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 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。
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。
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。
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。
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在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下,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。
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