智慧電網解析／互通有無 主動省電
2010/06/07 【聯合報╱記者鄭朝陽】行政院宣布要推動智慧電網，達到節能減碳、用電高效率、供電高可靠度…等目標，在此之前，歐盟、美國、日本、中國大陸也相繼宣示類似計畫，到底什麼是智慧電網？對人們的生活有什麼影響？需要哪些科技來達成？
2003年8月，北美地區發生史上最嚴重的大停電，5000萬人頓時陷入黑暗，經濟損失超過新台幣1800億元，此後，即時了解電力供需狀況、提高供電效率、強化電力網路監控成了國家重要課題；美國總統歐巴馬去年底宣布在全美49州、1800萬家庭建構智慧電網，讓全美民眾有效用電、減少電力事故。
電力業者估計，智慧電網若順利布建，三年內省下的用電量，至少等於四百萬輛汽車的碳排放量，效益可觀。
快速發展的中國大陸也宣稱在2020年前全面建構智慧電網，包括西門子在內的電力業者挾著雄厚實力，在中國積極參與智慧電網布建，例如低損耗的輸配電系統、開發風力和太陽能等綠色電力、參與建築節能改善等，把智慧電網的目標再往前推進。
台電公司系統規畫處長張忠良說，目前沒有一個國家有成功的智慧電網經驗，大家邊喊、邊做、邊學，尚無統一的定義，但目的無非是節能減碳、穩定供電、逐漸增加再生能源的使用比重，把集中供電的傳統模式轉為布建分散型、盡可能自給自足的「微型電網」，過程中需要智慧電表、通訊傳輸、儲能（電）、穩定電壓的控制系統等科際整合。
張忠良認為，人們已習慣便利的生活，往往禁不起無預警的停電事故，供電穩定是基本要求。
但是面對全球暖化的現象，又必須節能減碳，根本之道就是找出「無效耗能」，杜絕無謂的用電浪費，才能兼顧人們的生活品質與文明發展。
因此，電網要有足夠的智慧排除供電障礙和意外事故。台灣西門子舉例，通常電廠會預估用電量來決定發電量，電力透過輸配線路往外送，「發多少電就送出多少電，無法儲存。」
萬一電力供需出現失衡，電壓產生變化，就很可能發生跳電，因此必須靠空氣或液（油）壓系統控制電流穩定，但是這些控制系統還不夠安全，新的電力電子設備可瞬間反應電壓變化，確保電網的高穩定度。
張忠良表示，台電即將在台東、花蓮鳳林、桃園龍潭三處變電所加裝電子電力控制系統，這是打造智慧電網的重要工作。
西門子在中國大陸也善用相關技術，把雲南水力發電的特高壓電力，安全送到數千公里之遙、工業用電需求孔急的廣東，電力損耗不到5％。
增加使用再生能源、減少碳排放，是智慧電網的另一項特色。不論美、日、中國大陸或台灣，都積極推動風力、太陽能發電，連過去被貼上汙染標籤的燃煤發電，都有新的「潔淨煤」發電技術，透過汽化發電，只產電力，不冒黑煙。
西門子表示，除了電力公司出資生產這些潔淨能源加入智慧電網，一般家戶也可以參與，並且盡可能做到「在地發電、在地使用」，不必再靠長距離電力傳輸，既省成本也減少電力損耗，偏遠地區或日照充足的地區，都能建構這種自給自足、分散型的「微型電網」。
[b]聰明智慧電表 可能洩隱私[/b]
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工研院開發的智慧型電表，會隨氣溫變化，自動調節冷氣溫度。 本報資料照片
電力公司在家庭、企業用戶裝設智慧電表，是架構智慧電網的第一步，它看來只是小小一步，卻非常關鍵。不過它雖然聰明，最近也陸續引發爭議。
智慧電表是將數位電表融入網路通訊功能，比傳統機械電表多了處理問題的能力。
台灣西門子表示，傳統電表只能顯示用電度數，無從得知更詳盡的用電資訊。
智慧電表像台迷你電腦，不但能即時顯示用電變化，還能把用電資訊傳到網路，即使不在家，在外上網也能看到各項數據，提醒自己是否用電過度，電力公司也能透過它掌握用戶狀況，必要時啟動電力調度、交易作業，具雙向溝通功能。
台電電力研究所主任楊金石說，透過智慧電表，智慧電網能收集完整、即時的能源使用資訊，達到電力供給調度和需求管理。未來若實施浮動的「時間電價」，例如夏季白天用電量大，電費比較貴，夜晚離峰時間電價便宜，智慧電表就會依照浮動電價，建議用戶在尖峰時間少用耗能電器，白天吹冷氣可調高溫度，洗衣、煮飯等耗電行為留待晚上再做。
