大同廣結海內外夥伴 全速發展智慧節能方案
- 吳冠儀
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環顧全球，不論已開發國家或開發中國家，皆有頗高人口比例居住於都市，導致能源消耗速度加劇，因此在綠能環保、永續發展等社會需求驅使下，智慧節能(Smart Energy)成為刻不容緩的議題。
不久前，一舉囊括智慧聯網、智慧交通、智慧醫療、智慧防災、智慧生活、智慧節能…等眾多元素的「2014智慧城市展」，在各界熱烈響應下精采落幕；儘管智慧城市箇中主題甚多，然在此之中，深具全民福祉、地球生存發展等重大意涵的「智慧節能」議題，無疑是一大重點。
這次展覽，由大同公司負責規劃智慧節能主題館，可謂恰如其分。主因在於，綜觀能源價值鏈，輸配電、用電皆屬重要環節，成立迄今已近百年的大同，在這些環節著墨極深，已練就純熟的機電、家電與系統工程等專業經驗，如今既有完整產品線，亦已發展能源管理系統，顯見其對於智慧節能的掌握度確實頗高。
但如大同公司總經理林郭文艷所言，智慧節能涉及ICT技術、電信與電力網路、應用解決方案之深度結合，絕非單一企業足以成事，因此有賴產官學研各界通力合作；因此大同配合展覽所推動的智慧節能論壇，講師陣容堪稱國際化，舉凡東芝(Toshiba)、富士通(Fujitsu)、西門子(Siemens)、SSN(Silver Spring Networks)、意法半導體(STMicroelectronics)、英特爾(Intel)等國際合作夥伴的高層主管，都名列其中，使得此論壇兼具深度與廣度，是匯聚節能減碳技術新知之盛大饗宴。
節能減碳 非做不可
「節能減碳乃是全球關鍵議題，非做不可！」林郭文艷表示，近幾年，土石流、地震、水災、北極渦漩、極端氣候接踵而至，造成人類生命財產的重大損失，唯有由政府、產業、電力用戶全體總動員，致力落實節能減碳，方可望拯救地球。
有鑑於智慧電網(Smart Grid)、智慧節能已然成為全民運動，發展前景方興未艾，大同遂積極與國際大廠合作，與東芝、富士通、SSN齊力發展智慧電網，並採用STMicroelectronics晶片孕育Gateway One智慧閘道器、電動車充電器，旨在將先進技術引進台灣，結合台灣業界的專長與經驗，發展出富含利基的智慧節能解決方案，進一步輸出海外爭取巨大商機。
林郭文艷強調，智慧節能發展至今，不再僅止於理論，而是實際可行的解決方案。而為求完整涵蓋智慧節能的各個構面，大同悉心擘劃360度全方位的節能系統服務，其中不但含括智慧電網，亦有針對智慧商辦、智慧工廠、智慧家庭等不同題材所設計的節能方案。
有關智慧電網節能方案，堪稱是大同規劃此次智慧節能論壇的主要軸線；其方案係以智慧電表(Smart Meter)為主系統，進而連結需量反應、再生能源、微電網與虛擬電廠等不同系統，建構出可靠的節能電力系統。
簡言之，智慧電網透過「先進讀表基礎建設(AMI)」匯集用電資訊，然後運用配電自動化技術，使配電系統可快速因應各式狀況，接著連結各區微電網，而微電網再同時連結分散型發電與各種再生能源、及大型儲能設備，據此降低整體能源使用量，穩定區域內再生能源發電變動，並調節分散式電源與儲能設備，減少市電供給之變化；藉由一連串系統的串聯應用，足以繁衍莫大效益。
低碳政策成形 為智慧電網添活水
在智慧節能論壇中，包括經濟部能源局執行秘書莊世明、智慧電網與先進讀表主軸計畫召集人林法正教授，兩位攸關台灣能源政策主導或智囊的指標人物，雙雙蒞臨致辭。
莊世明指出，台灣有高達98%能源倚靠進口，無可避免面臨國際能源價格的波動，為經濟情勢帶來嚴峻挑戰，與此同時，亦面臨傳統石化原料短缺、極端氣候等壓力，因此政府自2012年9月開始推動「智慧電網總體規劃方案」，正式啟動台灣智慧電網建設，並在去年(2013)於全台灣完成2.4萬戶高壓智慧電表、1萬具低壓智慧電表的示範建置，未來逐步將建置規模拓展至600萬戶，冀望藉此實現穩定供電、節能減碳、提高綠能使用、引領低碳產業等目標。
林法正表示，為強化能源供應面的「淨源」、能源需求面的「節流」等主要策略，以打造節能減碳社會，政府於2008年頒布「永續能源政策綱領」；此綱領蘊含了提高能源效率、發展潔淨能源、確保能源供應穩定等推動目標，也促使智慧電網與先進讀表主軸計畫應運而生。
