CEATEC 2011：綠色節能篇

Post by Emily

受到311強震所引發的核災問題影響，導致整個東日本地區供電量不足，而使民眾的日常生活產生諸多不便，例如各區域輪流限電、電車不定時停駛等，能源相關問題開始受到日本的重視，本次CEATEC 2011展出中，包括Panasonic、Sharp、Hitachi、Mitsubishi、Toshiba等大廠，紛紛展出家用節能系統，以及最新節能技術的家電產品，致力於能源的開發與控管，並做最佳效益化的應用。

一、Hitachi「家庭電力管理系統」（HEMS，Home Energy Management System）

Hitachi推出「家庭電力管理系統」（HEMS，Home Energy Management System），透過智慧控管，讓能源做更有效的應用。為減少電力供應設施的負擔，在這套系統中，每個住宅都有自有的太陽能發電板，以及家用蓄電池，能夠自行發電並儲電，負擔家中一定程度的電力使用。而為了對電力進行更有效的控管，家中所有的電器用品包括冷氣、冰箱、電腦、照明等，均透過網路連結，可以將每個產品的電力使用狀況傳送至管理系統伺服器，除了讓家庭成員透過電腦或平板等終端裝置查看家中各處用電狀況之外，亦可提供政府或系統管理者做為電力控管的參考基準。

能源利用最佳化：透過人臉辨識切換節電模式

為了讓能源的利用達到最佳效益，Hitachi在系統中加入攝影機以及感測器，進行環境條件的監控，攝影機能夠進行人臉辨識，判定家中是否有人在場，若無人在室內達到一定的時間以上（例如人離開客廳超過半小時），系統就會自動切換節電模式，例如降低螢幕亮度、調整冷氣強度等；感測器則可以測量溫度、亮度等，系統會根據環境條件的改變隨時進行調整，例如當室內因陽光照射而較亮時，即調整市內照明亮度，或當戶外溫度升高，即調整空調等。透過這樣的方式，配合環境的監控，降低電力的浪費，達到最佳化的利用。

能源利用最佳化：透過天氣預報系統調節電力

在電力管理系統的部分，主要透過電腦及平板裝置，系統會顯示當天的氣候狀況、目前的電力儲存量及使用率，另外由於未來主要電力能源來自太陽能及風力等自然力，因此電力狀況與環境氣候息息相關，系統會監控環境條件並自動調整，如下圖左所示，由於氣象預測隔天為陰天，為避免隔天電力使用不足，提早於當天下午晴天時進行蓄電池充電。HEMS亦可進行住宅環境的監控，例如目前家中有多少人在家，汽車、冷氣等各處用電量，蓄電池是否進行充電等，提供使用者家中用電相關資訊。

用電紀錄分析

了解家中各處用電狀況之後，可以進一步透過系統紀錄的用電資料，分析家中用電的產品、時段等，讓使用者進行用電方式的調配，以節省不必要的電力浪費，以下圖所示，可以比較去年同期用電量，並計算節省下的電力，亦有程式可以計算節省下的電費。

Hitachi其他省電功能家電

除了透過電源管理達到節能的效果之外，Hitachi亦推出一系列具有省電功能的家電產品，包括LED照明、冰箱、空調以及電視等，其中電視的省電技術非常有趣，它將LED背光面板區分為許多細格，在顯示影像時，會自動偵測畫面明暗，只有畫面明亮的部分LED才發光，影像畫面較暗或黑色的部分，此區塊的LED就不發光，或是較暗，以下圖為例，圖中的螢幕即為右下角畫面的LED發光對照圖，其中畫面中間較暗的部分，LED光也較暗，畫面上方較亮的部分，LED光較亮，如此畫分區域的方式，可以在不影響畫面效果的情況下，讓無須發光的部分減少耗電，達到節能的效果。