智慧電表有多聰明？工研院能源與環境研究所電控與感測技術組長何無忌舉例，過去若用戶停電，得派人到現場檢查線路，有了智慧電表，就能即時發出訊號通知電力公司，說不定用戶尚未發現停電，電力公司已派工程人員修好了。
像美國紐約曾發生區域型的大跳電，正因電力公司的電力控制系統不夠聰明，「前幾關擋不住，後面就會有骨牌效應。」何無忌說，電力公司可透過智慧電表偵測供電障礙、阻止障礙蔓延，防止電力連環跳。還能透過網路，對欠費的用戶遠距斷電，連偷電的用戶也很容易查得出來。
不過，電表能否即時傳輸資訊，傳訊能力是關鍵，現在許多電表設在地下室等通訊死角，要變智慧，可能增加建置成本。
美日預估10年後，日本的住宅有一半以上都將改用智慧電表。但問題來了，美國有些用戶用了智慧電表後，電費爆漲，因此和電力公司打起官司，推測可能是智慧電表能更精準測到用電量。
楊金石說，傳統電表是一個圓盤隨著用電量旋轉的感應式電表，圓盤的軸承會逐漸老化，增加磨擦速度導致旋轉速度變慢，會有電費比實際用電量低的情形，智慧電表就沒這個問題。
不過因用電行為也反映用戶的生活型態，「幾點出門、幾點回來，都能『看』得一清二楚！」楊金石表示，電力公司監控用戶涉及生活隱私，在歐美已成推廣智慧電表的障礙之一。
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智慧電網解析／顛覆傳統 用電也可變供電
2010/06/07 【聯合報╱本報記者鄭朝陽】智慧電網將顛覆傳統電力供需關係，只要透過數位電表，用電者也能成為供電者。
工研院能環所組長何無忌說，智慧電網「聰明」的關鍵在於它有「雙向溝通」的功能，電力公司不再只是單向賣電給用戶，用戶的用電資訊能靠智慧電表、網路即時回傳電力公司，讓電力公司利用遠端監控系統了解各地用電狀況，萬一發現某地電力吃緊，可以即時調配別處多餘電力支援；用戶也能隨時掌握自己的用電情形，調節用電行為，達到省電、省錢效果。
何無忌說，一旦智慧電網普及，電價可能會改成浮動的時間電價，隨白天、傍晚、凌晨時段的不同而有差異，目前歐美正積極推廣「家庭能源控制系統」，結合保全、家電、裝潢，並依你的作息，自動調節最划算、最省錢的用電方案。
西門子也表示，日本、美國等電業自由化國家，已發展電力公司和用戶簽約，一旦用電尖峰時段有缺電疑慮，電力公司就能徵調這些簽約的家戶和企業用電，移作緊急救援之用，被徵調者享有優惠的電價，電力公司則省下啟動電廠機組的昂貴成本，創造多贏。
當然，如果電價具有吸引力（不便宜），家戶和企業也能自備儲電設備，利用離峰時段用便宜的電力充電，或把風電、太陽光電存起來，在尖峰時間用高價賣電給電力公司，讓自家就是能賺錢的發電廠。
另外，聰明用電、減少浪費是智慧電網的核心價值之一，西門子與大陸的上海、重慶等城市簽約，選定特定社區為建築物建置能源自動控制系統，監控空調、風管、窗戶、窗簾等設備，依溫溼度、日照方向自動調整，最高可省下30％至40％用電；台北101大樓也已導入這套系統。
上海建築師林尚毅表示，大陸有二級城市的新開發區，把路燈等公共用電設備委外給廠商統包設置，政府得指定設置太陽能、LED路燈等節能照明，廠商賺取傳統與節能照明的電費差價補助款，花小錢創造多贏，也是智慧電網的一環。
智慧電網解析／必學單字
2010/06/07 【聯合報╱記者鄭朝陽】ABC必學單字大閱兵
smart grid 智慧電網
smart meter 智慧電表
time rate 時間電價
electricity off line 跳電
power blackout 停電
micro grid 微型電網
延伸閱讀
1.探尋Green Ocean：綠色資訊科技應用案例集／吳素華、李國鼎、莊順斌、駱貞羽／資策會
2.網通發展大未來，邁向成長新契機／拓墣產業研究所／拓墣科技
3.低碳之路：重新定義世界和我們的生活／熊焰／中國經濟出版社
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