2009年,美國歐巴馬政府提出「綠色新政」,關鍵項目之一就是預計在2020年前投資110億美元,建造長達4,800公里的智慧電網。投資銀行摩根史坦利預估,2010年全球智慧電網市場規模達200億美元,2030年更將飆升到1,000億美元。
資策會產業情報研究所資深分析師龔俊光表示,所謂智慧電網,是一種「供電端」和「用戶端」可雙向傳輸資料的電網(AMI),利用感測器監控、並整合發電及輸配電情況,進行各種精密的動態調度,使電力系統的運作效率達到最佳狀態。(參考智慧電網應用示意圖)
被紐約時報專欄作家湯瑪士.弗里曼稱作「既大又笨系統」的美國電力設施和供電網路,幾十年來維持一貫僵固作風及老大心態,用戶完全無從分辨送到家裡的電是如何產生的,無論是來自燃煤、天然氣、核能、風力、太陽能,用戶都得支付一樣的電費;即使消費者深具環保使命感,也無法自主「選購」自家使用的電力來源;又由於長期以來電力便宜、穩定且隨處可得,絕大多數消費者對節能減碳毫不在乎,大家一起揮霍的結果,導致用電需求日益增加,電力公司又樂得廣建電廠、大賺賣電錢。
這種「肥了自己,毀了地球」的供電邏輯,其實也是包含台灣在內的許多國家的寫照:電力公司永遠以「增加供電量」來解決問題,卻不願改以協助用戶「管理需求量」來應對,而智慧電網就是要顛覆這長久以來的供電模式。
遠距監測、動態微調
智慧電網一旦上路,將以通訊網路連結數位化電廠、輸配電站、地區營業所及終端的智慧電表,並由中央管理系統監控,有效地配置電力。
因此無論是用戶家裡的家電,或是公司廠房裡所有的機台設備,都可以裝上晶片、連上網路,進入供電端(電力公司)的監控系統中,系統可以測知每家用戶的冰箱、電視、空調等運作時各需要多少能源,也可以接受用戶指令,關閉或開啟特定的用電設備。
屆時,電費的計算將採取「浮動電價」,每天每個時段的電費都不一樣,用戶可以透過設在家裡的控制器,清楚知道每個時段、每種家電或設備消耗了多少能源,因此在電網負載高、電費比較貴的時段,預先設定某些電器以較低的耗能模式來運轉(例如夏天中午將冷氣調高一度),或電費超過了自訂的標準時,就強迫關閉冷氣;相反地,當電費便宜的離峰時段,消費者則可設定讓洗衣機、烘乾機全速運轉。每天外出上班前,消費者也可以設定讓電力只供給冰箱,其他電器一律停止運作,直到收到新指令後才能重新啟動。
只待政策起跑
智慧電網要能雙向溝通,需要政府鉅資投入基礎建設(如AMI、數位電錶等),也必須有通訊網路的統一標準。
相較於美國已由國家標準技術局(NIST)制定智慧電網的各項通訊標準,目前台灣因尚未制定標準,不利產業界投入相關產品的設計發展,因此各產業雖摩拳擦掌,但還不敢貿然起跑。
據資策會分析,在地球暖化「大限」將屆、燃煤發電廠已成為眾矢之的的情況下,智慧電網這種結合「能源」與「資通訊」的跨產業發展已勢不可擋。台灣憑藉著在全球資通訊技術領域的領先地位,在此新產業的上、中、下游都有許多發展空間。例如中華電信的iEN,未來即可應用在智慧電網建設的「電錶遠端控制」和「分項計費」,以及「能源管理系統平台」、「系統整合」等區塊中。
放眼歐美先進國家、甚至中國大陸都已積極佈建智慧電網的基礎設施,台灣卻因長期以來政府投入電網基礎建設的預算相當有限,究竟何時能上路?各界都在引頸期盼中。