非核家園、發(fā)展再生能源，是當(dāng)今臺(tái)灣政府正努力推動(dòng)，以及渴望轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。不過在努力「創(chuàng)能」之餘，其實(shí)儲(chǔ)能與節(jié)能也是相當(dāng)重要且須思考的一部分；目前歐洲的趨勢已經(jīng)走向鼓勵(lì)民眾安裝儲(chǔ)能設(shè)備，用以協(xié)助電廠解決再生能源所帶來的電源穩(wěn)定度問題。

發(fā)展綠能 儲(chǔ)能系統(tǒng)地位不容小覷

在城市的能源系統(tǒng)中，創(chuàng)能與節(jié)能往往是最主要的一環(huán)，而「儲(chǔ)能」的角色定調(diào)為調(diào)節(jié)作用，什麼時(shí)候需要調(diào)節(jié)呢？那就是電力生產(chǎn)過多，抑或是電力不敷使用的時(shí)候。

工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢研究中心（IEK）能源研究組經(jīng)理王孟傑表示，未來如果再生能源大幅的被大眾採用，將會(huì)是處處都有發(fā)電廠與電力的運(yùn)輸，此時(shí)即需要搭配當(dāng)?shù)仉娏υO(shè)施來加以調(diào)節(jié)，而搭配的設(shè)施就是儲(chǔ)能系統(tǒng)。

圖一 : 工研院IEK能源研究組經(jīng)理王孟傑表示，再生能源大幅的被大眾採用，將會(huì)是處處都有發(fā)電廠與電力的運(yùn)輸，此時(shí)即需要搭配儲(chǔ)能系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)。

由於過去的電網(wǎng)較為單純，發(fā)電廠集中發(fā)電，而後經(jīng)過輸電與配電系統(tǒng)，接著就直接分配至每一個(gè)使用端中，就是簡單的發(fā)、輸、配三種分層管理。而再生能源應(yīng)用崛起後，發(fā)電方式將分散化，需運(yùn)用ICT（資通訊）技術(shù)處理複雜的電力系統(tǒng)。

王孟傑認(rèn)為，在未來的電力系統(tǒng)中，每一個(gè)城市區(qū)塊都皆有機(jī)會(huì)使用儲(chǔ)能系統(tǒng)（如圖二）。最小規(guī)模的系統(tǒng)就是家庭電力的自發(fā)自用，當(dāng)一戶家庭在屋頂上安裝太陽能系統(tǒng)後，使用者會(huì)希望系統(tǒng)可以將白天生產(chǎn)的電力儲(chǔ)存下來，以供夜晚時(shí)分使用。

圖二 : 城市中儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)用角色（資料來源:工研院IEK 2016／11）

不過王孟傑也坦言，家庭電力自發(fā)自用的應(yīng)用模式目前仍算少數(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)行採用的模式大部分都是躉購制度，也就是將太陽能板生產(chǎn)的電力，賣給電力公司，而並不經(jīng)過自家所使用。不過上述的應(yīng)用模式，已經(jīng)逐漸在美國與日本有擴(kuò)張的趨勢。

圖中的第二階層，為社區(qū)內(nèi)的電力調(diào)配。假設(shè)在某一個(gè)區(qū)域，每一戶家庭都具備太陽能系統(tǒng)，或者是有些家庭擁有一部電動(dòng)車，在如此的情境下，就可以利用發(fā)電、用電習(xí)慣，再加上儲(chǔ)能的調(diào)配後，變成一個(gè)可自給自足的社區(qū)；且畢竟不是每一個(gè)家庭的屋頂都可擁有充沛的陽光，若是搭配上資通訊技術(shù)的調(diào)配，可以藉此調(diào)控電力。

而圖中的第三層，即是結(jié)合了大型發(fā)電廠房的應(yīng)用。王孟傑表示，因?yàn)樵偕茉词且环N變動(dòng)性極大的能源，過去人們對於再生能源的批評，即是其無法取代基載電力；但若是將再生能源的不穩(wěn)定性降低且基載化，即可加快國家綠能的發(fā)展。

