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活動回顧—科學充電站:媒體培訓課程系列(五) 綠色能源媒體對話沙龍(上)

綠能科技的發展與進步,一直是推動再生能源發電的重要動力。而面對再生能源不穩定的質疑聲浪,透過智慧電網強化能源調度彈性是推動再生能源發展的重要關鍵,智慧電表則是架構電網最重要的基礎建設。然而,近幾年台灣推動智慧電表的歷程,卻面臨技術及政策上的挑戰與遲滯,同時從國外建設智慧電網經驗來看,個人隱私權與資訊安全問題將是智慧電表逐漸普及化後,難以避免的社會質疑。對此新興科技媒體中心邀請台北科技大學自動化研究所蔡孟伸老師,與資策會科技法律研究所洪政緯專案經理共同與會,期待透過技術與法律專家的對話,了解智慧電表議題的多元可能。

 

首先,助理研究員高佩懃介紹了智慧電表的定義、台灣發展的歷程與挑戰,以及國外面對的隱私權質疑和其應對法制。不同於過去的機械電表與電子式電表,智慧電表本身最重要的功能是即時蒐集電力資訊,並透過通訊模組回傳至用戶端與總網端。當智慧電表設置規模足夠大,用戶端的能源數據將可作為電力調度與發電量的預判基準,甚至可進一步應用至即時電價的推動與數據應用。

 

然而從2010年行政院核定「智慧型電表基礎建設推動方案」至今,雖順利達成2018年裝設低壓用電戶20萬具,與全數裝設高壓用電戶[1]的目標,但全台智慧電表的普及率僅達2%左右。[2]相較於國外推動智慧電表的普及率而言,明顯偏低,[3]這與2013年進行一萬戶智慧電表試點安裝評估成效不佳相關。成效不佳的兩大原因是資訊回傳穩定度未達標準,以及政府對智慧電表裝設缺乏整體性的政策規劃。

 

資訊回傳穩定度差並非單純是製造技術不足的問題,更大的挑戰是必須克服環境因素。過去為便於抄表作業,公寓大樓的電表多統一裝設於地下室或一樓,換裝智慧電表後,因電表位置不利無線網路訊號傳輸,導致通訊不穩。另一方面,2013年智慧電表與一般無線網路共用相同的通訊頻道,所以訊號易受雜訊干擾。此外,當時試點進行招標時採廠商統包制,由三家不同的電表製造廠商得標,且三家廠商都需擔負電表與通訊模組製造的責任,導致不同廠商之間的通訊整合不佳,亦是難以忽視的通訊問題。

 

政策面上,現行規劃與電價偏低[4]不足以使民眾主動換裝智慧電表,僅依靠台電推動智慧電表換裝計畫。然而對台電而言,若智慧電表的商業模式無法發展,只有自動讀表及蒐集用電資訊的功能,換裝低壓用電戶智慧電表的實質效益不高。[5]原因在於台電全數換裝高壓用電戶的電表後,台電已可掌握全台60-70%的用電資訊,要預判與調度用電已有相當基礎。也因此2013年後,決定暫緩推動智慧電表裝設計畫,至2016年才重新調整設置方式與目標。並透過核定智慧電表專用通訊頻道,與改變招標方式拆分電表與通訊模組製造,陸續解決技術問題。

 

從國外經驗可以預見,當智慧電表逐漸普及後,個人隱私權與用電資訊公開將引起社會質疑與討論。討論智慧電表隱私權議題,資訊安全首當其衝,因其依靠網路傳輸,如同電腦資料一樣有被駭或破解的可能。即便廠商透過合法管道取得家戶用電資訊,透過智慧電表每15分鐘記錄一次產生的用電波動,可以簡易判別住家是否有人,若取得長期紀錄資料更可進一步判斷家戶作息與生活習慣。廠商是否能取得可判斷用戶作息的資料?是隱私權的另一個問題。

 

智慧電表收集的數據除了能調度用電、計算電費之外,可以進一步應用至家戶節電、家戶能源管理、能源相關研究分析,也是進一步藉由用電大數據延伸其他商業模式的關鍵資料,能源服務業(ESCO)就是因此而生。如前述所言,若不進行其他商業應用,換裝低壓用戶智慧電表的成本難以弭平。然而誰有這些資料的所有權?誰能決定這些資料要給哪些廠商使用?是「產生」這些資料的用戶本身有決定權,還是收到「公司電表提供資料」的電廠?需要更明確的界定。

 

 

台北科技大學蔡孟伸老師補充有別於自動讀表系統(AMR),目前政府推動的是智慧電表基礎建設(AMI),將智慧電表視同鐵路、公路般,未來可後續應用的基礎設施。但智慧電表裝設與資料傳輸成本相較現有系統高上許多,而且每十年左右就必須更換電表,以維持數據的準確性。[6]也可能遇到因科技快速進步不到十年就淘汰原本電表技術的問題,[7]那裝智慧電表對我們有什麼幫助?是推動智慧電表廣泛布建前必須回答的問題。

