關於智慧物聯網之我見

物聯網興起，幾乎所有的硬體廠商都標榜他們的硬體設備是具有智慧的！但是真的如此嗎？又什麼叫智慧？今天我們就來剖析一下這智慧二個字。

硬體設備具備連網能力並不難，但要同時具有智能就牽涉到不同層次思考領域了！我個人對於物聯網設備的智能化定義如下：

l   聯網能力的硬體接口-可能是有線的也可能是無線的又或者二者兼備。

l   具有基本的智能-又或者可以說具有自我判斷能力，不同種類的設備負責不同領域的功能，所以智能及判斷功能都不相同。

l   具有溝通能力-也就是必需要能和它項設施(可能是硬體也可能是軟體)進行廣泛性的智慧溝通。

上述三點必要條件缺一不可，但今天我們就特別針對第三點-溝通能力特別花點時間來闡述說明。

網路上二個以上的連網物件要互相進行溝通可以說是一件極其複雜的軟體溝通工程，這中間最基本的關鍵要素就是通訊協定，所有的物聯網設施供應商一定會宣稱它的設施支持某一公定的通訊協定，但是真的就如是嗎？下面我就來舉個國內開發商常見的例子說明：

我們常在展覽會上參觀看到某些廠商展示自家的智慧聯網設備，譬如號稱智慧開關及軟體App可以連接智慧燈光系統進行智慧操控，各方面的操控及功能運作都非常順暢正常，接著問說你們支持何種通訊協定，譬如說Zigbee好了！這個通訊協定很好、沒有問題也有非常多廠商支持，但是若繼續提問你們的App或智慧開關可以操控它牌同樣支持Zigbee通訊協定的智慧燈控系統嗎？我想不用我說各位朋友應該都知道答案了！

這點就是我所謂廣泛性的智慧溝通能力的差別，就我所了解國內眾多的硬體物聯網供應商普遍上就沒把這一點列入研發重點，在我來說這所謂的支持Zigbee通訊協定只是個幌子！這樣子研發出來的產品能夠號稱智慧嗎？充其量也只能是低等智慧罷了！

另外我們再來以不同角度來看業界產品的開發，譬如分別由硬體角度及軟體角度來看智慧家電產品，先由硬體角度來看，譬如Samsung 及Sony 都分別推出了自家的智慧家電系列，這些家電都會搭配自家開發的智慧操控App，這些不同廠牌的軟硬體設施也都支援乙太網路及Wifi通訊接口及相關協定，可是想當然耳，你不可能用Sony的App去控制Samsung的家電。這就是硬體廠商的思維，不是沒有能力作而是壓根不願意去作！可是這樣的結果，消費者會買單嗎？消費者的智慧家庭建構的起來嗎？這中間一定有一個環結還沒打通，這就是智慧家庭一直無法快速推廣的要點，想通了答案就呼之欲出了！

我們再由軟體廠商的角度來看智慧家庭這一回事，假使一個軟體公司想要開發一套智慧家庭App，譬如就像前面Sony或Samsung的手機遙控器好了，當然最終的目標這個App必需要能控制所有品牌的智慧家電，又或者需能含蓋前五或十大品牌在內否則賣給誰啊？所以說難度來了！這個軟體開發團隊一定要了解整個雲平台架構，所謂的IaaS、PaaS及SaaS分別扮演的角色何在？我想這個軟體工程要考慮的架構及複雜度絕對十倍於目前硬體開發商所提供的同類軟體，而且其中最難的恐怕還有相當繁雜的系統整合功能需要考慮，但這就是智慧與否的所在囉！當然這最後開發出來的App會是免費的嗎？又或者是一般家庭能接受的價位嗎？又或者羊毛出在狗身上，能找到夠智慧的狗買單嗎？這些種種應該都是國內軟體公司沒有投入的原因又或者國內還沒有夠大夠規模或具眼光的軟體公司呢？

最後我想說說關於智慧家居推廣的金鑰匙何在？上面所談的那些都不重要那只是無病申吟！智慧家居推廣的金鑰匙就是開放的心態！

關於「大機組大電廠」迷思之我見

綠色消費者基金會董事長方儉表示，815大停電的主要問題不是缺電，而是長期的「大機組大電廠」迷思下，台電整體電力系統設計上的重大的缺陷。

我想一定有些人持有相同的看法，但就事論事是否馬上就將「大機組大電廠」定位為重大缺陷，我倒是持不同的看法。在討論這個議題之前我們必需先有一些基本的常識及觀念：

l   發電及負載量平衡問題-基本上以目前的科技能力，台電發出來的電是完全不考慮儲存的，也就是說需要多少電就發多少電是最佳的解決方案，但由於電量需求是完全變動的，所以如何取得負載端及發電量的供需平衡絶對是個高難度的技術問題！由於各發電機組的啟動及加減載一定有時間延遲及時效性問題，所以一定會抓安全係數以防止缺電現象發生，意思是說實際發電量是即時需求量+安全係數(譬如5%~10%)，而且這是隨著時間時時刻刻都在變化的。

