2013/06/05
經濟部能源局
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▓撰文：徐彪豪（資策會科技法律研究所法律研究員）▓圖片提供：Osamu Iwasaki、日本智慧城市門戶
一隻手掌大小、玩偶似的白色小雞，接上插頭，會有什麼功效？炎炎夏日，不想苦了自己、更不想苦了荷包，到底有什麼節能妙招？iphone、i Pad除了拿來傳line和看韓劇還有什麼功能？本文都將一一為您揭曉。
日本由經濟產業省主導，自2010年開始在包括橫濱、北九州市、豐田市與關西文化學術研究都市等4個「次世代能源與社會系統」實驗區，進行對一般用戶端節能或需量反應相關技術的研發驗證，持續至今有一些新的進展。
資策會在經濟部能源局的支持下，進行「能源資通訊系統應用技術推廣計畫」研究，以下為本研究團隊蒐集日本北九州、京阪奈生態城市和豐田市等實驗區在過去1年來的一些最新動態與介紹，與讀友們分享如何降低家庭的用電量，進而減少電費支出。
Coconatch小雞，為你的電費把關
在北九州的「智慧社區創造事業」中，針對協助民眾降低用電量資訊的傳輸媒介，做了諸多嘗試。其中，包括2011年開始試驗的「coconatch」機器人和2012年7月所開始試驗的iphone。
在一般的住宅能源管理系統（Home Energy Management System, HEMS）中，雖然可以用平板終端、網頁、電郵等方式來確認用電量，但居民須自身時刻保持極高的節能意識，才會主動去讀取相關資訊，比方說，必須走到家裡的PC前打開電腦，才能獲得訊息。而如果民眾取得相關資訊的頻率不夠積極，則平日的用電習慣應該不容易改正過來。
在這樣的前提下，北九州採用手掌大小、小玩偶似的「coconatch」機器人做為引導民眾節電的實驗品項。
「coconatch」機器人內建有LED燈及揚聲器。LED燈以顏色的變化顯示當日的用電量是否保持在原先設定的範圍內，並以閃爍的時間間隔長短來表示該時段電價的高低。
而這一隻隻的小雞到底要如何操作使用才能發揮功效？具體而言，首先必須依家戶的節能目標，先設定每日的目標用電量。當用電量在當日所設定的目標值70％以下時，「coconatch」會呈現藍色；若超過80％時，它會轉為白色；而當用電量超過當日所設定的100％，它就會變成紅色的。
另外，在電價較低的時段，「coconatch」閃爍的頻率是每6秒1次；而當電價升高時，它則會變成每秒都在閃爍。
除此之外，在語音傳達的部分，「coconatch」內建有11種簡單語句。例如，在電力不足的時段若將空調關閉，「coconatch」就會說：「謝謝合作」。
利用iPhone手機提醒用電量
另外，北九州也嘗試結合iPhone來做節能。該實驗區自2012年7月起，對參與實驗的11個家庭出借iphone手機。他們將相關的電力使用及電費資訊，透過社區能源管理系統（Community Energy Management System, CEMS）讀入，並暫時儲存在資料發信的伺服器裡，之後再由伺服器透過虛擬私人網絡（VPN）向iPhone發出訊息。
經實驗2個月的結果顯示，絕大部分的使用者每天會啟用手機裡的該應用程式1次以上，以確認能源的消費量；而2個月後的使用頻率亦未見下降，可見使用者已養成每日追蹤自己能源使用量的習慣。
視覺化輔助，想不省都不行！
而在京阪奈生態城市實驗的部分，則針對電量需求增加的夏季（7月到9月）與冬季（12月至隔年2月），就用電需求端在不同需量反應（註1）的控制措施下，測試民眾是否能自發性地將用電量降低。
此次實驗，將參加的681戶家庭分為4組（詳表1）。以A組為基準組，僅對其以平板終端提供用電量的「視覺化」資訊，而不實施電量需求的抑制請求（以下簡稱DR）與模擬電價變動。在B組方面，則在DR預計實施的前一日，將節電請求通知透過平板終端傳送到進行實驗的家戶。
而在C、D兩組的部分，則預先贈送7,000點積分，並將在實驗結束後，以每點1日圓的價格買回。一般的規則是，若在下午1點至4點的DR實施時段用電，則每1kWh將扣除20點的積分。另外並模擬天氣預報隔日氣溫會超過30度，而將有用電量需求緊繃的情形，於前日發出節電請求。此時並以點數扣除的倍數模擬電價的變動幅度，分別以每1kWh扣除40點（電價相對變成2倍）、60點（3倍）或80點（4倍）進行實驗。
在此實驗中的視覺化資訊，除了以特別的顏色標明預計實施DR的日期外，並可以「日」為單位，顯示電力使用的情形及目前所剩的積分點數（詳圖2）。
實驗結果顯示，以A、B兩組比較，B組因「通知」的效果，用電量減少了3.6％。而C、D兩組在平日下午1點至4點實施時間電價（1kWh扣除20點）的時段，則較B組的用電量減少了4.6％。而在模擬用電需求緊繃，進一步發出DR通知時，在模擬電價變成2倍、3倍、4倍時，用電量則分別減少了9.3％、11.7％和14.1％。
溫度、降雨資訊加持，看天候節電
豐田市位於日本中部的愛知縣，針對該市參與低碳社會體系實驗家戶的160戶，於今（2013）年1月起，亦展開了DR的試驗。在豐田市的試驗中，傳送DR要求的方式和京阪奈生態城市的實驗作法相同，同樣是透過平板終端來操控。
而在提升視覺化的顯示部分，豐田市的介面除了以「小時」為單位顯示1天之中的電價變化之外，並標明本日有無電價的異動，並同時附上溫度、降雨機率等天氣資訊（詳圖3）。
但和上述京阪奈科研所使用的預先贈與積分以模擬電價的方式不同，在豐田市的實驗中，乃以提供參與實驗家庭回饋金做為誘因。具體而言，是先提供參與實驗的家庭較平常稍低的「模擬電價」（模擬料金「メニュー」），再將此模擬電價與平常原來較高電價的價差做為回饋金，再以家庭為單位儲值，按季結算，逐步累積。
也有的人認為，此種在每季實驗後，給予回饋金的方式，比較能夠貼近實際的情形。
近來臺北市剛過完百年來最炎熱的6月。可以預期的是，7月、8月隨著溫度的節節升高，民眾的荷包和全臺用電量也會愈來愈緊繃。如何善用各種節能、抑制用電量的輔助配套及媒介，日本經驗或許值得我們借鏡參考。
註1：需量反應（Demand Response）通常指當供應端基於某種原因（天災、機械故障等）無法提供足夠電力，或是用戶端需求增加超過供給量（氣溫過高而使用電量劇增等），而必須設法讓用戶端減少用電量所建立的機制。
關鍵字：能源資通訊,可視化,需量反應,節能