能源管理系統-智慧居家

在考量建築經濟性、便利性以及舒適性的同時，往往必須耗費大量能 源，與目前提倡節能減碳的主流意識相悖離，因此於智慧化導入居家環境 的同時，利用各項感測裝置與管理系統進行資源耗損的計算與調整，為居 家節能的重點操作方式。

在台灣的電力消耗方面，住宅及商業建築的耗電量達總耗電量的 30%

左右，是非工業用電中最多的部分。這些電力的消耗以辦公大樓為例，以 空調耗電量佔最多，約佔一半左右，其次為照明耗電亦是重要的項目，其 餘包括電梯、污水泵、通風扇等其他耗電設備，若落實電力、照明、空 調、事務設備等方面節能改善，平均約有 15-20 %之節能潛力。

建築能源管理系統之功能大致上可分為目的要素及手段要素兩方面，

目的要素方面主要是包含監視、紀錄、控制、管理及量測計費等分類；另 外在手段要素方面，主要包含的機能是指列印、操作、資料儲存及資料傳 送等分類。居家可採用的節能方式為將住戶節能設備導入及用電管理，諸

如高能源效率照明及用電設備、用電可視化、用電設備排程管理等，並使 用能源管理系統進行客制化的節能操作，包括住戶智慧能源管理系統

（HEMS）、建築能源管理系統（BEMS）以及智慧家庭電能管理系統，以下就 此三項系統做概述：

(1) 住戶智慧能源管理系統（HEMS）

透過各住戶端宅內設置之數位電表，可提供住戶用電資訊、用電 智慧排程管理、節能教育資訊。用戶參與之誘因包含用戶可即時掌握 住宅用電資訊、可透過網路設定家電的啟用關閉、設定照明情境，有 助節能與電費節約（圖 3-10）。

圖 3-10 住戶智慧能源管理系統

（資料來源：臺北市公共住宅智慧社區實施計畫，2016)

(2) 建築能源管理系統（BEMS）

建築能源管理系統應具有整合 BAS、EMS、BMS、FMS 之功能：

A. 建築自動化系統(BAS)：通過建築物之內部各種電力設備、空調設 備、冷熱源設備、防火及防盜設備進行集中監控，在考慮能源節 約及地球環境保護之條件下達到確保建築物內環境舒適，各設備 運轉狀態及使用率均達最佳化之目的。

B. 能源管理系統(EMS)：以計算技術為基礎的現在電力綜合自動化系 統，透過中央監視所傳達各監視點之數值，分配調度建築物內之

管理能源使用及決策，保持建築物內各用電設備於最佳效率狀態 下運轉，例如用電卸載，需量管理等。

C. 建築管理系統(BMS)：管理各設備之運轉及維修，及保全人員排程 等管理，紀錄建築物內所有費用存入系統資料庫中。

D. 設施管理系統(FMS)：利用電腦之資料庫累積各項設備運轉狀況紀 錄、維修保養之費用，列出各項報表，進行各方面之財務評估及 營繕管理。

(3) 智慧家庭電能管理系統

透過多迴路電表、小型伺服器、硬體控制器、照度計、移動感測 器、溫濕度感測器等設備（圖 3-11、圖 3-12），及電能管理系統與人 機介面，可以收集後端用電設備與不同電力線迴路等家庭電器設備的 用電資訊，及使用平板等手持式裝置等設備可遠端控制照明、空調、

或其他用電設備之亮度、溫濕度、開關或相關調控裝置、及環境資訊 顯示、收集與統計等功能。可搭配各種感測器與軟體進行不同情境調 光、用電設備監控、或偵測人員活動與否以自動開關燈具與其他受控 之用電設備電源。

圖 3-11 固定式照度計 圖 3-12 溫濕度感測器

(資料來源：久德電子有限公司)