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節能2.0 下一個台灣領先全球的產業
口述/呂明光 整理/陳木華
行政院近期敲定「新能源兆元產業旗艦計畫」,鎖定太陽光電、LED作為新能源旗艦計畫的主力產業,風力、生質能、電動車、氫能源與能源資通訊等五項產業為輔助產業。而新能源旗艦計畫所涵蓋的七大產業中,相較於外界所熟悉的太陽光電、LED,「能源資通訊產業」顯得格外陌生;究竟,何謂「能源資通訊產業」?

能源資通訊產業〈Energy Information Communication Technology, EICT〉,顧名思義,即整合了「資通訊產業」〈ICT〉與「能源產業」,這不僅是順應綠色環保潮流的結果,更揭示了未來產業發展的重要趨勢。

開源節流 雙管齊下

為何我們需要能源資通訊產業?

樓宇〈building〉、工業與交通這三者之中,何者最耗能?多數人直覺會認為「工業」最耗能,但實際上是樓宇最耗能,而且也是二氧化碳〈CO2〉排放的間接兇手,因為火力發電是二氧化碳排放的頭號元兇。目前全球發電廠80%以上是以火力發電,而煤碳是最主要的燃料,因為價格最便宜。以我國為例,每發一度電平均會產生680克的二氧化碳,而電廠的電力主要是樓宇所消耗,所以樓宇節能目前是對減碳實質貢獻最高的方法。

這個發現非常有趣,顛覆了多數人的原先認知。以往談到環境污染、談到節能,多半把矛頭直接指向高污染的工業、高CO2排放量的交通,卻少有人驚覺:原來與每個人都脫不了干係的日常生活,才是頭號耗能兇手。

也許有人會不解,建物為何會如此耗能?建物的範圍包含一般住家與商辦,不妨想想空調、想想照明,一切就豁然開朗。雖然單一建物消耗能源的程度不及單一工廠來得高,但若從全球總合的角度來看,整體建物的總CO2排放量與耗能程度,卻比工業與交通都要高。

事實上,能源資通訊產業是目前歐盟第七框架計畫〈Framework Program 7, FP7〉的重點發展方向,主要是考量在能源短缺、國際油價波動劇烈的情況下,若能更有效率地使用能源,並且系統化地管理,對於「節能」將有很大助益;由於EICT技術主要可應用在建物、交通、工業等領域,「碳減量」將是產業導入EICT技術後,最直接可觀察的指標之一。

談節能,主要可從兩大面向來討論,即「發展再生能源」與「更有效率地使用能源」。太陽光電、風力發電、生質能源等等新能源產業屬於前者,都包含於再生能源領域;只不過,儘管研發再生能源已成基本共識,但再生能源研發需要時間,加上再生能源要商品化,仍需政策持續的支持,以及成本不斷地下降,實在緩不濟急,因此,「如何更有效率地使用能源」反倒成為現階段探討節能議題時,未來能源需求成長的解決方案之分布,說明了能源效率化才最實際可行、也是現行能源政策推廣最重要的一環。

台灣其實具備了發展能源資通訊產業的優勢。原因在於,台灣的資通訊產業原本價值鍊就相當完整並具備國際競爭力,而新能源產業的發展進度,歐洲起步的早,美國自歐巴馬上任後即起直追,我國若能善用資通訊產業的基礎,結合能源產業,加上目前世界各國的能源資通訊產業大多才剛起步,台灣發展能源資通訊產業,頗有機會與歐美並駕齊驅甚至取得領先地位。

電腦是上個世紀最重要的發明,電腦最善長於大量資訊的處理、分析及儲存,並利用過去的歷史軌跡,來決定即時的執行方法,亦可針對未來進行推估預測。過去的資通訊產業在「能源」這個面向涉入不深;而過去能源相關產業,也鮮少運用資通訊產品來提升其生產、傳輸及使用的效益,未來,兩者勢必會進行整合發揮最大的綜效。

從ICT到EICT

舉例來說,「汽車」產業一開始以機械、電機等技術為核心,90年代導入「汽車電子」的功能如ABS、TCS…A2000年演近至「汽車電腦與通訊」包括觸控螢幕、藍芽通訊、衛星導航〈GPS〉等等功能,這些資通技術儼然已成為汽車的必要配備,而汽車工業近年來95%的創新也都來自於資通訊應用;由於環保意識高漲,目前各大車廠已陸續開發及推廣強調節能環保訴求的「油電混合車」,而油電混合車的重點,就在於可透過電腦的精密運算,決定如何最有效率地使用燃料,這個趨勢才剛萌芽,但在未來卻將是被大眾普遍接受的概念。另外利用汽車通訊達到遠端監控功能完成遠端維護的目標,以及達到自動導航目的,都是未來利用資通訊技術讓汽車更安全、舒適與方便的利器。

由汽車產業這一例子可知,資通訊產業可針對不同產業做跨業整合創造新機。

以下再舉個例子。

樓宇的「空調系統」是耗能冠軍

前文提及樓宇是直接能源消耗與間接二氧化碳排放的雙料冠軍,而空調是商業樓宇的耗能冠軍,因此,如何能夠有效降低樓宇的空調系統的耗能,是能源資通訊產業首先應該要著墨的。

空調系統自威利斯.開利博士發明至今已逾百年,經過長期的改善精進,既有技術已相當成熟,要在原有的基礎上有長足的進步,愈來愈困難了,空調系統為維持環境的舒適度,相對也得付出可觀的電力成本,尤其電價未來必然會持續上升。空調系統的設計不當,與使用空調時缺乏完善的管理,造成許多能源無效的使用是主要原因。因此,若要針對空調進行節能改善,便須從管理面進行檢討及改善,減少不必要的能源浪費,便能夠達到空調耗能顯著降低的目標。

空調系統基本上可區分為中大型空調系統與小型空調設備,商業樓宇的系統多屬前者,一般住家的系統則以後者為主,空調系統的平均生命週期為10年左右,空調系統愈老舊就會愈耗能;商用空調系統近年來有朝向「分散式」及「小型化」的趨勢發展,但當機器數量增加,就會提高管理上的難度。空調系統與電腦系統演進的軌跡類似,由大型電腦到迷你電腦,再由迷你電腦走向微電腦,接著區域網路的需求出現,最後朝網網相連邁進。空調系統未來的創新與進步會與汽車發展雷同,因此下個世代的空調系統,資通訊技術必然扮演中要的角色,下一期我們來探討如何運用資通訊技術,讓空調系統變的更聰明。
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