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首頁 > 台電月刊封面故事

透過科技的進步,與我們生活息息相關的電度表(以下簡稱電表)不僅變得更為堅固耐用,更重要的是,賦予它的功能也越來越多,原來一個小小的電表內,記載的不僅是用戶使用電力的所有資訊,同時也記錄著電業發展的脈絡。

不同時期的電表,訴說著不同年代的故事;不同地區的電表,也為散布全台各地的抄表員帶來不同的故事,而這些,都是台電員工為台灣電業默默付出的感動。而在代代傳承、與時俱進的情況下,電表的發展也進入智慧型電表的年代,它能為節能減碳做出怎樣的貢獻,又將為電業發展帶來哪些變革,更值得我們仔細了解。

■ 文/張立宇  編輯/日創社團隊  協助/業務處、綜合研究所、屏東區營業處 

老電表.新傳承

早上起床,你可能先打開電視,聽聽今日晨間新聞節目的頭條是哪件事,接著打開電冰箱,為自己倒一杯牛奶或果汁;下班回家後,第一個動作必然是打開電燈,接著你可能開啟電腦,看看Facebook上的好友又丟來哪些新的訊息⋯⋯。

時至今日,我們早已習慣電力所支援的現代生活,但仔細想想,在愛迪生1878年發明電燈迄今,人類真正將電力使用在生活中的歷史,可還不到150年的時光,電力卻已成為人類生活中不可或缺的元素。

電表的裝置設計

最早愛迪生發明的電表,是利用電解法的方式,來測量用電量。當時電表中有兩個放有硫酸銅溶液的玻璃瓶,電流通過時,其中一個瓶子裡的銅片會溶解,累積到另一個瓶內的銅片上,藉由銅片重量的改變,來計算通過的電量有多少。所以早期電力公司的「抄電表」方式,是在關掉電源後取出瓶內的銅片,更換新的銅片後,將使用過的銅片帶回去測量重量,藉此來算出用戶需要付出多少電費。

台灣雖然自清朝就有電業發展,電表的使用也可追溯到民國元年,但國內真正普遍使用電表卻是民國44年以後的事了。而且早期並非家家戶戶都有裝設電表,電費的計算方式是「以盞計費」,畢竟當時除了電燈,也還沒有其他電器用品會用到電力。

日治時代,台灣出現的電表多為日系或進口電表,直到民國44年大同公司與日本東芝株式會社技術合作,才有國產大同的I-11T型單相二線式家庭用戶電表,以及D-61T型三相三線式工業用戶電表的生產,台灣逐漸進入電表計費的年代。

之後隨著一般家庭逐漸出現電冰箱、冷氣機等高耗能的電器,用電電壓從110V改變為與220V併用,於是引進了美規的單相三線110/220V 30A的電表,這一型的電表直到民國60年後才有國產製造,也是目前台電公司千萬用戶使用的主要計費電表表型。

至於工商業用電表與一般家庭電表差異之處,在於工商業電表為「需量瓦時計」,能方便電力供應系統的負載管理,40年代台電公司已使用GE公司製造的需量瓦時計,70年代國內表廠與GE公司技術合作,將需量瓦時計帶入國產化的年代,透過用戶端裝設雙需量瓦時計配備時,達到尖、離峰需量管制,台電的電力負載調度管制自此進入多時段控制時代。

早期的電表為機械式電表,隨著科技進步與電業的時間電價、自動讀表等逐漸增加電表要求,之後才陸續演變為機械電子混和式電表(即表體為機械式,記錄器為電子式,民國71年時台電公司才開始裝設),進而成為全電子式電表(民國89年時即有裝設高壓用戶,92年擴展至一般家庭用戶裝設),也就是目前正夯的智慧型電表。

電表,封存一段記憶

為了瞭解這段電表的歷史,我們走訪了位於樹林的台電綜合研究所,這裡收藏了300多顆台灣歷年來曾使用過的電表,可說是國內最大的「電表博物館」,見證了台灣電業歷史的重要發展。

「你知道目前台灣還在使用的電表有多少種嗎?」綜合研究所(以下簡稱綜研所)電表組蘇崇仁特種校驗課長問說:「答案是150幾種。」對每一顆電表都如數家珍的他,一一介紹陳列在綜研所展示櫃內大大小小、年代不同的電表故事。其中有年代最早於民國3年出廠的電表、有早期雙圓盤的電表、有來自英國的電表⋯⋯,每一顆電表,都靜靜的躺在展示櫃中,訴說著他們曾經帶領過的美好時光。

