![]() 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」。 聰明智慧電表 可能洩隱私
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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- Jun 07 Mon 2010 15:48
智慧電網解析/互通有無 主動省電
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