二、Panasonic「智慧能源系統」（SEG，Smart Energy Gateway）

Panasonic也推出自有的「智慧能源系統」（SEG，Smart Energy Gateway），也是將家中的電器產品串連成「電力網」，主打「創造、使用、販賣」三個概念，Panasonic推出新型太陽能板，比過去的傳統太陽能板更輕，更適合放置於住宅屋頂上使用，並且有各種尺寸，可以根據屋頂的大小及斜度選擇最適合的太陽能板。此外發熱技術也經過改良，發熱效率更高。

偵測動作調節室內溫度

家中的各式家電，包括冰箱、熱水器、空調、電磁爐等，也都是經過改良的節能產品，例如熱水器，透過電力以及空氣中的熱能來加熱，可以節省65%的電力，平均每個月可省下1100日幣的電費！空調也會自動偵測室內環境，若是冬天開暖氣，會避開家具，只針對人們的周圍送風，也會偵測人們的動作及室內人數，若人們太久沒有動作（例如坐著看書、看電視），或是室內人數減少，則空調會自動調整溫度，讓室溫在不浪費電力的情況下，維持最舒適的溫度。

汽車也可以快速非接觸式充電，並成為用電系統的一環

除了一般的家電產品之外，未來汽車也會成為「家電」產品，也透過家中的電力網供電，汽車本體也經過許多改良，電池採用PC用的電池模組，重量更輕，電池效能也更好，並設計有無線充電設備，未來在加「電」站即可直接使用非接觸的方式充電，更為方便快速。汽車本身的空調及熱能處理系統也透過技術的改善，降低電能的耗費。由於晚上7點至12點為住家用電的高峰，因此若汽車的電力白天沒有用完，則晚上回到家中時，會先透過電力網將汽車中剩餘的電力輸送至家中使用，等凌晨住家用電量降低，汽車再開始進行充電，以維持用電系統的平衡。

透過手持裝置監控用電狀況

家中的用電狀況也可以透過電視或智慧型手機、平板的行動裝置進行監控，了解各電器的使用狀況，並透過行動裝置進行遠端遙控，以避免忘記關燈等而造成電源的浪費。以下圖為例，可以透過電視螢幕觀看家中各電器用品的使用狀態，以及房間溫度等環境條件，並可隨時透過智慧型手機調整電器的使用，譬如用手機把客廳的電燈關掉，或快回到家時，用手機事先將室內的空調開啟等。

透過節電系統避開尖峰用電，節省電費

Panasonic的節電系統還有一個很特別的地方在於「販賣」這個概念。每天的用電量並非24小時相同，白天人們在活動時用電量較高，晚上至凌晨用電量則較低，未來的電力計費方式會以此作為計算標準，即用電量較高的時段電費較貴，用電量較低的時段電費較便宜，以分散消費者電力使用，達到舒緩用電高峰的效果（與高速公路半夜不收費以舒緩車流的用意類似），估計未來白天的電費約為夜間電費的三倍。

未來太陽能將成為家戶重要的電力來源之一，但太陽能只有白天能夠製造電力，而住家用電量的模式卻剛好相反，白天大家都出門上班上課，家中用電量較低，晚上大家都回到家中，用電量反而變多。考量到家中用電與發電模式不一的現象，Panasonic因此推出「販賣」電力的概念，白天太陽能發電多，家中用電少，就將多出來的電「販賣」給電力公司，晚上回家，發電量不夠用時，再向電力公司「購買」電來使用。但由於白天電費較高，夜晚電費較低，因此這樣的收費模式對消費者而言更為有利，除了讓電源做更有效的利用，也可以節省電費。

三、Sharp「家庭電力管理系統」（HEMS，Home Energy Management System）

Sharp也推出「家庭電力管理系統」（HEMS，Home Energy Management System），強調「創造、節能、儲存」三個概念。Sharp持續投入太陽能產業的研發，目前國內已有多處大型太陽能發電的應用，例如大阪萬博紀念公園，在公園坡道旁設置了約270公尺長的太陽能板，其發電電力供公園內的路燈等照明設備所使用。其他還有如大型企業，將太陽能板設置在大樓頂樓或外牆，有效利用空間做為發電使用。Sharp積極改良太陽能發電板，讓太陽能板體積更輕薄，只有過去太陽能板的三分之二的厚度，發電效率更高，並且具備耐熱、防風、防水等功能，讓太陽能板更適用於住家屋頂。

