家庭能源管理正夯 HEMS发展加速

HEMS是家庭能源管理的核心平台，目前各国均已积极推动，透过HEMS，用户与电力公司将可精准掌握电力的需量反应，制定完善的供电与用电策略。

能源议题延烧已久，在能源短缺与环保意识的影响下，节能技术的热度一直不减，近年来智能绿建筑概念兴起，不但结合了之前发展的节能技术，更发展专为家庭打造的能源管理系统(Home Energy Management System；HEMS)，工研院IEK研究员黄雅琪指出，用电实时管理会是未来电网的设计重点，透过物联网架构，使用者将可实时、精确的掌握用电信息。

就发展趋势来看，未来的电网架构会有三个需求，包括：1.大量分散式电力并网；2.区域内能源地产地消，配电网复杂度提高；3.电力公司以需求面管理(需量反应)替代盖电厂。作为未来电网主架构的物联网，也将透过三个特色解决上述需求，包括：1.实时：掌握实时监测数据；2.预测：智能预测电力供需；3.控制：线上最适化控制用电。

这些需求与解决方式放到家庭环境中，会因应用不同而有差异，目前建筑用电的整体架构大致可分为三层，包括电力公司、管理平台(云端能源管理平台、需量反应服务平台)、HEMS，其运作方式是电力公司将电源传送至家庭，家中各用电端均与HEMS互联，用以作为情报蒐集，并制定决策与执行设备指令，HEMS与该户的区域管理平台链接并提供用电信息，管理平台接收到用电信息后，再行汇整传送给电力公司，电力公司依据各区电力需量调节电源供应，电力公司、管理平台、HEMS三方平台的相互串连，可让用电信息可视化，并自动反应各区的电量需求，透过这些数据汇集而成的需量反应，电力公司将可制定电价策略，促使用户改变用电行为，以抑低尖峰和均衡离峰负载，电力公司并可和缓供电压力并提升营运效率。

全球致力推动HEMS策略

目前全球的家庭能源管理的基础环境已渐趋完备，主要是整合智能电表、HEMS、需量反应平台，并透过示范计划了解用户反应参与意愿、需求、效益，找到商业模式，在全球市场中，北美、欧洲、亚太是HEMS的三大发展主力，市调机构Market&Market指出，此三个地区在2014年的市场比例分别为41.9%、35.2%、15%，未来3年欧洲成长将会超过北美，在2018年达到38.8%，美国为34.3%，至于亚太则动作会较慢，仅有17%，欧美市场发展之所以会较快，原因在于欧美国家经济相对富裕，家庭HVAC(Heating, Ventilation and Air Conditioning，暖通空调)的安装相当普及，空调需求大、使用时间长，安装智能温控器以节省能源支出的情况相当普遍，近年欧美国家政府与电力公司积极推动建筑节能政策与需量反应措施，促成市场成长。

在北美市场中，美国是推动需量反应最积极的国家，已由工商业逐步往住宅用户推广，在2003年至2012年的10年间，住宅部门占需量反应尖峰抑低量达36%，另外欧洲面各国近年也大力推动需量反应措施，法国、瑞士、比利时、英国、爱尔兰是发展最快的国家。

亚洲部份以大陆和日本的动作最快，大陆则在北京、上海、银川、南昌进行共486户时间电价示范，日本则是在311后积极推动节能，陆续提出加速智能电表建置，补助HEMS购买等利多政策，带动市场快速成长，日本的家庭节能政策由经产省推动，规划智能电表与HEMS互连，并推动HEMS补助，日本的计划分为两阶段，第一阶段是从2012年开始，为期3年的能源管理系统促进事业补助金，此一计划针对住户与租赁公司，定额补助7万日圆，总预算为300亿日圆，第二阶段则从2014年3月至9月，补助对像是住宅所有人购买SII指定的HEMS产品，补助金额为购入金额的1/3，总预算为50亿日圆，不过在补助结束后，目前市场成长已开始趋缓。

再从产业面来看，HEMS架构主要可分为硬件与软件两大部份，其中硬件产值占市场80%以上，而硬件设备市场中，又以智能温控器市场规模最大，2014年约占市场45%，主因在于空调占住宅能源消耗最大宗，致使智能调温器在HEMS市场的发展较快，根据市调机构Market&Market的数据显示，2014年全球HEMS市场规模已超过20亿美元，预估2018年将成长至80亿美元，年复合成长率高达40%，而家庭网络与智能电表普及、电力公司推动时间电价的驱动下，市场需求将逐步浮现，短期内硬件设备的市场接受度会较快，不过软硬整合的系统，才会创造出服务价值。

家庭能源管理四大趋势

谈到服务价值，可从市场发展态势观察到四个家庭能源管理的趋势，首先是跨业合作建构生态系统，目前市场跨业合作的模式相当多，例如Google与Nest、ALARM.COM与EnergyHub…等，其中Google与NEST的软硬整合最为知名，Google在2014年并购Nest后，就开始积极将家庭中的各类IT与自动化设备纳入系统，去年推出的「Works With Nest」开发者计划，就提供开发者软件开发套件(SDK)，以Nest产品为核心，打造完美智能家庭系统，「Works With Nest」平台开放了Nest Weave通讯协定与Nest云端API，前者可让第三方开发者研发自己的物联网装置，让智能产品能有共同语言互动，后者则可让开发者透过Nest产品采集的数据，开发创新应用。

第二个趋势是销售代理的多元发展，以往电力产品安装需要一定的专业知识，因此其销售多为专业店家，安装与销售一起完成，新时代的家庭能源设备除了具有智能化功能外，简易安装也是诉求之一，在此态势下，销售代理开始多元，包括直接销售、电力公司/能源零售商/能源设备商、大型服务提供商(电信、保全、第四台等)，都已是平台业者的销售管道。

第三个趋势是Open Data的开创新应用，过去电力系统都由单一设备蒐集数据，在HEMS体系中，可汇集多方数据如天气、使用行为、社群数据比较，各方的数据汇整合Big Data，将可创新服务价值，日本就从之前HEMS计划所汇集的1万4,000户数据中，以数据采矿技术发掘出新的商业应用，另外美国在2011年的智能电表普及政策，有一项Green Button计划，此计划中，电力公司将智能取得之数据转为标准化统一格式，用户可至电力公司网站下载自身的能源使用数据，此外用户也可授权将数据提供给第三方服务商(如App开发商、能源平台服务商)，用以开发出更多服务模式。

第四个趋势是链结其他应用共创价值，智能家庭系统除节能外，娱乐、健康、安全也是系统设计重点，目前已有系统整合商将这些功能结合，例如CIEVA以电子相框作为IHD(In-Home Display；室内显示器)，让生活信息与信息结合，日本SHARP则在神奈川进行HEMS与看护服务结合，安全应用部份，除前述ALARM.COM与EnergyHub整合外，台湾的中兴与新光保全也都从安全端跨入能源监控管理，从这些案例来看，HEMS系统未来将会朝高整合方向发展，唯有高附加价值的平台产品，方能在市场立足。