綠學院/你傻瓜它聰明!智慧家電零耗能還可賺到錢

2018年02月8日 10:00

▲▼智慧宅。(圖/視覺中國CFP)

▲「智慧家庭」產業的快速發展,將使家庭從電力消費者的角色,搖身一變成為電力的生產者。(圖/視覺中國CFP)

文/洪錦輝

隨著積體電路與無線通訊技術的快速發展,現在不僅人人隨時透過手機連上網路,互相交換訊息、搜尋資料或是完成工作,萬物聯網的環境與時代更是高速發展。家家戶戶Wi-Fi無線上網環境的普及,這一兩年來,我們看到家庭電器廠商們更是積極在自己的產品中,布署通訊晶片以及各式各樣的感測器,將自己的家電產品賦予新的功能,並與競爭者做出區隔,這些創新的家電產品都將為「智慧家庭」這個概念帶來十倍速的快速變化。而亞馬遜、谷歌和蘋果公司等巨頭,在語音助理的開發更是推波助瀾。

我認為,「智慧家庭」產業的快速發展,將完全顛覆現在的家庭能源產業的面貌,家庭將從電網的電力消費者的角色,搖身一變為電力的生產者──每個家庭將自己所發出的電力用剩的部分輸出到電網。

歐盟訂定2018年前所有公共建物,以及2020年前所有新建物,皆需達到淨零耗能(註一)的標準;美國能源部也訂出2030年前,新的商業建築需達到淨零耗能,2040年前50%的商業建築需達到淨零耗能,並於2050年前達到全面淨零耗能的目標。我也支持公部門從公共建物與商業建築,來推動相關所需的技術與產業發展,但是我認為「零耗能建築」首先會在「智慧家庭」領域中遍地開花,而且還不是僅止於「零耗能」的境界,這會是個「家家發電賣錢有收入」的生意。這是因為下列3個因素的交互影響:

1.單一家庭的能源總需求量較小(相對於公共建物與商業建築)。

2.家庭太陽能、風力發電系統與儲能系統效能日益提升。

3.智慧家電的能源效率提升,不僅如此,家電連網智慧化後,透過工作排程,家庭電力的需求尖峰將能有效降低,進一步讓家庭在大部分的時間裡都能夠自給自足,甚至產出電力回饋電網,電力的生產便有機會從集中走向分散,屋頂型的太陽能發電系統將會扮演將家庭從一個能源消費者轉變成能源生產者的主角。

▲▼太陽能板,屋頂種電。(圖/Pixabay)

▲屋頂型太陽能發電系統,已成各國政府推廣「淨零耗能建築」的首要選擇。(圖/Pixabay)

我在2008年加入太陽能產業時,多晶矽的太陽能電池效率約在15%,當時德國有一篇報導指出,只要能在世界上找到6塊邊長和台灣長度一樣的正方形,於其上鋪滿太陽能板,就能夠滿足地球每天所需要的電力。等我在2012年離開的時候,太陽能電池的效率已經改善到了17.5%,這2.5%的改善,就剛好是原來的15%效率的1/6,也就是說,現在只需要5塊邊長和台灣長度一樣的正方形就足夠了。加上太陽能逆變器小型化與連網化,屋頂型的太陽能發電系統與電網的協同運作與管理已經變成可行,不必忍受電力一旦送上電網到達使用端的可觀耗損比率,所以屋頂型的太陽能發電系統,已經變成了各國政府推廣太陽能發電系統的首要選擇。

視野再拉大來看,隨著電動汽車的技術愈來愈成熟,3~5年後我們就會看見電動汽車數量開始高速成長,使用了1~2年之後的電動汽車的電池,因為效率變差,最佳的再利用方法,就是轉換到家庭中扮演電力儲存的角色,和屋頂的太陽能發電系統共同工作,這就是Telsla最近所揭示的新產品PowerWall的定位與概念。

智慧家電因為其連網能力,不僅能提供居家更舒適的環境,更能夠和家庭的電力發電系統管理中樞交換訊息,從而對居家的電力使用進行最佳化。我現在服務的台灣智慧服務公司所提供的智慧插座與電力延長線產品,已經提供手動的電力使用排程功能;而在未來,只要隨著家庭的電力發電系統管理中樞的出現,我們的智慧插座與電力延長線設備,馬上就可以與之協同運作,不僅杜絕家用電器的待機電力浪費,更能讓家庭的電力發電系統,把更多的電力存到電力發電系統的蓄電池或者送上電網賺錢去。同樣的原理,智慧空調與各式連網化的智慧家電,甚至連網控制的電動捲門捲窗捲簾,也都能和電力發電系統管理中樞來共同運作,在舒適與能源消耗之間取得平衡點。

禮記大學篇的「修身、齊家、治國、平天下」一文,不僅對於個人修身、處世、立業具有深刻的啟發作用,事實上這句話若用在能源的領域,也清楚描繪出了人類追求與地球共存所必要的順序:人人從自身節能做起,次之達成家庭的零耗能,再進而完成國家的能源獨立自主,然後協助別的國家,從而實現一個「能源平衡」的永續地球村。我投資這樣的未來,你呢?

*註一:淨零耗能,一棟使用中的建築物,如果它生產的能源,比每年使用的總能源還要多,此建築成為淨零耗能建築(Net Zero Energy Building,簡稱NZEB)

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