l   電力輸送問題-發電端和用電端處在不同位置，這中間電力的輸送就需要靠電力傳送饋線系統，為何說系統？發電廠相較於用戶端是極少數的，如何將發電廠發出來的電有效的輸送到各用戶端這又是另一個極高難度的系統設計問題。電力傳輸系統可以簡化為集中式及分散式二大類，我想這二大類都各有各的優缺點及支持者，我們先不論優劣，但是進一步智慧化應該是沒有爭議的。

l   電力傳送的損耗問題-大家都知道電力傳送的距離愈短愈好，這代表損耗愈少；為了將電力傳送距離拉遠就必需得拉高電壓，但到用戶端又必需得降壓下來，所以在整個電力傳送網間就不可避免必需得配置設計各種變電站及相關昇降壓設備。電力傳送的相關技術在百多年前曾引發一場直流電之父愛迪生（Thomas Alva Edison）與交流電之父尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）間轟動全世界的「電流戰爭」，相關說明有興趣的朋友可以參考我之前的PO文-http://greenhomeconssult.blogspot.tw/2017/04/。

l   發電種類及選項-發電的技術有很多種，諸如：火力、水力、核能、綠能…等等。各種發電技術都有不同的成本計算方式，通常它也會隨著時間變動而有所不同，各國基於國安風險考量都會就不同種類的技術建置不定數量的不同發電廠，至於各種發電廠的佔比就更屬國安層級非一般老百姓能插手理解囉！

P.S. 配置具抽蓄功能水力發電廠的另一個好處是可以當整個發電系統的大型儲能廠，我們前面提到的多餘發電量(5~10%)可以送到水力發電廠進行電/位能轉換，一方面除了可以讓發電/負載量達到平衡，同時也可以讓水力發電時不流失寶貴的水資源，台電也配置了一定容量的抽蓄水力發電廠。

l   建置時效問題-發電廠的評估及建置是需要時間的，一般若以十年為單位應該不會太誇張；至於電力傳輸網的建置那就更有得談了！台電迄今共進行了七個輸變電計劃(如下表)，從民國61年至今106年共45年的時間方達到現今這個規模，所以說相較於發電廠的建置輸變電傳輸網更是另一個更需要深入了解及探討討的議題。

前面拉拉雜雜講那麼多其實是希望讓我們後面的論述能有所依據，以免落入空口說白話的狀況產生。

我們回頭來看「大機組大電廠」這個設計理念，不論是否有人以現今的思維來說是迷思或錯誤的設計，但它也已經伴隨大家一起成長、走過風風雨雨、渡過無數次經濟風暴達數拾年，並讓我們的民生及經濟成長至今。今天就算小英政府認為架構老舊、不堪符合未來綠電佔比成長的需求，需要大刀闊斧動刀修改，也應該提出一套令人信服可行的方案方能取信於民啊！

我們來看看小英政府喊出的口號：

『2025 年達到綠能發電佔比達到 20%以及非核家園(亦即核電廠除役)的目標』

在此我先說明我不是執政者，我不是來提供答案的，提供解決方案是執政者的基本責任；我也不是電力專家，我不敢隨便亂提不成熟的規劃建議。但我自認還具備一點常識，可以辨別你提出的方案是否可行或者就是胡攏；今天我就是來提出質疑的！但是我一定有所本！

我們來看看台電目前的全系統裝置容量佔比圖如下：

1.       首先我們來看民營電廠的裝置容量已經佔比達8%，我不敢對民營化的優缺點表達意見，甚至還算傾向接受方。可是民營電廠基本是營利的，發電自用有餘剩下的才賣給台電的，當全台用電吃緊時(當台電某一機組跳脫時就面臨的現象)，民營方為了自保絕對保留自家電廠自用不會援助台電的。大家可能不知道，民營電廠賣給台電的電價是高於台電賣出來所收取的電費的，這意思是說台電做的是虧本生意，在承平時期，我可以一邊用台電的電(譬如 2~3元/度)，同時我把發出來的電賣回給台電(譬如 3~5元/度)，可是當用電吃緊時，發電量當然留下自用保險囉！我無意要批評這些商人奸巧，這是基本的投資概念誰都一樣！可是當你要推動民營電廠時就要了解這些不受控的電廠發電量在緊急需電時期必定是排除在外的，你的因應措施是什麼？答案很簡單-就是提高備轉容量率！可是如今備轉容量率被刪的這麼低、甚而被一些民代批為台電藏電，真是無語問蒼天啊！

2.       去核電化是沒人敢反對的終極目標，可是小英政府喊出2025完全去核化，好吧！這是你的政見，可是你要告訴人民這個缺口如何補吧！你說用綠電來補，綠電成長佔比提昇至20%即可補足，算術很好！可是新設綠色能源發電廠(風力及太陽能為主)如何在這短短七八年的時間內達成需求目標？你是阿拉丁神燈裡的燈神嗎？給你三個願望，即刻達成！