智慧電網與先進讀表主軸計畫之目標，其一是利用配電自動化與微電網技術，使再生能源裝置容量佔比大幅提升，預期2025年台灣再生能源發電量，可佔總電力供應的10%，同時減少二氧化碳排放達2,000萬噸；其二是推廣家庭與建築電能管理，提升家庭與建築電能使用效率，於2015年較2005年節能逾20%；再者則是開發智慧電網與讀表之關鍵技術，預計在2010~2025年導入17.8GW的分散式發電系統，並由此衍生澎湖智慧電網示範場域規劃。
總括而論，上述計畫所欲實踐的願景，即是提升能源安全、改善溫氣排放、開創能源產業，並發展台灣電力設備產業，藉此協助建立高品質、高效率、以用戶為導向和環境友善的電力網路系統。
而大同是唯一擁有高壓及低壓智慧電表AMI系統建置實績的廠商，亦積極參與澎湖智慧電網示範計畫，因此對於台灣智慧電網的推動，自然扮演重要角色。
智慧電網+ICT 觸發智慧節能浪潮
在大同智慧節能論壇，席間一場以「探討智慧城市—智慧節能願景與產業契機」為題、並由大同大學校長何明果主持的圓桌高峰會議，由於與談人陣仗龐大，且在智慧電網、AMI等領域各有所長，因而備受矚目。
這場圓桌高峰會議的與談人，包括Silver Spring Networks全球開發部執行副總裁Eric Dresselhuys、富士通資深副總裁佐藤照幸、西門子台灣區總經理張志管、東芝Group Manager梶原俊之、意法半導體大中華區台灣分公司總經理Giuseppe Izzo、意法半導體工業與功率轉換產品部特別專案總監Oleg Logvinov、資策會智慧網通系統研究所所長馮明惠，以及大同公司智慧電網事業部總處長林常平。
Eric Dresselhuys指出，回顧5年前，多數人仍對智慧電網半信半疑，如今則演進為確實可行的技術，美國政府更據此推展「智慧電網投資補助計畫」、「加州智慧電網示範計畫」等重要專案；透過這些計畫推動，預期在2019年，將使美國拜輸電網路優化所賜，因而節省至少43億美元輸電成本，並減少625座尖載電廠的使用需求，影響所及，在2030年之前，美國可望減少5,900萬噸二氧化碳排放量，成效至為顯著。
富士通的佐藤照幸則表示，全球各國相繼啟動智慧電表建置，推動目的偏重於遠端讀取資料、防範竊電等業務行為，但事實上，透過智慧電表即時採集用電數據，其實尚可營造更多可能性，譬如電力公司可藉此誘導用戶移轉尖峰用電於離峰時段，並善盡電能的需量管理控制，甚至在日本偏鄉地區，獨居老人家中的智慧電表，還結合生理資訊反應設備，一併展現遠距健康照護之附加價值，顯見以智慧電表為起點的智慧電網應用，著實蘊含寬廣商機。
西門子的張志管認為，伴隨氣候變遷、人口老化、全球化、城市化等趨勢成形，已對人類生存環境帶來諸多挑戰，因此如何妥善平衡經濟發展、環境保育、生活品質，可謂現今重要課題；著眼於此，該公司特別成立「城市基礎建設」事業，集結智慧建築、智慧發電(含再生能源)、電動車、智慧電表等關鍵元素，組合成為完備的智慧電網解決方案，藉此優化發電、輸電、配電、用戶等不同環節的節能效率。
東芝的梶原俊之表示，智慧電網關鍵在於智慧控制，為此該公司推出Mico EMS(微電網能源管理系統)，可即時監控並預測電力需求，並適時結合再生能源或燃料電池，以期有效平衡供需、降低電網負載。
意法半導體的Giuseppe Izzo認為，台灣對於進口能源的仰賴度極高，情況彷若同為能源短缺所苦的美國加州，而加州在多年前便積極發展智慧電網、微電網(Micro grid)系統，藉由分散式能源技術來改善能源效率、降低環境衝擊，頗值得台灣借鏡。
同樣來自意法半導體的Oleg Logvinov則表示，一旦有效結合通訊、物聯網技術，則今後每個電網之中的節點，皆可望成為獨立運作的智慧電廠；此外透過智慧能源管理系統、智慧電表的建置，將能有效調節能源應用。
該公司刻正與大同合作發展電動車充電系統、及Gateway One家庭網路閘道器，前者有助於在避免家庭電力系統過載的前提下，為電動車進行充電，後者則有助於讓家庭中各種不同應用裝置，通通整合於單一能源網路，以兼顧家庭的能源使用效率、安全性、便利性及舒適性；種種舉措，無疑都是落實智慧節能的可行之計。
資策會的馮明惠指出，智慧節能的驅動力量有三，包括各國對於提升能源管理效率的殷切需求、再生能源併聯電網技術之發展，乃至結合物聯網、電網技術，藉以有效管理眾多耗電設備，這三股驅動力，今後勢必在智慧電網、智慧家庭等不同應用場域持續發酵，形成龐大商機。
她同時認為，唯有借助集結了智慧電表、通訊系統與設備、電表資訊管理系統等元素的AMI系統，方能擷取所有用電資訊，連帶有助於維繫智慧電網供電的穩定性、安全性與效率，堪稱至關重大的一環；因此展望未來，資策會將偕同大同公司或其他產業夥伴形成生態體系，持續優化發展AMI系統，共創智慧節能價值。