王孟傑認(rèn)為，要發(fā)展綠能目前最需要做的即是再生能源的變動(dòng)性降低，且基載化，而儲(chǔ)能系統(tǒng)就是一項(xiàng)重要的工具。其可讓輸出的電壓更為穩(wěn)定，在短時(shí)間內(nèi)讓整個(gè)電力輸出不至於有太大的起伏。

舉例來說，太陽能發(fā)電最讓人擔(dān)心的一點(diǎn)，就是在天黑之時(shí)會(huì)突然所有電力盡失，如此一來會(huì)造成火力發(fā)電廠的負(fù)擔(dān)瞬間增加，因?yàn)樾枰诙虝r(shí)間內(nèi)將電力加到最大，對於整體的電力系統(tǒng)而言不穩(wěn)定性將提高。此時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)即可發(fā)揮它的作用，其可在天黑時(shí)將白天儲(chǔ)蓄的電力釋放出來，而後火力發(fā)電廠再慢慢地將輸出電力加大，減少電力系統(tǒng)整體負(fù)擔(dān)，這就是儲(chǔ)能系統(tǒng)在各個(gè)城市區(qū)塊中所扮演的角色。

導(dǎo)入BEMS 智慧建築可省下15%能耗

近年來，智慧城市與智慧建築等需求不斷上漲，進(jìn)而讓BEMS（建築能源管理系統(tǒng)）的需求度飆增。根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Navigant Research的統(tǒng)計(jì)，BEMS發(fā)展至今，其市場規(guī)模於2015年時(shí)已達(dá)到24億美元，且估計(jì)到了2021年將可達(dá)到62億美元。

工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢研究中心分析師產(chǎn)業(yè)鄭婉真說明，建築能源管理系統(tǒng)市場的成長，在於零碳建築、智慧建築，以及智慧城市的需求帶動(dòng)。預(yù)估2015～2021年期間的CAGR（年複合成長率）將達(dá)到18.2％。

圖三 : 工研院IEK分析師產(chǎn)業(yè)鄭婉真說明，建築能源管理系統(tǒng)市場的成長，在於零碳建築、智慧建築，以及智慧城市的需求帶動(dòng)。

全球環(huán)境變遷開始時(shí)，人們開始省思節(jié)能的重要性，且無論是生產(chǎn)能源，或是儲(chǔ)能時(shí)都需要能源整合的機(jī)制，而BEMS即是一個(gè)良好的選擇。鄭婉真表示，建築物耗能占全世界終端耗能的三分之一以上，而建築物若是使用BEMS系統(tǒng)，將可節(jié)省15％的能耗，所以當(dāng)建築能源管理系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用時(shí)，將會(huì)有很大的節(jié)能空間。

據(jù)了解，建築能源管理系統(tǒng)應(yīng)用了IT技術(shù)，將所有商業(yè)建築所的耗能設(shè)備全數(shù)可轉(zhuǎn)為能源可視化，不論是電力、照明、空調(diào)等所耗用的資訊。且將資訊收集、分析、管理後，進(jìn)而做連動(dòng)控制與最佳化控制。

在BEMS的產(chǎn)品中，以管理系統(tǒng)的軟體與服務(wù)最為重要，此二者的產(chǎn)品占比相加之後超過八成以上；從區(qū)域市場來看，歐洲與北美的市場占比較高，兩者相加占了市場占比的六成。

雖然北美與歐洲是目前BEMS的主要市場，但是鄭婉真也看好未來亞洲市場的發(fā)展?jié)摿?。鄭婉真認(rèn)為，到了2020年，日本希望建築能源管理系統(tǒng)的普及率達(dá)到50％以上；且亞洲市場中逐漸開始出現(xiàn)許多新興建築，BEMS的採用率將會(huì)大大提升；2015年時(shí)，印度總理莫迪也提出了智慧城市的發(fā)展目標(biāo)，計(jì)畫在全印度建設(shè)一百座智慧城市，所以亞洲市場未來具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