3.       「大機組大電廠」不好改為「小機組小電廠」，這個思維一直被一群所謂的”電力專家”所提出，但顯然大電廠的匹配架構是集中式，小電廠的適用架構則為分散式，若想把台電目前的配電骨幹(345kV/161kV)修改為分散式架構(可能是69kV)，而且一定還需要更大量的配置電網來介接十倍於大電廠數量分散各處的小型電廠，這誰能給出答案？還有可行的建置時程為何？台電有第八輸變電計畫嗎？

4.       電網智慧化的計劃方案在那？需要多少預算？整體規劃建置方案呢？何時完成呢？我可以打包票智慧電網架構未完成前所有的小機組小電廠投資都是屁話！無非是增加民營電廠的數量及佔比，可是備轉容量率這個要素你又要求一直降，真是無言以對啊！

5.       為了滿足小英政府所提出「不缺電、不限電」的承諾，現在唯一方法是增加火力發電廠的發電量(含燃氣及燃煤)並於未來幾年內新增建置燃氣發電機組，可是燃氣機組的供氣脆弱度(如何儲存及輸送)在這一次815大停電中顯露無遺！這是一個好的方案嗎？實在是讓人高度懷疑！

6.       風力發電-離岸風場的建置是個必走的方案，可是這是一個高技術(結合土木及機電)高風險的投資，建置初期一定有很多環保議題以及大量的資金融貸問題需要克服！此外大量懂外語又願意承擔高風險長期外海臨高作業的技術人力何處來？顯然這些種種我們都沒看到實際可行的方案被提出，而只看到口號！

7.       電價合理性方案你敢提嗎？可憐的馬政府油電雙漲方案被你們批的體無完膚，可是沒有反應出合理的電價方案以及足夠的誘因，你認為節能產業活得下去嗎？民眾的節能概念落實的下去嗎？

「英派革新・台灣好政－蔡英文的永續能源政策」的三大策略是否只能淪為口號！

以上幾點質疑實在是憋了幾天，看不下去，深夜時分述發一下心情！

全台大停電誰的問題-小英政府外行領導內行必然的結果

不出所料，今夏停電的夢魘終究發生了！只是沒想到這次來了個這麼大的震撼彈。為什麼說這是必然的結果，我可不是什麼電力專家，也不是什麼神鬼預言家，但我只要上去台電的官網一看，備轉容量率竟然低於5%！這真是讓人看的心驚膽跳啊！

一般民眾不可能會真的那麼了解備轉容量率這個電力專有名詞，可是都應該會有風險規劃及備援概念的。我們就由這個基本的風險概念延申來看如何規劃電力配置。我們由小的方案談起好了，由於電力需求量是動態的而且發電機組的建置也需要數年的時間規劃、採購及建置。所以我們若把尖峰需求預估值拉到5~10年應該都是可以接受的，若我們保守預估每年經濟成長率1%(這實在太少了)，以這個量來評估同樣的電力需求成長率，若用這個值假設6年的估值就必需是現狀+6%的成長預估值，若我們再加上3%的安全餘裕空間(這個係數應該也算是極低的)，所以說若我們用簡單的算術來看，現今總發電機組的發電容量應該是尖峰時段總需求量的109%，這是隨便算算的最小安全容量允許值。

可是當然也沒那麼簡單，這其中還沒估到各機組會老舊淘汰、例常保養需要停機以及突發故障(譬如今夏連這次至少已經發生至少三次)造成供電損失的狀況！

我們在設計任何不停頓系統時都會考慮備援機制，不論是冷氣或電力系統都如是！一套一噸冷氣供應量的機組若採1+1備援，則總冷氣供應量為2噸(這意思是說備轉容量率為100%)；若我們採用2+1備援機制，三套0.6噸的機組二套運轉一套休息，總供應量為1.8噸(這意思是說備轉容量率為80%)，以此類推。

我們回到電力配置及容量設計討論，目前全台的尖峰電力需求量大約為4,000萬瓩，昨天離線的桃園大潭電廠6部機組總供電量約佔1/10-400萬瓩，假設我們設計全台共有 12處大潭電廠併聯發電(設計一處歲修、一處隨時備援接手跳脫或故障機組)，所以總發電量共可達 400*12 = 4,800萬瓩，也就是備轉容量 800萬瓩，備轉容量率為 800/4,000 = 20%。如果再加上意外的保險或成長預估，我認為備轉容量率達到 30%都還是可以接受的，雖然這些都需要人民的血汗錢投資出來的，但只要台電的專家們能夠出來背書告訴人民及企業主，未來不缺電、保証不停電，該投資的就該投資。

可是我們用愛發電的小英政府是如何設計的呢？台電藏電！意思是說備轉容量率愈少愈好！所有的資料都是網站上即時揭露透明的！真不知道台電的專家們那去了！今天斷電後的損失，再多的投資都補不回來了！以這麼低的備轉容量率來看，斷電還會繼續發生！祈求老天爺保祐吧！