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地方政府能源轉型創造了什麼節能市場需求？
杜威達*
戴秀燕
周宏哲
洪崑健
亮鉅股份有限公司
全文刊載「2017年冷凍空調技師季刊」本處僅摘錄部分內容供網路讀者參閱
摘要
當前國際經濟發展模式仍極度仰賴能源耗用，進而衍生氣候變遷和經濟發展的彼此衝突，因此近幾年來國際力推地方政府能源轉型運動，打破過去以中央主導的方式進行在地化特色之能源治理。我國也順應此一潮流推動智慧節電計畫，並且搭配政府開放資訊，尋找地方特性並擬定各具特色之治理方法。本研究採用統計學上之集群分析統計方法 (Cluster Analysis)，搭配數據處理和視覺化工具Tableau，分析過濾政府多項公開資訊，並且針對主要用電成長族群進行現場勘查，發現到目前公開可得的數據品質、分類、和格式均有其改善空間，另外空調系統設計測量與認證，和建築能源管理系統也是邁向更高建築能源效率的關鍵技術和未來市場，最後針對有意投入整體解決方案的廠商而言，掌握優質照明環境設計的能力，也是不可或缺的一環。
一、前言
根據國際能源總署 (International Energy Agency, IEA) 分析，以現行政策 (Current Policies Scenario) 情境下，2011~2035年全球初級能源需求增長45%。身為國際社會之一員，我國近年來亦採行諸多積極措施加以因應，然過去多年來多為中央政府主導前述議題與事務，多數民眾無法瞭解和參與，且各地推廣重點無法一體適用同一教材等，因此節能效果仍力有未逮。
因此自民國104年4月開始，經濟部提供30億智慧節電補助經費，由各地方政府規劃節電計畫達成年度機關與民生部門節電 2%目標，希望最終促成地方發展出具有特色之節電策略，與能源轉型環境。這兩年來所帶動的各地方政府能源轉型，也對未來國家發展綠能與節電事務奠下良好深厚之基礎。
「地方政府能源轉型」在近幾年的國際氛圍下，十分受到重視，全球自國家以降到城市等級，均全面投入，積極卡位下一波城市經濟優勢與城市競爭力，背後也衍生了許多的龐大的市場需求。
二、研究方法
2.1 研究工具
本研究所採用之工具主要使用統計學上的因素分析。所謂因素分析係針對一群可量化且相互有關係存在的變數進行測量與拆解，而本文的拆解方法為集群分析統計法 (Cluster Analysis)，分析對象包括：各樣本之總用電量、樓地板面積、人口、戶數、使用時數、行業別、契約容量、登記電錶數、設備廠牌、年份、噸數、逐月平均氣溫等分布集散特性，依據後續應用所需，進行合理分群分類的研究過程。
2.2 政府開放資料
本研究參考台電為了智慧節電計畫所公布的各項資訊，例如縣市整體趨勢 (月均、季均、年均)、服務業 (≥800 kW, <800 kW, 表燈營業用電)、住宅 (區、里、村、一級發佈區、公設)、政府機關學校 (中央機關、地方機關、大專院校、包燈)、不及底度用戶數、行業別用電資料、民政主管機關所公布之人口數與戶籍數、經濟部研究成果之台灣建築能源地圖 (www.bemap.org.tw) 等政府開放資料進行研究，至於106年輔公布之縣市工業用電資訊則不在分析範疇內。另外，智慧節電計畫的資料庫在學校範疇只有大專院校，高中 (含) 以下剔除。
2.3 四省計畫填報系統
所謂四省計畫指的便是民國97~104年，我國針對政府與機關學校要求每年都要節省水、電、油、紙張一定比例之推行計畫，同時建構一套填報系統，供參與者於每年二月前後填報去年成效，故本研究採用的就是該系統的數據進行分析。其內容後來經多次分析後發現，可能有部分電號行業別與實際使用目的已然不符 (例如抽水站被從學校總用電抽離出來)，卻未在資料庫同步更新的現象，但由於此一現象尚未獲得正式官方回覆因應方法，因此本研究暫時予以忽略此一現象。
2.4 實地訪視
本研究依據前述分析結果，會依據以下原則挑選需要實地訪視之對象，包括各建築屬性之用電強度 (Energy Usage Intensity, EUI) 最高/最低者、EUI成長量最大 (正值) /最小者 (負值) 者、同時避免只有選擇同一行政區的問題，以便日後得以比較城鄉差距的影響程度。
三、發現問題與市場需求
3.1 數據品質與專業分析人力
本研究進行期間，發現了當前公開數據的諸多不便民之處，例如資料的副檔名格式過少，有些僅提供XML、CSV、ODS或是JSON其中一種格式。部分資料下載後還要手動調整欄位對齊，甚至只有提供無法編輯的PDF且欄位還會跳頁。此外，若再交叉比對來自不同公告單位的相同數據也會發現彼此數據不同的現象，另外本研究也實際遭遇到台電所公布各縣市前2500家大用戶之名單的欄位有部分缺漏，例如負責人、地址、電號等需要再經人工手動修正，或有無法修正之問題。
