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能源小學堂

電怎麼發都不夠用?提高「能源效率」讓用電量和碳排一起迫降

2020/05/05

為了達成能源轉型的終極目標「減少碳排」,除了發展再生能源以減少對核煤的依賴,和減少不必要的電力使用之外,我們還能做什麼呢?

提高「能源效率」或許是另一個值得努力的方向。根據環境與能源研究所(Environmental and Energy Study Institute,EESI)定義,提高能源效率指的是「投入較少的能源來完成相同的工作[註1]」,換句話說,便是在不犧牲生活品質的前提下,消耗較少的能源和電力。

造成能源效率低落的原因眾多,除了生產和運送能源過程中造成的耗損、無法有效儲存多餘能源而造成浪費、以及用電設備老舊耗能等。透過本篇能源小學堂,一起來看看如何克服上述的問題,提高使用能源的效率吧。

能源管理與規劃
能源管理是一個廣泛的概念,包含能源的監控、分析、規劃都是其中不可或缺的一環。嚴格的能源監控有助於了解現行的產電與用電情況,而透過分析監控資料找出可以改進的部分後,再對症下藥的規劃改進方案,才能有效改善能源效率。

智慧電網和智慧電表是輔助落實能源管理的好幫手。以安能集團旗下專精於電網技術的TransnetBW為例,TransnetBW所打造的智慧電網,除了輸送電力,也能蒐集各地的用電資訊回報控制中心,以建立分析用電數據的模型,預測發電和用電需求,讓電力公司能夠依據預測先期調度發電機組,作出適當的發電配置。


TransnetBW在德國建造的智慧電網系統,不僅傳輸電力,也傳遞資訊流來蒐集各地的用電情況。(圖片來源:TransnetBW)

智慧電表則可以紀錄每個用電單位的用電情形,這份數據不但能夠幫助電力公司預測用電,也能讓用戶了解自己的用電習慣,改善用電浪費的情況。在台灣,台電也致力於研究發展智慧電網和家用智慧電表,以掌握全台用電及發電的情況。現在不但工廠與商用場所都已裝上智慧電表,今年在家庭用戶的智慧電表累計安裝量也將達100萬具[註2]。


智慧電表可以紀錄每個用電單位的用電情形,幫助電力公司和用戶更了解用電習慣。圖中為台電安裝的智慧電表,預計今年累積安裝量將達100萬具。(圖片來源: 聯合新聞網)

建置儲能系統
完善的儲能系統能夠將超產的電力儲存起來,並在用電高峰時釋放,達到「削峰填谷」的作用,並減少電力的浪費,進而提升能源效率。

在大規模儲能的技術上,抽蓄水力儲能系統是最常見的方法之一。原理是利用離峰時段過剩的電力將水從下池抽到高處的上池儲存;等到用電需求增加時,再開啟水閘,讓水從高水位依地勢流下,推動水道間的發電機。如南投的明潭及明湖(現稱大觀)水力發電便是典型的抽蓄式水力發電廠,而安能集團也在歐洲完成多座抽蓄水力發電廠的開發。

許多企業也持續研發新的儲能技術。如台達電便在去年提出「儲能解決方案」,提供100kW~10MW以上不同規模的儲能系統[註3],滿足賣場、商辦、甚至工廠等不同規模單位的儲能需求。


安能集團旗下Glems抽蓄水力發電廠。靠近照片下方圓形水池為發電廠上池,照片上方不規則形水池則為下池。(照片來源:EnBW安能)

汰換老舊用電設備
無論是大型機械設備或是小型家用電器,到了一定使用年限,其耗電量都會急遽上升,因此定期汰換這些老舊設備不但能減少能源損耗,也能減少不必要的電費支出。節儉固然是美德,但持續使用高耗能的電器反而會造成更多資源浪費。

根據工研院2018年的調查,超過四成的家庭冰箱都超過十年,而冰箱使用十年之後效率將衰退25%,使用十五年之後更將衰退50%[註4]。因此為了達到節能、提高能源效率的目標,民眾應改變觀念提高老舊電器的汰換率。


節儉是美德,但使用過久的電器可能成為家中隱形的吃電怪獸,無形之中浪費更多資源。(圖片來源: Shutterstock)

讓「空間」也能節能減碳-提升建築能源效率
提升「建築能源效率」也是許多國家近年來能源政策的重點。現代人大部分的時間都待在建築物裡面,如何讓建築物除了住得舒服,也能減低環境衝擊、減少地球資源消耗,即是「綠建築」努力的方向。

綠建築考量的面向極廣,從減碳、減少水資源浪費、落實污水垃圾處理;到維持生物多樣性、提高城市綠化等,皆可納入設計。安能集團2008年在德國斯圖加特建造的辦公室大樓EnBW City便是結合經濟效益與氣候友善的綠建築,擁有多項節能設計。例如,辦公室入口大廳整片的流水牆面能降低夏天的高溫、隔熱的雙層外牆、室內通風的設計大幅降低對空調的需求;建築物內設有96個地溫探頭連結冷暖器設備,隨時監測調節室內溫度;大面玻璃窗戶讓自然光能照亮辦公室地每一個角落,減少照明耗能;屋頂上種植各種植物,在吸收碳排的同時提供員工和訪客放鬆休閒的場所。

安能集團也將建築效率列入全球辦公室選址的要件,我們在台北的安能亞太辦公室即選擇座落於獲得LEED美國綠建築認證的辦公大樓內;而我們也致力讓所有辦公室使用更多綠能--在2021年前,由安能房地產公司管理的所有建築物將全面使用再生能源供電。


位於德國斯圖加特的EnBW City

提高能源效率不僅僅是政府部門或用電大戶的責任。即使是一個三口之家,或是個人,都能夠透過選購節能電器或是申請裝設智慧電表等方式,來提升能源使用效率!畢竟,若能讓每一度電力都發揮最大的價值,不但能夠降低溫室氣體排放、減少對於進口能源的需求,更能減少電費支出,減輕荷包的負擔!

 


引用資料
註1: Environmental and Energy Study Institute- Energy Efficiency
註2: Energy Park節約能源園區- 37.5萬智慧電表服役中 App查詢功能年中上線
註3: Technews- 再生能源新規範的良方-台達儲能解決方案
註4: Energy Park節約能源園區- 誰吃了你家的電! 老冰箱+老冷氣兩大吃電獸
註5: 天下雜誌- 進入台北101的心臟,看摩天大樓如何減碳?

資料來源
1. TransnetBW- SMART SYSTEM
2. EnBW Energie Baden-Württemberg AG- Storage
3. EnBW Energie Baden-Württemberg AG- Smart digital energy world
4. EnBW Energie Baden-Württemberg AG- EnBW City in Stuttgart mit 300 Gästen eröffnet
5. 聯合新聞網- 你家電表換成智慧電表了嗎? 原來有這些不一樣
6. 聯合新聞網- 電被誰吃掉了? 逾4成冷氣冰箱用逾10年
7. iBT數位建築雜誌- Taipei 101綠色奇蹟,讓世界看見台灣TOP 1

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