第四章 產業介紹
第二節 產業發展歷程
現今部分國家的電表通常會規定(regulated )抄表(value)的期間(period) 而且因不同 國家而異。在德國，一年一次，其他國家像是 Lithuania 則是一個月一次，這樣的過程 對於實現歐盟的要求還有一大段距離，根據 EU Directive 2006/32/EC(歐盟指令)能源的 最終用途，需要引進許多其他的智慧型電表系統，一般而言，智慧型電表是由能夠互相 溝通以及提供資訊的智慧型電表和系統所組成。
圖 4-3 電表之演進 資料來源：本研究整理
上圖 4-3 為電表的演進過程，以下列不同的形式來表示：
一、傳統式讀取電表
這種電表較適用每年抄表以及付費一次的方式。服務技術員安排公寓大樓住戶目標 日期。讀取不同電表上的數據，並且在紙本上記錄。這些資料送到收費中心去產生帳單。
這種人工抄表的方式有很多缺點，包括挨家挨戶人工的抄表將造成高人力成本。且這些 抄表人員需要得到住戶的同意，對於雙方來說都相當的不方便，抄表的技術員長期處在 壓力下，並且要在短時間內把記錄完成，因此這種人工的抄表方式也很容易產生錯誤。
二、行動式讀表(mobile reading)
談到行動式讀表，電表的資料是透過特別的裝置(手持式 handheld)，區分 為 Walk-by
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與 Drive-by。這類的行動式讀表主要是因應較為寬廣的國家，如歐洲國家某些小鎮幾十 平方公里的區域，而住戶不到一百戶。
三、自動式讀取電表(Automated meter reading)
AMR 為一種固定的網路形式，來提供資料，排除了人力及人為因素。AMR 提供每 日適當的資訊，甚至是每小時。因此這是最能符合 EU Directive 的要求之方式。為此國 營事業現今朝向自動化電表，建立更開放與互動的解決方式。
四、先進電表基礎建設(Advanced Metering Infrastructure) 智慧型電表系統可設計的功能包括了：
1. 資料傳輸基礎建設 2. 正確量測使用量 3. IT 環境相稱於資料量 4. 能源使用量在地顯示 5. 客戶導向的帳單系統
6. 電表與系統間，提供雙向資訊與溝通 7. 允許自動讀取及蒐集電表資訊
8. 自動化傳送、處理、管理及使用讀取電表資料
9. 傳送詳細用電資料，包括從遠端提供歷史的、及時的成本、碳排放量等資料顯 示給客戶
日前依照 ABI Research 的調查，估計全球的電表裝置在 2010 年達到七億台。而 智慧型電表將會慢慢取代傳統機械式電表，並預計到了 2013 年智慧型電表將成長至兩 億台，佔總電表裝置量比重將由 2008 年的 10%到 2013 年的約 25%。
五、先進電表基礎建設處理程序步驟
根據 Gartner 機構所做的分析，先進電表系統大致上可分為 6 個步驟，如表 4-3 所 示。雖然先進電表基礎建設的定義將會隨不同情況持續的來演進，但是先進電表基礎建 設的系統已經確定可以與自動讀表系統(Automatic Meter Reading, AMR)有根本差異上 的差別。其中最重要為：先進電表基礎建設的技術隨著目前電腦網路技術的精進包含了 與每個電表的雙向溝通；並且也需要延伸定義出一些開放性的規範或標準來與日新月異 的資訊科技相結合，例如：家庭自動化，整合式的需量反應與負載控制能力，以及氣業
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等級的電表資料管理系統等。先進電表系統牽涉的技術可分設備端、傳輸端、資訊處理 端、資料成現與分析端等六個項目。
表 4-3 先進電表系統處理程序步驟與相對應之技術
處理步驟 牽涉技術
資料取得 (Data Acquisition) 電表設備 (Meter Device)
資料傳輸 (Data Transform) 寬頻電力線傳輸、無線技術、射頻衛星傳 輸 (Broaband over Power Lines, Wires, RF Statellite)
資料清理 (Data Cleansing) 資料驗證、編輯、估計工具、以電表資料 管理 (Validation Editing Estimation Tools, Meter Data Management System)
