掌握用电安全 智能建筑更有保障
- 李雯娟
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智能电网由于其分散式管理，成为降低供电风险的解决方案，也成为目前世界各国政府积极布局发展的重要建设之一，更是智能建筑能否有效做到能耗监控的关键。但智能电网设置不但会直接影响建筑设计，智能建筑中的电力品质及安全维护，更是厂商必须注意的重点。
如日本311大地震后，由于福岛核能发电厂灾情扩大，造成电力供应陷入危机，民间甚至提出节电计划，促使电源能被平均利用；而台湾的电力来源有70%依靠火力发电，同样是「一条鞭式」的供电设计，当遭遇到严重灾害，可能会造成全面性的断电，这对依赖智能电网甚深的智能建筑来说，将带来难以估计的影响与损失。
分散式电源设计 提升用电安全
由于智能电网是透过「分散式电源设计」，整合资通讯、电力电子以及先进材料等设备，进行电力基础建设的现代化与最佳化，将发电、输电、配电形成完善的能源循环，不仅可提升智能住宅的能源使用效率，并且降低其因能源密集度所带来的风险，满足现代社会对能源的需求量。
特别在面临重大灾害时，其孤岛型运转设计可自动隔离外部，自主调控供电模式而不受发电厂断电影响，这是近年来，发展智能电网的重要原因之一。相较于欧美国家，台湾的市场规模相对较小，但因台湾拥有极佳的机电整合能力，同时也因为规模小，投资风险也较小，因此被业界视为更有机会成为智能电网建置的示范运行与研究地区。
集所有功能于一身的智能电网，从电量读取、双向沟通、电量区间计量到线上管理，似乎是无所不能，十分适合现在智能建筑的诉求，但这些优势与功能，其实也同时具有潜在的高度安全风险。
智能电网的潜在风险
智能电网以分散式的电源设计，透过智能的调控提高用电的效率，并减少人类对石化燃料的依赖。由于现今对于电力的依赖，「再生能源」成为新的替代选项，尤其是风力发电与太阳能的互补性，更被大多数人认为有能力取代石化能源，成为新一代乾净能源。
但此一愿景无疑过于一厢情愿，风能与太阳能发电，并不如一般人想像的稳定，在不同的月份，风能与太阳能并不会完美互补；在无法互补的矛盾下，如果盲目大量投入风能或太阳能发电，并无法达成所想像的目标，如何调控电力规划，就成为发展再生能源的重要课题，也让智能电网的发展，因此与再生能源的发展，成为共依共存的两个互补技术。
以台湾为例，台湾长期处于缺电的窘境，在缺电的同时，政府的方案就是多盖电厂，但电能并不是越多越好，许多电力安全的问题，常存在于太专注「发电效率」，电能太多，并不见得是一件好事，电能问题就像水坝，储存愈多的水，就可以提供更多的用户使用；但水坝都有其容量，超过容量就会溃堤，电力的蓄载也是相同的状况，当电力储存的同时，正负极电压会愈来愈高，高到一个程度之后，电网有可能因此崩溃。
智能电表扮演关键角色
智能电网的能够成功的调度电能，主要是靠建筑中必备的智能电表来扮演「核心调度员」的角色。智能电表之所以能「调控」建筑体内的电力，必须有几项功能，包括可以呈现挹注及消耗的电量，以及显示电量区间的计量，在数据透明化的呈现上，可协助用户规划其用电模式，达成用电效率的最佳化，电力数据的呈现，绝对是电力调控的最基础架构，像是未来电动车的充电规划，也是用电调度的需求呈现。
此外，由于电表的智能化，双向沟通成为其重要的发展特性，从发电端到用电端的「可操控性」，让所有电子设备都可以双向沟通，甚至是线上管理，因为可控制，所以可确实防止电力浪费，在此状况下，通讯能力也成为智能电表的必要需求，未来的智能电网也因此可能会成为城市中最大的网络系统，甚至承载其他网络通讯功能。
智能电表因为需要达成上述功能，加上原有的电力显示功能，让智能电表功能需求的安全规范日益复杂，是否有足够的负荷量乘载电能数据？家中人员碰触是否有电击危险？智能电网若要建置到建筑物中，就得面临电气安全、防火安全、电磁兼容、耐候性、可靠度、并网安全、控制安全、信息安全等各大面向的考验。
由于智能电表必须蒐集用户端信息，才能做出反应，因此通讯安全也是一大考验，如家中的智能电表若遭到有心人士获取用电的信息，便可从中推断该用户的作息状态，甚至侵入行窃，尤有甚者还可改变电网配送，从中谋取不当利益之类，过去的建筑物中的电网是独立网络，未来的智能建筑中的电网由于可能要承载网络通讯的功能，必须转变为开放网络，网安问题及安全控制功能的可靠性，也因此成为重要课题。
小标：变频器安全需重视
此外，除了调控性的要求外，智能建筑中的电力品质及安全维护也是一大课题，而智能电表外，变频器的安全要求也不可忽视。在电力品质上，包括无效功率的降低，以及谐波与低电压穿越的问题；安全维护方面，防止电网出现持续供电的孤岛防护，都必须靠变频器克服，因此变频器的安全标准要求，也是智能建筑导入智能电网时必须考量的议题。
智能电网能够提高配电效率，固然是带领未来能源科技发展的新兴产业，而智能建筑要成功导入智能电网，必须仰赖智能电表与变频器的能力，因此，智能电表与变频器的稳定性与安全性，也是掌握智能建筑安全的关键。
