Get Smart December 23, 2009

TIME 原文

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credit: tinycomb

公用事業(utilities)幾乎沒有方法可以追蹤他們產出和配送的電,如果發生停電,要一直等到生氣的顧客打電話來,他們才會知道。顧客也一樣。他們不太瞭解傳來的電力,也不在意,因為顧客在任何時候都付一樣的電費費率,即使用電高峰時候的發電成本比較高。

「傳導系統的線路會耗損 7%-9% 的電力,」電力研究所(Electric Power Research Institute)的程式經理(program manager) Don Von Dollen 說,「很多電力憑空消失了。」

傳導線路結合網路之後,公用事業可以遠端監控電力的配送,任何斷電情形都能迅速反應。消費者可以使用智慧連網(intelligent networked)的家電,就能控制家電何時、如何使用電力,能節省電費,也能分散電力需求。

智慧電網能把斷斷續續的再生能源做較好的整合,例如風力發電、太陽能發電,能降低二氧化碳排放,未來 10 年最多可幫消費者節省 200 億美元的花費。雖然改造全美的電力系統是長期又昂貴的過程,但建立智慧電網是白宮綠色政策的重頭戲,聯邦政府在 10 月提供了 34 億美元給 100 家相關企業。「這會讓我們的電網更安全、更可靠,」歐巴馬在 10 月一次演說時提到,「建立這個 21 世紀的能源基礎建設,是我們持續成長與繁榮的基礎。」

智慧電網在美國一些城市正逐漸成形。在科羅拉多州的 Boulder 市, Xcel Energy 正著手一項 SmartGridCity 專案,這城市將成為全球第一個擁有完整智慧電網的城市。該公司裝置了 16,000 個高階智慧測量表(advanced smart meters), Xcel 公司能即時追蹤顧客用電的情況。由於整個系統都連網, Xcel 可以利用數據來預測故障,並迅速採取措施。這個專案今年已經讓 Xcel 避免了 4 次長時間的停電。

Xcel 很快會推出室內的能源管理系統,讓 Boulder 市民能夠遠端檢視及控制他們的能源消耗。「基本上,我們是把資訊科技應用在現有的電力基礎建設上,」 Environmental Defense Fund 的企業夥伴主任 Mark Brownstein 說,「藉由更好的資訊,我們能有機會改善服務和可靠度。」

藉由大幅改善用電效率,公用事業公司就不必蓋新的電廠。現在,用電尖峰時段通常是夏天午後,冷氣機嗡嗡作響時,而半夜則是用電離峰。公用事業永遠都必須確保有足夠的發電量(reserve capacity),以滿足尖峰時段的需求。

如果公用事業能即時追蹤電力消耗,就能對尖峰和離峰訂定不同的電價,顧客則能依此調整用電。如此一來,電力的需求曲線會較為平坦,能減低對新電廠的需求。

同樣的技術也能把風力發電、太陽能發電和電網整合,因為智慧電網在沒有風或陽光的時候,能做更好的調節(compensate)。「用電尖峰是個大問題,」 Honeywell Automation and Control 的技術長說,「那是智慧電網的關鍵部分。」

不要期望消費者會自動去配合改變的定價模式,消費者將依靠電網和隨插即用的智慧家電(smart appliances)。耗電量大的家電,例如冰箱、熱水器、空調,將能依價格訊號(price signal)做出調整,在高電價時減少運轉,低電價時多備份。控制權仍然在消費者的手上:如果你希望房子在炎炎夏日時擁有北極的溫度,你可以讓冷氣機每天 24 小時運轉。但選擇更有效率的用電,只是舉手之勞、按下按鈕這麼簡單。

當人們更廣泛使用電動車時,相同的原則一樣適用。「這些產品將能直接和公用事業溝通,」 GE Consumer and Industrial 副總裁 Kevin Nolan 預計 2011 年初市場上就會有智慧家電,他說,「它們會知道我們何時能負擔得起大量用電,何時又該省電。」

但智慧電網要能發揮功效,就不能只有科技,政策也必須配套。目前,公用事業依靠賣電賺錢,對他們來說,賣越多電就賺越多錢,如果這維持不變,智慧電網就可能是個威脅。相對的,公用事業必須因為少賣電而獲得獎勵,就像加州目前的情況一樣,這是該州在能源效率領先的原因之一。智慧電網需要一套標準化的通訊協定(standardized system of protocols),讓公用事業、測量表、家電能互相溝通。「這很類似於網路的發展,」負責 National Institute of Standards and Technology 智慧電網計畫的 George Arnold 說,「那些標準必須要落實。」

當然,一個像網路般運作的電網也可能有缺點。智慧電網可能成為駭客或恐怖份子的目標,雖然有人說同樣的顧慮並未阻礙電子商務的發展。建構智慧電網的潛在效益,超過它的風險和前置成本。

當全球在哥本哈根苦思地球暖化的應變之道時,要記得,最便宜的減碳方法是一開始就不要排放。「這將是一條漫漫長路,但這個投資是值得的,」 IBM 能源與公用事業部門負責策略與發展的副總裁 Allan Schurr 這樣說。這是個聰明的決定。

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