據(jù)悉，建築能源管理系統(tǒng)的前身為BAS（建築自動(dòng)化控制系統(tǒng)），BAS轉(zhuǎn)化為BEMS的過程中，最大的變化在於通訊標(biāo)準(zhǔn)化。共同資訊標(biāo)準(zhǔn)的制定，驅(qū)使原本是封閉且獨(dú)立式的BAS系統(tǒng)，藉由網(wǎng)路轉(zhuǎn)為開放式架構(gòu)；在開放式架構(gòu)下，使得BEMS擁有基本的IT資訊，利用資訊的取得與分析，讓企業(yè)可清楚的了解建築能耗。

2010年時(shí)，全世界能源價(jià)格上揚(yáng)；且日本遭遇了311地震，迫使該國改變了其能源政策，進(jìn)而影響了全球的節(jié)能意識(shí)。藉由IT資訊與節(jié)能觀念的結(jié)合，讓能源系統(tǒng)更具智慧化，「系統(tǒng)中的智慧，指的就是控制?！灌嵧裾嫒绱苏f道。

鄭婉真也認(rèn)為，資通訊成本的下降，以及IoT（物聯(lián)網(wǎng)）與Big Data（大數(shù)據(jù)）等趨勢脈動(dòng)，將驅(qū)使BEMS達(dá)到另一波發(fā)展高峰。未來的智慧建築與智慧城市，將由點(diǎn)拓展至線的模式，而不再是單一棟建築來審視；進(jìn)而達(dá)到機(jī)器之間可互聯(lián)／互動(dòng)，機(jī)器方能自主的控制與最佳化。

實(shí)現(xiàn)非核家園 伊頓：創(chuàng)能之餘也須儲(chǔ)能

伊頓亞太區(qū)電能質(zhì)量業(yè)務(wù)部工程卓越管理中心經(jīng)理簡明德表示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在受風(fēng)時(shí)才會(huì)發(fā)電，而天黑之時(shí)太陽能板也無法繼續(xù)產(chǎn)生電能，如此一來對於電廠在調(diào)節(jié)電力時(shí)會(huì)造成很大的負(fù)擔(dān)；所以歐洲政府開始思考力用儲(chǔ)能系統(tǒng)，來協(xié)助電廠解決整體電源穩(wěn)定度的問題。

圖四 : 伊頓工程卓越管理中心經(jīng)理簡明德表示，歐洲政府開始思考利用電力儲(chǔ)能系統(tǒng)，來協(xié)助電廠解決整體電源穩(wěn)定度的問題。

簡明德進(jìn)一步表示，在臺(tái)灣方面，因?yàn)檎紤]中止核能發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而讓電力備載容量開始走入個(gè)位數(shù)，目前政府提出的替代方案是利用太陽能與風(fēng)力發(fā)電等再生能源，來取代傳統(tǒng)發(fā)電方式。

高用電地區(qū)幾乎集中在都會(huì)區(qū)中，真正擁有自家屋頂?shù)淖魜K不多，而若是要將太陽能板安裝在鄉(xiāng)下地區(qū)，「光是輸配電的相關(guān)設(shè)施也是一大工程?！购喢鞯抡J(rèn)為，惟有儲(chǔ)能系統(tǒng)才能夠有效的解決備載容量不足的問題。

簡明德說明，以往德國政府鼓勵(lì)家家戶戶安裝太陽能面板以生產(chǎn)電力，而現(xiàn)在轉(zhuǎn)向鼓勵(lì)民眾安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，因?yàn)樵搰l(fā)現(xiàn)，當(dāng)電廠備載容量過低時(shí)，電力公司可下指令，要求民眾將自家生產(chǎn)的電力送至電廠中，所以當(dāng)每一戶人家都備有儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，電力不足的問題可很容易解決，另一方面也可讓電力公司的輸配電基礎(chǔ)設(shè)施可以省下更多成本。

