智能电力系统的终端应用
回顾智能电力系统的技术发展,台北科技大学教授李达生指出,其实运用数码电表(AMR)监控电力,运用传感网络(Sensor network)监控环境,都是目前已经相当成熟的技术,要实现节能、舒适、安全监控种种先进应用,也已经不成问题。
但李达生指出,目前的智能电力产业,似乎仍要仰赖台电公营单位编列预算,传感器网络的应用,也是以政府补助之示范计划为主,如果一直缺乏更多的终端应用,商业上将难以普及,市场也就难以扩大。
赚得到钱才重要
李达生认为,技术要发展成产品,前提是应用层面可不可以赚到钱,才会吸引更多的用户投入。以数码电表为例,虽然利用数码量测电力信息,可排除人工抄表的交通与人事等读取电表成本,大幅简化用电计费架构,而且整合居家、商家与工厂的数码电表,还能形成数码电网,平抑尖离峰负载,提升能源使用效益,又可借此保障使用安全。
但因目前台湾的电费太便宜了,就算有浪费,用户的感受也不会很明显,也因而影响采购新设备的意愿。李达生认为,智能电网在台湾的发展,就是受限于一般家庭尖离峰用电价格几乎无差异,对于电力信息的了解需求不高,即使是大电力用户的尖离峰用电差,也仅约2.22:1,数码电表发挥节约电费的功能不彰,自然导致应用受挫。李达生认为,尖离峰电价差至少要4:1以上,采购数码电表才会有利可图。
李达生表示,其实电费控管及能源控制,就是很重要的应用,不但可随时监控家中电器设备的能源消耗量,甚至可以安装警报器,可以警告管理人员,用电量即将超约,避免超约罚款,进而减低能源开支,还可浏览历史能源数据,预测能源消耗成本,设定能源预算且追踪进展。
如将多处国中小的数码电表,以Google连结后,就可以构成一个电网雏形,产生更多的效益,就可以看出学校人数及使用行为与电力的使用状况;也可在便利超商或卖场安装数码电表,并安装环境监测装置如温度、湿度、照度、风速等,甚至可以考虑消费者的衣着量及活动量,结合能源消耗与环境解析,就可以有更多的应用,如在维持环境舒适的情况下,降低能源的使用量,却不会让消费者感到不适,等于提高消费者对卖场的好感。
建筑物能源管理系统的价值
李达生指出,只要连结环境传感器与电量监控(智能电表),就可以形成建筑物能源管理系统(BEMS),兼顾能源效耗与环境舒适等多重目标。事实上,目前台湾已有BEMS分级制度,分为4级,可针对不同大小的建物,进而达到建筑自动化的目标。
但尽管BEMS已可充分利用数码化的管理,进行有效率的运转管理,节能成效可达5~10%,回收年限可缩短到1至2年内。但李达生指出,相对台湾低廉的电价,投资效益只要超过1年,厂商的意愿就会降低,就算智能绿建筑已成为台湾重点研究方向,大规模的BEMS应用仍是可望而不可及。
此外,BEMS面临的另一个困境,在于标准化问题,如相关建筑物自动控制(BACnet)规划的整合,就是一个庞杂的工作。李达生表示,不管是智能电网或是BEMS,均为成熟的技术,实际应用也有其价值,因此如何找到正确的商业模式,实为当务之急。
建立正确的商业模式
李达生认为,商业模式可以将消费行为分成3种:基础建设、价值及消费者。基础架构就是电力公司、产品制造商,会因为财务结构而带来助力或阻力;价值方面,要看是否为生活所必需,如电力,政府就会大力参与,如果是非必需,就应由民间力量来努力;消费则是是否会对价值或是销售行为而「着迷」,三者之间会形成拉锯的关系,消费端的意愿愈高,利润就会愈高;反之,若是由基础建设来推动,成本就会提高。
以iPhone为例,由于从消费端到价值最后到建构基础建设的苹果,一路都是呈现推力的现象,成本自然变低,利润变高,反观电力业务,就是反其道而行,所以才会导致成本高涨,利润下滑。
因此,李达生认为,智能电网的应用,如果只是诉求可以节能,由于目前的电价太便宜,用户不会觉得有价值,智能电网的投资成本就很难拉下来。但就当前的政治情势,政府不太可能会提高电价,李达生表示,提高用电的附加价值,已是当务之急,只要能掌握用电的使用行为,如从学校用电量大小,判断教学方式,或是从监控家中电器使用,阻止不必要的灾难产生,就能以电力信息创造额外的附加价值。
此外,智能电力系统若能结合云端技术,就可以变成云端节能平台,让用户掌握换装不同的家电,可以节省多少电费。李达生指出,如果这些电力使用信息能够上网,等于是一个活广告,就可以用来产生行销效益。
碳税趋势促进智能电网应用
另一个必须注意的趋势,就是自由贸易的兴起,让欧美先进国家,在面对未来零关税的竞争情形下,为了保护台湾产品抵御来自新兴国家的进口竞争压力,可能便会将碳税等转嫁于货品上,成为国际贸易阻挡进口的措施。
李达生表示,制造业此时就会需要电子化碳排放管理平台,了解产品制造过程中的碳排放量,并了解是否合理,进而成为碳排放盘查平台,正是智能电力非常好的终端应用,在台湾目前仍是出口导向国的情况下,需求会特别大。
李达生强调,唯有由赚得到钱的终端应用,实现未来智能电系统的普及,才能进一步实现生活节能、舒适与便利,创造人类永续发展与地球环境保护之双赢。