 

蔡老師指出透過用電可視化的功能,影響用戶的用電行為是其中一個重要的成果。用電可視化是指透過智慧電表即時傳輸用電資訊給用戶,讓用戶可以隨時看到自己的用電量。「智慧電表本身就是記錄與傳輸的功能,不會自動幫你節電」蔡老師強調,並以興隆國宅的用電分析研究指出,雖然智慧電表本身不會節電,但透過用電可視化功能,在沒有其他措施的情況下,就可以使用戶達到平均節電10%的成績。英國、美國、法國的統計都有相似的結果,甚至若是平時對環境較為關心的積極行動者,在用電可視化的狀態下甚至可以節電20%。

 

此外需量反應機制的運作同樣需要依靠智慧電表幫助。需量反應運作是指:當電力公司發現即使所有機組滿載,仍無法滿足用戶電力需求,因此提供誘因使用戶願意主動減少用電。舉例來說,當電力公司發現尖峰用電量無法滿足,可能以尖峰時間節電一度(1kwh),電力公司提供10元獎勵為誘因,降低尖峰用電的需求。一度電的使用對一個家庭或許不多,但若以全台的電力調度來看,只要有160萬戶願意參與(約臺灣用電戶的10%),即等於林口燃煤電廠滿載一個小時的電量。在國家整體電力調度層面達到減少電廠建設、火力降載與轉移用電高峰的作用,對家戶而言雖然是小額回饋,但不失為促進節電的動力。而透過智慧電表即時資訊記錄與回傳,才能有效預測高峰用電,掌握即時的用電情況,並記錄用戶是否確實配合節電。

 

蔡孟伸老師以此圖說明透過用電曲線可初步判讀的資訊。

 

但智慧電表蒐集了那麼多用電資訊到底會不會洩漏個人隱私?從那些資訊又可以看出什麼?蔡老師以用電曲線圖來說明,在不使用其他工具進行細部分析的狀況下,單一日的用電曲線最容易判別的就是用戶在不在家。但若是有長期的資料累積,很容易就能推斷出基本的作息,如幾點起床、幾點吃早餐、幾點出門、幾點回家、幾點就寢、周末會不會外出用餐等。或許這些資料本身應用在電力調度與節電上,不會有太多隱私外洩的疑慮,甚至若家裡有裝設能源管理系統,便能有效協助家戶判斷何時要售出家中餘電,又何時要購電使用。

 

但若是這些資料應用在其他加值服務,就可能產生疑慮。加值服務或許會使生活更便利,產業更有效率,如結合居家照護或物流服務。然而誰擁有資料的所有權?個人能不能決定只提供資料來協助能源調度,而不要加值應用?都是仍待討論的法律問題。下一篇的紀錄會更完整說明這個部分。

 


注釋:

[1] 此處低壓用電戶是指一般採用220伏特(含)以下電壓之用戶,為台電所稱之表燈、包燈與低壓電力用戶數之總和。高壓及特高壓用電戶則是指台電以11,400伏特(含)以上電壓供電者。根據台電106年之統計年報,臺灣目前總用電戶數為14,013,328戶,其中13,988,575戶為低壓用戶,高壓及特高壓用戶為24,753戶。高壓及特高壓用電戶之智慧電表換裝於民國99-100年間即完成,當時戶數為23,632戶,因此會看到部分報導寫23,000高壓用電戶與1,200萬低壓用電戶之說法。
[2] 若以全台1,400萬戶進行估算,裝設智慧電表的總數約為22.5萬戶,普及率僅1.6%。
[3] 統計至2017年為止日本的智慧電表普及率為35.3%、美國48.7%、英國12.3%、法國10%,中國在國家電網公司的用戶範圍內,普及率高達95%。
[4] 2017年11月至2018年10月台灣的家戶平均每月用電,度數約為夏季用電350度,非夏季用電275度。以累進費率計夏季用電之電費為1,232元/月,非夏季用電為578元/月,年平均1度電之電費為2.653元。在住商兩段式時間電價的計費方式下,若移峰情況良好,每月之尖峰用電量僅10%,夏季用電之電費為798元/月,非夏季用電為620元/月,年平均1度電之電費為2.264元。
[5] 以成本來說,人工抄表每個月的費用約為7,000萬元,但換裝智慧電表在沒有計入後端的維護費用、相關設施如公用的通訊網路、資料傳輸費用等,光是電表本身估計約需800億。
[6] 現有的機械電表誤差率約2%,智慧電表的誤差率約0.2%。
[7] 由於智慧電表的資料傳輸與行動通訊相同,蔡老師以2G網路為例,說明因應智慧型手機的發展,在智慧型手機發展至今不到十年的時間,已停用2G頻寬,若未來通訊科技持續發展,智慧電表同樣可能遇到無法使用通訊模組的問題。