或許你會(huì)認(rèn)為，興建電廠也可以解決相關(guān)問題，但是興建電廠通常需要五至十年的光陰；而若是要求家家戶戶安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，可立即解決小區(qū)域的電力需求。

除了不斷電，還要能省電

伊頓臺(tái)北研發(fā)中心關(guān)鍵電力解決方案事業(yè)部三相產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理蘇崇毅表示，UPS（不斷電系統(tǒng)）雖已是相當(dāng)成熟的應(yīng)用，但是為了因應(yīng)當(dāng)前的能源使用趨勢，該公司也積極研發(fā)讓儲(chǔ)能系統(tǒng)除了提供不斷電的功能之外，還可以協(xié)助客戶省電，並規(guī)劃、管理能源的使用。

圖五 : 伊頓三相產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理蘇崇毅認(rèn)為，該公司的UPS不再只是不斷電系統(tǒng)，而是朝向更加省電、更能夠管理能源，並擁有處理電源品質(zhì)能力的系統(tǒng)方向邁進(jìn)。

蘇崇毅說明，該公司新世代的UPS系統(tǒng)搭載了EAA（Energy Advantage Architecture，能源優(yōu)勢架構(gòu)），所以該公司的產(chǎn)品不在只是以往大家所認(rèn)知的不斷電系統(tǒng)，而是在一套能源管理架構(gòu)下，所規(guī)劃出的ESS（Energy Saver System）節(jié)能系統(tǒng)。

蘇崇毅進(jìn)一步表示，該公司也針對傳統(tǒng)客戶設(shè)計(jì)出VMMS（Variable Module Management System，可變電力模組節(jié)能技術(shù)），其利用模組化設(shè)計(jì)，可有效提升UPS整體的效率。

蘇崇毅強(qiáng)調(diào)，該公司的UPS不再只是不斷電系統(tǒng)，而是朝向更加省電、更能夠管理能源，並擁有處理電源品質(zhì)能力的系統(tǒng)方向邁進(jìn)。

目前市面上的儲(chǔ)能系統(tǒng)方案相當(dāng)多元，不只是家中或是工廠中需要此類系統(tǒng)，甚至是發(fā)電廠也需要儲(chǔ)能系統(tǒng)。舉例來說，臺(tái)灣過去即有抽水蓄能電站，其原理在於夜間用電量較少，利用離峰電力將水抽往高處，待到白天用電量大時(shí)再將水放出以產(chǎn)生電力。

簡明德說明，該公司的儲(chǔ)能系統(tǒng)，希望從家中應(yīng)用出發(fā)，而後延伸至企業(yè)建築，然後小區(qū)域，以及電廠的大型應(yīng)用，提供一整套的電源解決方案。

除了提供完善的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案之外，環(huán)境保護(hù)也是伊頓所重視的部分。簡明德表示，該公司也與日本一家汽車製造公司合作，二次利用該汽車製造公司的電動(dòng)汽車所除役的鋰電池，搭載至伊頓的儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用。

簡明德解釋，相較於傳統(tǒng)UPS所採用的鉛酸電池，鋰電池的儲(chǔ)能能力更佳。由於鋰電池的壽命較持久，但是依照電動(dòng)車的健康程度，若是電池的容量下降到70％，大部分的駕駛都認(rèn)為應(yīng)該需要更換了；但是汰換下的鋰電池估計(jì)至少仍有五至十年的壽命可使用。這些鋰電池被駕駛除役之後，會(huì)產(chǎn)生大量的浪費(fèi)情況。為實(shí)現(xiàn)環(huán)保理念，該公司將接手這些鋰電池回收再利用，結(jié)合至儲(chǔ)能系統(tǒng)中。