即便是完成上述所提之資料處理程序以後，為了探究其中最關鍵的產業類別，好讓未來節電推廣有更精確的輔導對象，但卻無法就現有數據得知哪個行業別的用電增長最快。
在分析大用戶能源申報資料與四省計畫資料庫的時候發現，部分單位所填報的數據正確性有其檢討空間，例如：樓地板面積為0，全年使用時數為0或是超過8,760小時、全體設備型號一致等，是其值得確認之處，其他例如：設備數量、年份、品牌、規格等，也常有不符合常理的過量或過少的問題。
大數據分析是當前熱門產業，若以蓄勢待發的火箭比喻，數據的數量與品質就類似燃料的數量與品質，是該產業成型的關鍵。我國當前積極跟隨國際趨勢不斷開放能源領域相關數據，衍生帶動大量數據分析人力的市場。在此市場所需具備的專長除了要會使用常見之分析工具之外，最重要的是有長期接觸研究能源知識的經驗，無論是電網供需端的設備特性，或是供需平衡的管理方法等，還要能分辨售電資訊上的差異是否來自在地特色，例如：住商混合、熱島效應、工業區、沿海養殖區、臨時性施工等，都有其不同用電的特性，有些可以透過技術和宣導解決，有些則要透過產業轉型解決，有些則較難解決，例如臨時性觀光活動，或是小家庭數量的增加所衍生的設備使用數量不減反增等。
3.2 冷凍空調系統設計、量測驗證 (M&V)、認證服務體系
空調系統效率在近年來由於國際間力推「零耗能建築」使然，各界開始重視系統效率與再生能源的價值，這是因為單一設備節電的成效已逐漸接近物理限制的瓶頸，進而失去單靠設備更換就能節能減碳的邊際效應。目前國際間推動空調系統效率的領先國家為新加坡，不但法令具有強制力與罰則之外，也逐漸發展出相對應的空調系統效率測試標準作業流程與認證 (Certification) 服務體系。但是新加坡因為具有全年炎熱的氣候特性，與我國氣候特性不同，因此目前仍然難以直接導入使用其制度。近兩年來，中華民國冷凍空調技師公會全國聯合會和經濟部所屬計畫，正在針對此一議題進行積極的國際文獻搜集與訪問研究，並且徵詢各方意見制定我國可能推動辦法，是冷凍空調未來的產業趨勢。
3.3照明與光環境設計
縱觀國內市場來說，照明採用LED可以省電的觀念已經非常常見，只是對於照明環境的設計觀念與現場視覺舒適品質卻仍有提升空間。坊間常見的設計缺失包括照度過暗、照度過高、眩光、照光不均勻的問題，而常見對於LED的疑慮則包括：藍光是否會傷害視力？是否對於各環境一體適用？是否危害生物棲息？是否還有別的燈具更加節電？
目前市場上對於燈具採用LED的觀念已經逐漸為人接受，隨後衍生市場人才就會有大量照明設計的需求，將高效率燈具帶往舒適生活與環境安全的層次。從最基本的如何解讀節能標章、CNS (安規)、BSMI (標檢局)、演色性等，到何種照明配方適合不同年齡層、空間功能下之合理照度與色溫等，到釋疑LED藍光傷眼的科普推廣等。雖然此類專長與需求和冷凍空調行業的關係較少，但是若能掌握此一領域的知識，則更有提供業主完整解決方案的能力，對於取得大型統包案十分有利。
3..4 建築能源管理系統
多數使用者未能落實節能之主因都是來自缺乏數據進行比較，因此不自覺耗能嚴重，或是缺乏低價高穩定度的測量儀器和感知器，因此即便想要改善也苦無數據或是數據品質不良，進而難以及時最佳化控制以外，若欲更新設備也無具體數據提供回收年限的計算，而能源管理系統則是解決上述問題的關鍵。
能源管理系統常有兩種解釋，第一種是ISO 50001針對組織設置專責體系，進行常態性文件檢討與發現問題後投入改善等PDCA的四大步驟之外，還有過去泛稱為建築自動化系統的能源管理系統，針對關鍵設備進行資料擷取與控制。後者的成本在以往較高，與協定封閉的問題，還是會有業主不敢輕易導入。
國內不論是學術界、或是內政部、經濟部等均於近10年投入許多建築能源管理系統的研究，但是距離入法還有一些挑戰有待克服，例如何謂建築能源管理系統的定義？什麼建築類型的業主需要搭配什麼樣的功能？如何進行市場管理，以便確保品質符合所需…等？在上述議題獲得產官學研的共識並且入法之前，建築能源管理系統的需求崛起仍慢，但隨著數位儀表與感知器的價格下降與系統可靠度提昇，搭配組織編制人力的精簡，一套高度自動化且穩定準確的能源管理系統已經逐漸為部分業主接受。
四、結論
地方政府能源轉型除了符合世界趨勢，也是當前政府推動非核家園的重要基礎工作，透過此一運動，搭配政府開放資訊，逐一挖掘出過去未曾發現的不足之處與地方治理特性，相對地也同時帶動起新一波節能技術市場需求，包括冷凍空調系統效率的設計、量測驗證與認證、能源管理系統的需求，以及與冷凍空調產業關係較小，但是是提供業主整體解決方案關鍵的 (大) 數據分析的人才和照明設計需求。零耗能建築雖然於本文較少提及，但是其實也是國際上在節能產業的重要助力，相信在不久的未來也會對我國市場產生影響。整體觀之，管理法規或許還需更長的時間才能產生共識，但城市與企業為了提升本身競爭力，將會持續支撐冷凍空調產業與節能技術的發展，但逐漸邁向資通訊為主的相關技術需求。