蘇課長表示,電表的發展與科技進步有相對的關係,每個時期都有其特色。簡單以外型來說,早期電表外殼多為鐵製或鋁製(無陽極處理),僅留一個小窗口可以觀看圓盤轉動供準確度量測,外殼也僅漆上油漆,之後玻璃上市使用普及,近年來則多為塑鋼製造,更為堅固耐用。至於內部零件,則變化更多,早期甚至連塑膠、橡膠都還沒有使用,不像現在全電子式電表內部充滿各種精密零件。

「這裡頭有很多電表都是古董了,也虧得以前的老師傅有這樣觀念將他們保存下來。」蘇課長口中的老師傅,是從日治時代就在台電公司上班的前輩,迄今如果在世,也是80幾歲的高齡。「很多早期電表的考據,都是他細心推敲出來的,但當時還沒有網路這些資訊可以查,所以我接手後又找出很多新的資料。」蘇課長說。

蘇課長表示,有些早期的電表沒有標示年代,只能約略知道是在哪幾年間,或透過其他方式去推敲。至於目前電表的來源有兩個管道,一是採購的電表,在經過型式認證後,綜研所會取其中幾個電表做為留存比對或展示;另一個管道,則是接收校修及變電所報廢的電表。

蘇課長笑說,最有趣的一次,是他兩年前接到警察通知,懷疑有竊電集團囤積大量電表,請台電公司派人去做鑑識,他到了現場一看,竟發現那批電表都是40幾年國產第一批的古董電表(超過使用年限之報廢品),市面上已無裝用,而是對方堆了幾十年,這才拿出來預定當資源回收賣掉(原本打算修理拼湊以市面表零售)。

老電表,演繹傳統的非凡工藝,也伴隨我們有百年以上的時光,電表一代一代的換新,訴說著每個年代故事,而這樣的精神,也在這些整天與電表為伍的台電人員身上,看到了令人感動的傳承。

 

 

智慧型電網的未來式

在了解智慧型電表帶來的影響之前,不得不先了解「智慧型電網」的概念。綜研所電力研究室的蒲冠志博士表示,智慧型電網的出現,在於近幾年來美國因為電網使用年限已接近要汰換的時程,過程中加入更多自動化的設備,因此喊出了智慧型電網的概念。

整體的智慧型電網指的是包括發、輸、配及用戶端裝設各式電腦監控設備及系統,而在用戶端所裝設的智慧型電表即為智慧型電網的一環。智慧型電網最大的效益,在於透過自動化與資訊化的方式,隨時監控、操作電網的運作,可以整體管控用電量,進而透過即時資訊的傳遞,讓用電戶減少用電量,達到節能減碳的最終目標。而整個智慧型電網牽涉的範圍相當廣,因此各國在執行上往往先從與用戶相關的智慧型電表開始,也讓智慧型電表成為熱門話題。

其中智慧型電表搭配通訊系統與控制系統,就是「智慧型電表基礎建設」(Advanced Metering Infrastructure, 簡稱AMI),也是台電公司目前正在積極規劃的業務內容。業務處配電組主管計量林蒼喬課長表示,透過AMI的網路,所有用戶的用電資訊可以即時傳送到控制中心,立即的好處是可以取代人工抄表的人力、用電資訊更為準確、節省抄表時間、隨時監控了解系統那個環節出現問題等等。

更重要的是透過這些收集回來的資訊,還可以即時告訴用電戶目前使用電力的情形,當用電戶發現用電量過高時,可配合其「家用能源管理系統」(Home Energy Manage System, HEMS),甚至可以遠端遙控關掉部分電器,進而達到節能減碳的目的。

林課長舉一個Google HEMS常用的例子表示,就是一位上班族到公司上班後,打開網路連線,卻發現家中的用電量高出甚多,系統顯示原因出在烤麵包機,上班族這才想起來可能是早餐烤麵包時機器卡住了,於是透過遠端遙控的方式,及時關掉烤麵包機的電源,也化解了一場可能發生的災害⋯⋯。

這樣的生活是否可能未來實現?的確有可能,智慧型電網建設應被視為有助發展更潔淨、更高效率技術及服務,最立即的好處在於節省人工抄表的經費,這對於地廣人稀的美國等國家來說有一定的誘因,但對台灣而言能節省的經費卻有限,反而是建置系統工程、通訊費以及後續維修的費用更為龐大,並非僅是裝上一個智慧型電表那麼簡單。

其次,電力公司的責任在於將電力送到用戶家中,但屋內電力使用系統,卻非電力公司可以介入的,加上一般民眾使用的電器五花八門,各種廠牌都有,也還沒有固定的標準介面可以依循。這些都是在電業整體的投資經濟效應上,有待本公司未來策略上進一步的深思與評估。