透過太陽能節省電費，並將電力販賣給電力公司

Sharp也提出與Panasonic類似的「販賣電力」的概念，白天透過太陽能所製造出多餘的電能，以較高的價格賣給電力公司，提供白天其他如商業區、工廠等用電量較大的地區使用，晚上再以較便宜的夜間電費，向電力公司購買電能使用。

節能電器減少60%電力使用

節能的部分，Sharp也推出各種節能電器，照明設備採用LED照明，可以減少60%的電力，其他節能家電包括空調、冰箱、電視等，與十年前的技術相比，可減少45%的電力耗損。Sharp也與三菱共同研發電動車，完全以電力做為動能，可以減少二氧化碳排放的空氣汙染，並且車輛在晚間進行充電，可以避開白天用電高峰期，若白天汽車電量沒有用完，晚上或停電時可將車輛中的電力輸送至家中使用，待夜間或電力回復時再進行充電，以達到能源有效利用。

電力控管、快速調整用電

製造電力之後，應做有效的儲存與管理，因此除了蓄電池之外，Sharp也透過HEMS，對電力進行控管，並能以電腦、專用設備、平板及手機等行動裝置監控家中用電狀況，包括每個電器用電量、剩餘電量可使用時間、家中各處溫度等環境條件，還有目前消費電力為自有發電或是購買電力，總共節省電力等各種用電資訊，以供消費者隨時進行用電調整，還可以利用系統進行用電試算，系統會提供最佳用電方案，節約能源，也節省電費。

四、Mitsubishi及Toshiba

Mitsubishi推出多款節能家電。R系列冰箱擁有14個感測器，只要按下節能按鍵，冰箱就會調整為節電模式，根據感測器所提供的資訊調整電力的配置，並具有「急速冷凍」的功能，可以在最省電的情況下保存食品。節能空調「Kirigamine」也會根據室內溫度調整送風，並搭載更省電的高效能壓縮機。照明的部分採用LED照明設備，除了較傳統照明設備省電，使用時間長達60000小時，可以減少廢棄物的產生。

Toshiba除了太陽能發電之外，還提出風力、水力、地熱、沼氣等發電技術，都是靠自然環境的力量來發電，來補充不足的能源。另外Toshiba也提出「植物工廠」的概念，希望透過大面積植物的光合作用，進行二氧化碳回收再製利用。此外，Toshiba也提出「汽車變動電費」的概念，未來汽車在「加電站」充電繳費，汽車電費會隨用電量的模式而波動，例如在用電量較低的時段，整個區域供電較為充足，汽車電費會較便宜，以紓緩區域用電。

五、其他廠商(NTT Docomo、KDDI及其他)

除了上述消費性電子大廠之外，行動通訊相關廠商也積極推展綠能的概念。NTT Docomo整個攤位都採綠能環保的設計宗旨，推出「5R」概念：Reduce、Refuse、Recycle、Reuse、Reform，多使用可回收、可再利用的環保素材，讓材料可以重複使用，或分解之後再製使用，減少資源的浪費。NTT Docomo攤位的建材都是以廢棄物重新溶解製造再利用，或是攤位拆除後，可繼續再做為建材使用的素材，並且攤位電源也是以太陽能發熱所製造的電力為主要供電來源。

而身為手機業者，雖然無法如消費性電子大廠提供節能電器，但NTT Docomo及KDDI等均積極參與電力網，將智慧型手機及平板裝置做為家庭電力網的監控設備，透過網路連線，除了可以隨時監控家中用電狀況，亦可遠端遙控家中電器，調整家中用電，甚至可以進一步與過去用電情形比較，計算共節省多少電力及二氧化碳等。