大同：智慧城市的智慧電力與管理

大同股份有限公司節能系統處處長 葉維豐

成立至今已經邁入第96年的大同公司，伴隨台灣經濟的發展，近年來致力於在智慧城市的智慧電力與管理領域，做了很多努力。大同節能系統處處長葉維豐指出，智慧城市架構可以分為五大塊，包括能源、交通、公共服務、水資源、建築及住宅，大同主要是在能源這一塊著墨甚多，其他領域如建築及住宅或電動車，只要與能源有關，大同也都有涉獵。

智慧電網堪稱是影響智慧電力管理的關鍵。大同股份有限公司節能系統處處長 葉維豐表示，傳統電網與智慧電網最大的差異，在於以前的電網是單方面的流通，非常封閉且無法溝通，而智慧電網不管是電力流或溝通流，都比過去更為流通，資訊更加透明化，用戶端甚至可以看到即時的電力使用狀況，供給程式的能力也好上許多，甚至可以建立讓用戶自由交易及買賣的市場機制。

從智慧電錶到智慧電網 建構下世代能源管理系統

如果進一步區分智慧電網系統，還可以分成兩大層次。第一層是公用電網是配電管理（DMS）及先進讀表基礎（AMI）為主，是由電力公司所負責；第二層是再生能源及智慧節能管理系統，主要是由智慧建築、家庭及工業所負責。電網還可以進一步發展成微電網，甚至可以預估在隔天的氣候下，可以產出多少的電力，同時根據離峰用電的狀況，判斷用那一種發電方式最划算。

葉維豐指出，智慧電網在公有市場方面，是許多電力公司致力發展的領域，除了傳統發電方式如火力、核能外，再生能源也是發展重點，至於用電端則是電網的最末端，但也是跟用戶關係最密切的部分，主要是利用各種節能的設備層，做到智慧節能管理，進一步監控及通訊，再利用標準介面做到城市整合，甚至在後台進行管理分析。

至於智慧電網的管理效益，葉維豐表示，目前台灣導入最多的是智慧電表，透過整合在後台的資通訊技術，已經可以進行能源管理服務，透過即時電力監控，以改善用戶電力使用的習慣，並降低碳排放。截至2008年安裝總數已超過23,000具，涵蓋用電量已達65%，未涵蓋的35%，主要是以家庭端為主。

葉維豐認為，智慧電網未來商機，可以讓服務更加多元化，未來甚至可以做到統計及整合，成立能源服務公司，甚至可以跟電力公司討論每度應該多少錢，控制能源負載。而對科技產業而言，除了半導體/元件廠可以切入智慧電表無線收發IC模組的市場，網路服務業者也可以利用網路提供家庭能源管理、遠端遙控或安全監控，軟體業者則可以提供電費控制、可使用遠端家電服務等。

智慧節能管理系統推動 涵蓋家庭工廠建築三領域

至於智慧節能管理系統的應用，則可以分為家庭、工廠及建築三個方面。葉維豐指出，家庭智慧電力系統（HEMS）的應用領域相當廣泛，不管是再生能源、電力調配、電動車、智慧控制、空調控制等，都已經可以確切去執行；工廠智慧電力系統方面，過去有許多工控系統，包括空壓系統、空調系統或鍋爐系統等，本來是各自獨立，但未來可以整合成為一套系統，集中在中控室加以管理。

至於智慧建築系統的應用，主要是利用數位IO通訊及感測，將相關資訊傳輸到後台加以管理。葉維豐指出，智慧綠建築可以滿足安全健康、便利舒適與節能減碳的居民生活需求，全面提升生活環境品質，開創產業發展新利基。

智慧城市的推動，更是要從家庭做起，依序發展到社區及城市。葉維豐指出，智慧城市最終達成的目標，能源消耗可減少26%，材料成本可減少13%，居住滿意度可提高27%，溫室氣體排放量可減少33%。

未來城市電力管理 從智慧節能系統出發

為了滿足智慧電力管理市場的需求，大同公司也推出智慧節能系統，分成系統節能、節能設備及創能等三項特色，利用節能系統整合及ESCO服務，配合集團高效節能設備，如LED照明、熱泵/空調及變壓器/馬達，往更高效能、節能的方向發展，創能則是以太陽光電為主。

葉維豐指出，大同公司的節能對策，首先是從最底層的設備著手，採用新節能設備，如用LED取代日光燈，熱泵熱水機取代傳統鍋爐，再發展到中層的工廠系統最佳化，如冰水機群控管理、變頻技術應用及電力系統功因改善等，最後到最上層的管理，包括智慧節能管理系統及能源管理ISO 50001，才能達到應用最佳化。

大同公司的智慧節能管理系統也是分成設備、系統及管理三個層次，整合的資訊要回歸到設備層，才能有效管理設備能源使用狀況，如廢水處理系統必須能夠提供即時正確的訊息，才能及時處理。

至於用電系統方面，可分為用電管理系統及計費系統，葉維豐指出，兩種系統都能夠產生節能效益達15？50%，要看業主的導入狀況，如計費系統在許多大專院校的教室及宿舍，結合插卡機及智慧電表，效果就非常好。電力系統方面，利用非晶質變壓器，可有效改善功因，節能效益可達59%；照明系統、空調/熱泵系統、機房等產品，也都能達到一定程度的節能效益。

而在再生能源方面，葉維豐指出，大同公司在太陽能產業的優勢，在於擁有最完整，由上而下的垂直整合服務。至於電廠的管理及經營，則需要物聯網的基礎架構及監控系統，從設備端蒐集資訊後，一路往上到控制平台。由於太陽能是分散式能源，白天有電、晚上沒電，工廠數量非常多，需要一套監視系統有效控制，也可以降低人力需求，才能做好電廠管理。