智能時代來臨 社宅智慧化成趨勢

                 記者 陳明洋、陳品翔、李亞諭/採訪報導

由於生活水準提升及經濟成長帶動產業快速發展,我國近年來用電量屢創新高。根據經濟部能源局的統計,2021年我國總用電量來到2830億度,住宅部分總用電量則為527億度,占全國用電約18%,與前一年相比漲幅近5%,顯見家庭用電需求逐年提升,民眾學習如何節約能源,同時具備永續發展之觀念,已成為當今無法忽視的課題。

興隆社宅D2區外觀。攝影/陳明洋

興隆社宅  電網計畫 

為落實居住正義,同時抑制房價持續上漲,近年來中央與地方政府正逐步興建社會住宅。內政部營建署連淑芬專員提到,社會住宅的推動,不能只是盲目追求「量」的增加,也必須兼顧「質」的提升。目前第一階段(2017-2020年)的社會住宅至少有60%取得1項建築標章,第二階段(2021-2024年)期待每一案件至少取得2項建築標章,並於社會住宅內導入循環經濟及永續發展理念,期望持續建構優質建築,提升社會住宅品質。 

台北市政府於2018年推動「興隆公共住宅2區」智慧電網第壹期計畫,領先全台在興隆公宅內,設置由科技部和台電共同合作規劃的智慧電網系統,希望藉由科技化的管理方式,打造智慧社區,同時有效控管整體社區用電量。 

智能電網計畫最主要依賴兩大智慧管理系統,分別為智慧家庭能源管理系統(HEMS)與智慧建築能源管理系統(BEMS)。智慧電網就如同一座虛擬電廠,分散式管理電力資源能將電力在不同的時間與狀況之下,逐一傳遞給用戶。 

其中智慧家庭能源管理系統(HEMS)透過數據收集,監控家用電量的負載情形,並能控制電器,幫助居民關閉不必要的電源,民眾在外也能利用手機App等方式觀察及控制用電,除了可以有效省下電費之外,也能減少台電在供電上的壓力,同時針對離、尖峰時段進行調整,將住宅擁有的電能利益最大化。 

智慧建築能源管理系統(BEMS)的用電道理則與前者相同,透過此管理系統來管理整棟建築物內的供電設備,還具備傳統建築較不常見的全時段不斷電系統,在停電的狀況下也能做好用電管理的工作。 

興隆社宅住戶電閥配有HEMS系統。攝影/陳明洋

智慧社區  核心價值 

隨著時代進步,科技日新月異,民眾日常所使用的物品及通訊設備已逐步走向數位化,智慧社區的興建亦然,透過數位化的管理模式,能實際達到節約能源與環境永續之目的。依據台北市都發局資料顯示,目前台北市在社會住宅的興建願景上,有一定比例將以智慧社區的概念作為主軸,實際將智慧電網計畫運用在建築上,也顯現出政府機關帶頭進行都市整體數位革新的決心。 

興隆社宅自治會幹部廖宏昌指出,興隆一區社宅於2014年完工時,就是全台第一棟設置智慧電網的社會住宅,爾後於2018年完工的興隆二區社宅作為智慧電網實證戶的戶數更多,合計共六層樓,301戶參與。他也提到,智慧社區的概念在未來會越臻成熟,同時也為一不可逆之趨勢。 

廖宏昌表示,在智慧電網計畫的幫助下,最有感的地方,就是與居住在傳統住宅相比,確實能省下一些不必要的電費,同時搭配人性化的智慧家電,使住戶能透過聲控、遠端遙控等方式操控屋內電子設備,不但相當便利,對於身心障礙者來說更是一大福音,居民大多傾向未來能繼續住在類似的智慧住宅內。 

大同大學電機工程學系助教蔡瑞益指出,目前智慧電網的建置成本仍高,要快速普及化有一定困難,不過智慧社區核心價值就在於相關技術快速發展,生產成本下降,配合政府推行興隆公宅這類型示範性建築及相關補助方案,一邊累積經驗一邊吸引高科技產業之企業投入,藉由智慧電網的普及降低民生用電量和提升用電效率,逐步打造智慧城市,在未來是可以想像的。 

HEMS系統開關閥。攝影/陳明洋

推廣成本高  問題短期內難解 

近來台灣各地無預警停電與跳電事件頻傳,顯現目前國內的電力供應仍然吃緊。根據經濟部能源局統計,2021年各部門電力消費住宅用電佔比高達18.6%,與前年相比漲幅近5%,顯示家庭用電需求提升,如出現電力不足供應的情況,將會對民眾生活帶來甚大困擾。 

興隆公宅設置的智慧電網系統,能否解決電力供給不足,大同大學機械系研究員方啟瑋指出,以智慧電網的工作模式以及開發的目的,就是為了避免家用住宅電力浪費,它確實能夠為台電與住戶省下一些電力消耗,不過由於智慧電網系統目前擴展速度仍不夠普及,短時間內可能無法有效改善缺電問題。

此外,依據經濟部能源局於2012年的智慧電網總體規劃方案,預估將在往後20年間投入1399億新台幣到建置智慧電網計畫,由此可見這個系統的推廣與建置將花費大筆預算,政府也期望透過此項計畫,達到節約能源之實質效益。 

方啟瑋表示,綠色能源與永續發展的概念是世界趨勢,不過目前執行的成本相對較高,對於政府的規畫預算將會有很大的壓力,短期間不管是智慧電網或是綠色能源,要能扛下整體台灣用電供給有一定困難。

設置智慧電網家用住宅用電量比較。資料來源/台北市節能智慧公宅虛擬電廠之建置、製圖/陳明洋

太陽能光電板  輔助電力應急備用 

興隆公宅除了智慧電網的設置之外,也擁有自宅發電的能力。在屋頂上有裝設太陽能發電板與智慧電網連結供電,能靠著能源自產,避免突如其來的停、跳電問題。廖宏昌表示,太陽能發電板主要是供應大樓的公共用電,一部份也會儲存下來作為緊急用電,確保停電時電梯和走道燈能正常運作。

如果智慧電網的設置短期內無法解決缺電問題,在台灣發展多年的太陽能光電板整體效益如何,蔡瑞益表示,太陽能發電要發揮價值,除了要看建置位置是否恰當,同時也必須適應當地氣候情況,台灣北部氣候較為潮濕,陽光強度也不及於中南部,在建置與維護成本上並無具備較低機會成本,是不推薦一般家用住宅裝設,但以興隆公宅在政府經營的情況下,其價值對住戶整體來說也算是有益處。

興隆社宅頂樓的太陽光能發電板。攝影/陳明洋

台灣永續能源研究基金會研究員陳孟偉指出,目前台灣的太陽能板大致分為屋頂型以及地面型,而許多適合設置太陽能板的屋頂都已經開發,地面型又面臨地狹人稠的問題,但太陽能仍具備永續利用、無環境汙染的優點,還能減少對原物料的依賴,是一個相當重要的再生能源。

儘管現階段太陽能板裝設條件上受到限制,成本仍屬高昂,然而基於推動節約能源、降低汙染和永續發展的理念未來仍有精進的空間興隆公宅的太陽能光電板雖無法有效改善缺電問題,但也能仰賴自力發電的方式,提供應急備載電力,值得學習與推廣  

在頂樓設置菜園,延續公宅環保與永續發展理念。攝影/陳明洋

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