备。

如何将机械电表无从展现的信息,可被实时传递到能源消费者眼前?答案就在于资通讯以及环境监控技术的整合,而这些整合应用的前哨站,即是先进读表基础建设(Advanced Metering Infrastructure;AMI)、智能电表(Smart Meter)。

随着智能电表的部署,无论哪一时段耗用多少电力,而这些电力的消耗,究竟源自于空调、照明或其他机电设备,通通都有迹可循,并且让人一目了然;如此一来,企业高端主管不必像过去一样,端详了电表数字跳动许久却无计可施,随时开启电脑,便可从屏幕上观看当下的详细能耗信息,使得以往深不可测的黑盒子,如今变得格外透明清晰。

智能电表 是能源管理的枢纽
曾经有人这麽说,谈到智能电表,比起传统的机械电表而言,两者外观差距实在不大,一方面只不过转变成电子式电表,二方面增加了双向通讯功能,其实没有什麽太过高深的先进技术,何以被形容得如此价值无穷?

事实上,如果深入探究智能电网、AMI、智能电表彼此之间的交互关系,便不难理解,智能电表确实重要。首先说到智能电网,它是一套整合电力、通讯、信息等技术所建设而成的系统,可让能源的供应者实时且完整地掌握用户端的用电信息,进而透过需量管理(Demand Response Management)、自动调控(Self-Healing)、实时量测(Real Time information)或最佳化用电配置(Optimization)等作为,针对配电与供电善加管控。

有关AMI,则的是串联电表与终端设备的系统,举凡智能电表、数据集中器、通讯系统、通讯服务器、电表数据管理系统(MDMS)等林林总总的项目,其实都在AMI的范畴。有人曾形容,AMI就像是智能电网的神经系统,用户一旦透过它,即可充分掌握用电信息,并按照当下的能耗状况,进一步驱动节能、停复电管理、电表设备资产管理等各式加值应用。

值得一提的,AMI虽说是智能电网的神经系统,但在系统当中,也总得倚靠关键的细胞,才能让整套系统恒常运作,依此角度来看,处在前线协助蒐集用电信息的智能电表,无疑就扮演着这个角色。

凭藉智能电表,用户能够创造 哪些应用价值?其实相当多。第一,用户可以察觉到能耗的「死角」,譬如某个中学的校长,向来以奉公守法自许,上级交待要推四省计划,他立即全心全意投入,三申五令要求同仁务必养成良好用电习惯,自己也随时紧盯有无不当的耗电行为,结果电费帐单一来,才发现根本没有改善多少,后来装设了数码电表,才惊觉在夜深人静的校园里,耗电量只比白天少一点点而已,实在太不合理,几经深入检视,发现是饮水机频频自动加热所致,在此之前,根本没人意识到这个问题。

第二,用户可及早掌握设备异常状况。某家制造企业的高端主管,发现到一个离奇现象,尽管近期订单接得少,生产线也不算忙碌,但工厂耗电量却持续攀升,即便到周末假日也依旧如此,该主管据此推论为可能是生产设备出状况,赶紧联络合作厂商,请对方派员检修,果不其然,的确是某台设备出了问题,就快要濒临失能状态,如果再不修复,随时都有可能停止运转,届时公司所损失的,即不只是花得很冤枉的高昂电费,而是因生产线停顿所带来的巨额损失!

再者,不少企业都与台电签订「契约容量」,一旦用电量超出契约达15分钟,便会遭受罚款,而且幅度可谓不小,此时即可以智能电表所传递的信息为基底,继而搭配需量管理等加值应用措施,让系统自动在濒临契约容量时发出告警,甚至做进一步的用电卸载控制,借此避免挨罚。