節(jié)能新利器 工研院打造智慧節(jié)能新平臺(tái)

除了創(chuàng)能與儲(chǔ)能，「如何節(jié)能」也是產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵的競爭力。為此，工業(yè)技術(shù)研究院特別研發(fā)出一套針對臺(tái)灣連鎖企業(yè)應(yīng)用環(huán)境量身打造的住商節(jié)能智慧管理系統(tǒng)，整合了一系列節(jié)能模組與平臺(tái)，其具有可複製的特性，預(yù)計(jì)可讓連鎖服務(wù)業(yè)者一年省下5～20％的電力。

工研院綠能與環(huán)境研究所副組長張鈺炯表示，工研院推出的節(jié)能平臺(tái)，可協(xié)助業(yè)者減少實(shí)際用電，且其具有可複製性，特別適用於連鎖企業(yè)；舉例來說，華南銀行原本一開始只有在四家分行採用此一平臺(tái)，而後拓展至十五家，最後全臺(tái)一百八十九家分行皆以採用此一節(jié)能平臺(tái)，估計(jì)一年預(yù)計(jì)可以節(jié)省一至兩百萬度的用電量，產(chǎn)生效益的速度相當(dāng)迅速。

張鈺炯補(bǔ)充，集團(tuán)型的企業(yè)使用情況、設(shè)備皆相當(dāng)雷同，以便利商店為例，同一個(gè)集團(tuán)的便利商店設(shè)備使用情況類似，只有店鋪的大小不同。當(dāng)設(shè)備資訊、人流、氣候環(huán)境這些條件都相同之時(shí)，將平臺(tái)導(dǎo)入店鋪中，可以很快的知道這一家店鋪一年下來的節(jié)電效果。

若是業(yè)者對於平臺(tái)精準(zhǔn)度有所疑慮，可與以往的電費(fèi)單相互比對即可了解。採用新式平臺(tái)後，企業(yè)可以清楚知道哪些設(shè)備需要優(yōu)先改善，且可得到立即的節(jié)能效果。張鈺炯認(rèn)為，平臺(tái)使用方式簡單易於使用，對於企業(yè)來說複製性高，可迅速地拓展至每一家分店應(yīng)用。

張鈺炯強(qiáng)調(diào)，此一智慧節(jié)能新平臺(tái)是臺(tái)灣特有的創(chuàng)新作法，較適用於臺(tái)灣企業(yè)的營運(yùn)模式。以便利商店為例，同一品牌的便利商店在中國、美國、日本與臺(tái)灣的營運(yùn)模式皆會(huì)有所不同，這是特別針對臺(tái)灣企業(yè)所開發(fā)出的節(jié)能平臺(tái)。

再者，以往臺(tái)灣許多企業(yè)皆採購國外的設(shè)備，然而國外的工具只有國外的資料庫可供參考，工研院研發(fā)出的智慧節(jié)能平臺(tái)中建置了臺(tái)灣廠商生產(chǎn)的設(shè)備資料庫，即可供業(yè)主便利地選擇欲採買的廠家；且透過平臺(tái)資料庫，企業(yè)可以清楚地了解各項(xiàng)設(shè)備的ROI（投資回報(bào)率）情形。張鈺炯表示，臺(tái)灣廠商可使用自製的系統(tǒng)，且是特別適用於臺(tái)灣環(huán)境的平臺(tái)。

能源的創(chuàng)新，除了要能夠穩(wěn)定的創(chuàng)能之外，也要注意到儲(chǔ)能與節(jié)能的重要性。各國政府，尤其是臺(tái)灣新政府更要提高相關(guān)的關(guān)注，而非專注於再生能源的如何創(chuàng)造，否則非核家園永遠(yuǎn)都會(huì)差「最後一哩路」。

**刊頭圖片(Source：cclcp.cn)