資料處理 (Data Processing) 電表資料管理 (MDMS)
資料儲存 (Information Storage/Persistency) 電表資料管理 (MDMS)
資訊傳遞與資訊分析呈現 (Information Delivery/Presentment)
用戶資訊入口網站、網頁服務、電力資訊 交換、電表資料管理 (Portals, Web
Services, Electronic Data Interchange, MDMS)
資料來源：Gartner(2010)
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貳、AMI 未來趨勢
目前來說，首先各國第一步皆再投資巨額建置自動讀表管理(Automated Meter Management)。如下圖 4-2-2 所示，自動讀表管理解決了人力問題、工安問題、及提 升目前資訊傳遞的效率，以歐洲法國為例，一年以人工抄表兩次，供應端與使用端 皆無法得到及時資訊來做用電政策，以及因電表安裝在室內，人工抄表的工安事件 50%是遭惡犬咬傷，法國預估 2016 年約有六千名員工退休，為因應達成歐盟每月 超表的需求，估計未來仍以人工方式的話，人力將短缺五千人。
圖 4-4 AMI 功能趨勢
第二步的斷電管理系統從自我監測、控制、預防診斷到自我保護和復原，在 斷電的第一時間，將斷電區域隔離，不至於影響其他區域，並迅速將斷電區域復電。
下圖 4-5 是斷電管理系統詳細流程，整個斷電管理系統會自我不斷監測，當有斷電 訊息時系統會產生訊號，訊號並會傳遞至系統中心確認，確認過程可以有效提升整 體穩定性，並將狀況回報制客戶且自我作自我保護及復原的機制。
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圖 4-5 斷電管理系統
資料來源：Hahn, T. (2008). Technical and Operation Considerations in Using Smart Metering for Outage Management. EEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition, 21-24, pp. 1-3.
未來更會追求各種創新應用服務，依據不同的顧客需求所發展而出，達到更有效率 的使用電力，例如需求回應系統，配電端與用電戶雙向溝通，不但可以即時提供用電資 訊，有助供需調配，配電端可以了解電力供給與需求，用電端也可藉由動態電價決定用 電行為，進而改變用電行為，促成全面而持續的能源節約。
先進電表系統的設置後，預計可用來增進用戶對能源使用情形的掌握，了解本身的 用電情形與用電習慣便能即時進行有效的能原監控，在這方面的節能效益，以國外的 AMI 系統的建置後的效益評估經驗來看，約有 5%~10%的節能成效出現。根據經濟部出 版之 2007 年能源科技研究發展白皮書，近年來以節能為主要應用之電力監控節能系統 技術之發展效益月發受到重視，針對大樓、校園、便利商店、家庭等大、中、小型之耗 能標的物之節能應用，全球每個地區的電力情況特性也不盡相同，因此對於先進電表系 統的需求也各有不同，如圖 4-6 所示。據 Datamonitor 觀點，AMI 在西歐的佈建規模將 比北美萊德大的許多，而且西歐將專注於時間電價費用(TOU)、準確的收帳機制與需量 反應(Demand Response)與整理智慧電網等相關應用。
此外，在西歐因為某些電力市場為壟斷情況，所以電力公司較能算出潛在成本解省 效益，並且獲得立法或行正當局的推動同意；但在較為競爭的電力市場，對於電力公司 來說，先進電表系統的推動效益就較為不明顯，較明顯的例子為英國，其在電力上的配 電與零售是分開的，也就是說供應商不能禁止客戶明天更換供應商，即便今天才幫客人 裝設功能多樣化卻費用相對高的智慧電表；然而這個現象將在 2009 四月間通過「第三 次歐盟能源法案」，將強制要求 2020 年以前歐盟各國需 80%以上用戶須採用先進電表。
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圖 4-6 不同的 AMI 技術採用趨勢與需求 資料來源：Datamonitor，2010
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