大同的林常平強調，不管論及智慧電網、智慧城市，其成敗關鍵皆在於整合，因而整合成效的良窳，就成為發展智慧節能的最大挑戰；幸而該公司累積數十年豐厚歷練，藉由配電系統、AMI系統及智慧電表等相關設備的建置，佐以對於ICT技術的嫻熟，得以培養堅實的整合實力，成為推動智慧節能方案的有利後盾。
援引先進案例與技術 加速發展智慧節能
除圓桌高峰會議外，大同智慧節能論壇的另一重頭戲，即是安排多達9場的專題演講，其主題含括了美國、日本、歐洲及台灣(澎湖)等不同地域的建置實例與經驗分享，智慧綠城市遠景規劃方針，以及與智慧節能、智慧家電相關的技術與應用方案介紹，而講師陣容不僅涵蓋海內外不同國籍，亦橫跨產、學、研等不同領域。
SSN的Eric Dresselhuys以「美國智慧城市之智慧節能」為題發表演說，他取材加州實例一連分享了電力品質監測、AMI、需量管理、路燈照明、停車等諸多應用實例，強調智慧節能首重架構設計，慎選網路比起選用設備還重要，同時必須採用奠基於開放標準的解決方案，並運用已歷經大規模實證的技術以降低風險。
同樣來自日本的富士通佐藤照幸、東芝梶原俊之，則分別就該國智慧城市之智慧節能經驗，以及微電網技術與應用予以深入闡述。前者演說重點在於歷經311震災後，富士通在福島縣推動以ICT技術建立能源控制中心，有效管理風力發電、太陽能發電、電動車快速充電、需量反應等運行成果，連帶結合雲端技術衍生觀光導覽應用，活化半導體溫室能量打造野菜工廠。
至於梶原俊之，則是以該公司研製的Mico EMS(微電網能源管理系統)、SCiB BESS電池儲能系統為主軸，分享應用在日本宮古島與橫濱、美國新墨西哥州、義大利等專案之實例，強調將Mico EMS、BESS部署於微電網，有助於消弭再生能源供電不穩的疑慮，大幅提升能源安全與效率。
西門子的張志管以其城市基礎建設方案為出發點，闡述德國及英國如何藉此善用太陽能、風力、電動車等再生能源資源，不但滿足成千上萬家戶的用電需求，自給自足之餘，還能將兩倍於實際使用量的電能，回售予電力公司，創造經濟價值；因此他倡議台灣不妨借鏡歐洲國家前例，藉由政策支持，鼓勵民眾採用再生能源，減少對化石能源的耗用。
此外，交通大學智慧生活科技整合中心Eco-City共同主持人林欽榮教授，以「智慧綠城市遠景規劃」進行演說，強調可運用ICT之創新應用，配合政府所扶植之各項新興事業並結合台灣智慧綠建築推動方案內容，在既有智慧化居住空間科技研發、ICT產業發展之良好基礎下，推展智慧城市關聯產業，以滿足安全健康、舒適便利與節能減碳之庶民智慧與綠色生活型態的需求，開創產業有效整合並孕育新興商機。
對「澎湖智慧電網示範島建置規劃」參與甚深的義守大學電機工程學系陳朝順教授，則依此個案進行成果分享，針對智慧發電與調度(提升再生能源併網容量)、智慧輸電(馬公與湖西變電所智慧化)、智慧配電(針對饋線進行全面配電自動化，藉由故障自動處理功能提高配電系統可靠度)，及智慧用戶(佈建低壓智慧電表、建立智慧家庭示範戶)等不同面向，均有詳實闡述。
另一方面，工研院綠能所梁佩芳組長介紹其研發的軟體感測器(Soft Sensor)，並強調不論在於工業用爐(Furnaces)、AMI、太陽能發電等不同場域，都已藉由實證，確知此類Soft Sensor擁有精準的訊息蒐集及通訊能力，未來可望在智慧節能管理應用，塑造更大發揮空間。
來自資策會的副主任莊棨椉，以智慧家電之技術與應用為題，介紹其歷經大規模實證之iFamily智慧綠能家庭解決方案，強調以家電聯網平台與通訊模組技術為基礎，營造易於介接、快速滾動等利基，可協助台灣硬體廠商順勢補強軟體、服務能量，推展全方位智慧綠能家庭應用。
最後登場的英特爾亞太區解決方案架構師李國輝，闡述其結合不同系列處理器，及子公司Wind River之於嵌入式系統開發、McAfee之於安全控制的實力，匯聚為End-to-end智慧管理能量，可妥善運用於配電自動化、再生能源管理、分散式發電管理，及HEMS/CEMS等能源管理系統等智慧節能應用。
總括而論，節能減碳已成為無可迴避的嚴峻議題，一旦有所輕忽，恐危及地球未來的生存發展命脈，足見發展智慧節能，已是不容遲疑的要務。著眼於此，大同將持續結合產學研各界夥伴發展相關技術與方案，一方面運用資通訊科技透過系統管理形成節能；二方面藉由技術升級以提高產品本身能效，傾力推動全方位節能系統服務。
