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2024年1月5日 星期五

上知天文下知地震 日本HEMS確保家戶緊急用電


文/宋瑞文(加州能源特約撰述)

天有不測風雲,是人人皆知的成語,許多人也經歷過天然災害的打擊。其中的地震與落雷,是停電或缺電的原因之一。日本夏普的家用能源管理系統,能夠「未雨綢繆」,自動調整蓄電,讓家戶用電無虞。



*圖說:日本夏普的雲端家用能源管理系統HEMS「COCORO ENERGY」,透過氣象預報(圖左)與學習家戶用電模式(圖右),智能調整蓄電量。(來源:夏普





日本夏普的雲端家用能源管理系統HEMS(Home Energy Management System的簡稱)「COCORO ENERGY」,平時除了可以查看家中用電發電等數據之外,自2022年11月開始,因應地震可能引起的停電,推出新服務「蓄電池安心運轉」,確保家戶用電。


使用家用能源管理系統HEMS,對於節電很有幫助。用戶在透過HEMS瞭解發電用電等電力狀況後,容易學習如何節電。據日本政府實證,56%的用戶會積極節電。在台灣新北市,安裝HEMS的用戶平均節電約20~25%。


而在夏普的「COCORO ENERGY」使用情境裡,還有防災的效果。當震度4以上的地震發生的時候,「COCORO ENERGY」會通知用戶蓄電池的殘餘電量。而且,為避免餘震導致停電,「COCORO ENERGY」會基於用戶的生活模式等數據,預測停電時所需的電力,自動補足到必要的電量「為止」,維持經濟效益(若蓄電到滿,之後發電就無法再蓄電)。



*圖說:收到氣象警報時,「COCORO ENERGY」將自動蓄電(圖左)至所需電量,待機至停電時運用(圖右)。(來源:夏普



除了地震之外,「COCORO ENERGY」也會依據其他災害情報預先蓄電,見上圖的例子:在下午兩點接收到氣象警報後,自動充電到下午四點後待命,下午四點半發生停電,持續供電到晚上六點停電結束。



*圖說:當「COCORO ENERGY」得知落雷警報時,會自動蓄電1-3小時的家戶所需用電。2019年8月間,落雷佔自然災害停電的9成(來源:夏普



在常見的天氣災害中,特別值得一提的是落雷,據東京電力資料,2019年8月時,因為自然災後引起的停電裡,有9成都是因為落雷(上圖),停電時間大概在1到3小時不等,「COCORO ENERGY」會依據各家庭的電力使用習慣,事前儲備好需要的電量。


除了平時的能源監測與檢測,「COCORO ENERGY」因應災害的自動蓄電服務,各個需要月付日幣200元,但使用者可以透過出售太陽能發電(家戶自用電量)的「環境價值」(下圖)來換取,加入「COCORO ENERGY ECO」會員,享受免費的服務。



*圖說:家戶太陽能發電具有減碳的環境價值。(來源:夏普



由於太陽能發電等再生能源,具有減碳的效益(上圖),受到日本國內碳權交易制度「J-credit」的鼓勵。一般企業可以透過該制度,跟(大型)太陽能發電業者購買這樣的憑證,達成實質零碳排。



*圖說:藉由夏普匯集家戶客戶的太陽能發電(圖中),使家戶得以利用「J-credit」制度,販賣太陽能發電的環境價值給企業,讓後者達成碳中和(圖右)。(來源:夏普



對一般民眾或家戶太陽能發電者而言,要利用「J-credit」有行政跟成本上的門檻,而提供「COCORO ENERGY」服務的日本夏普,可以幫助旗下太陽能設備的使用者,彙整他們發電的減碳價值(上圖),化零為整地,透過「J-credit」制度,讓一般民眾也可以利用到碳權交易。



*圖說:透過「COCORO ENERGY」的AI預測,家戶發電自用的比例從48%提高到68%。(來源:日本New Energy Foundation



透過「COCORO ENERGY」的AI預測,家戶得以經濟性地利用太陽能發電與蓄電池,藉此提高發電自用的比例,見上圖,和沒有AI預測的狀況相比,有AI預測的狀況,發電自用的比例從48%提高到68%。


家戶傾向提高發電自用的比例,背景是近年日本賣電價格(政府對太陽能發電的補助)大幅降低,亦即電費逐漸上漲,讓發電自用的利益大於賣電。於是發電自用成為家戶太陽能發展的方向,也是像「COCORO ENERGY」這類能源管理服務所競逐的市場。



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