高壓用戶率先建置

林課長表示,台電公司目前規劃建置AMI分為高壓(11,000V以上)用戶以及低壓用戶兩個方向。經評估後先建置高壓用戶AMI,此因高壓用戶數(約23,000戶)僅佔全體用戶數(約12,133,000戶)的0.19%,但用電量卻佔台電公司售電量的58%,有效管理對供電效率及穩定有很大的幫助。而且高壓用電戶通常在內部也有「能源管理系統」(Energy Manage System, EMS)的建立,只要建置好台電與高壓用戶的供電系統,成效很快就能出現。目前在98年4月6日已完成控制中心建置(位於台中區營業處),預計99年9月完成第一批600具智慧型電表裝置於特高壓用戶(如台北捷運、友達光電等),並預計在101年12月完成共約23,000的高壓以上用戶。

至於與一般民眾最相關的低壓用戶,林課長表示雖然在技術上是可行的,但尚有許多挑戰亟待克服。畢竟就連AMI相關國際標準仍在訂定中,目前僅能多採客製化的建置。

但無論如何,低壓用戶AMI的建立仍為台電目前努力的方向,蒲博士就表示,世界各國的電力網路都不盡相同,所以我們要找的是適合台灣的技術,目前綜研所已建立實驗場,一是針對電表本體做研究,另一個就是研究不同電表、通訊技術間的相容性,隨時做好準備,才能馬上提供最精準的資訊。

而台電公司目前配合能源局低壓用戶AMI規劃的時程,會在99年進行300∼500戶的測試,訂定低壓用戶AMI的功能標準;以利台電公司於100∼101年進行1萬戶基本佈建,於完成技術驗證,評估擴大佈建可行後;於101∼104年進行100萬戶建置,並做效益評估;評估可行後105年起擴大為500萬戶,目標讓過半的台灣家庭都有智慧型電表。

改變用電習慣才是關鍵

林課長表示,很多人以為裝了智慧型電表,每個月就可以省下多少電費,這樣的概念是錯誤的。「你每天用同樣的電,換了電表電費就降下來了,這不是很奇怪嗎?」林課長說。

對用電戶而言,安裝智慧型電表並建置AMI系統的好處,在於可以更即時的了解家中的用電狀況,一旦發現用電量過大,馬上關掉部分電器,或是選用更節能的電器用品;而電力公司則可以透過總量管制的操控,提高供電效率,減少電力的多餘浪費,最終目的,都在減少用電量,進而達成節能減碳的大方向。

「改變用電習慣才是真正節省電費的方式。」林課長用簡潔有力的一句話,說明台電公司與民眾能達到省電雙贏的最佳定義。

 

使命必達的抄表精神

要如何將用戶的用電資料完整帶回台電公司,有賴深入大街小巷、荒山野嶺中的抄表員。為了瞭解他們的辛苦,我們來到國境之南的屏東區營業處,還沒進入營業處,熱辣的陽光已經展現它「熱情」的一面。

抄表現場停看聽

屏東縣市地形狹長、幅員遼闊,因此屏東區營業處將所轄分成6個區抄表,由37位委外的抄表員及8位管理員來共同負責。表務課古榮勝專員表示,有些偏遠地區為了抄一個電表,可能要開上一、兩個小時的車程,還有很多電表在農民的檳榔園、果園圍籬內,每次都得通知地主前來開門,或在地主允許下自行進入;甚至有些通往電表的路已被雜草淹沒,抄表員還得兼當除草工,每兩個月除草一次。加上屏東鄉下地廣人稀,很多人會養狗,草叢也有蛇出沒,營業處就曾經發生過抄表員被狗咬傷,或是抄表員抓到蛇的例子,這些辛苦都是外界不知道的。

就算在市區抄表,也未必輕鬆,市區電表集中,要抄的戶數也多,而且容易遇到店面裝潢或改建後,電表被裝潢給「藏」了起來,此時或用鏡子反射、或找出其他路線,怎樣都要將電表數字抄回來,抄表員可說個個練就一身臨場應變的本領。

除了一般用電戶外,高壓用戶則由屏東區營業處檢驗課的同仁負責抄表。高壓用戶使用的需量電表檢查項目較多,檢驗課沈忠銘技術員就表示,每次檢查時,每個項目大約會在電表螢幕出現幾秒鐘(屏東區營業處設定為7秒),然後就跳到下一個項目,因此訣竅是「不要匆忙,抄完再確定一下,資料才會正確。」

抄表員辛苦記錄你用的每度電,但你知道計算用電費的「度」(kWh),指的是什麼嗎?「度」指的是1,000瓦電器用品使用1小時所消耗的電能,例如100瓦的燈泡使用10小時即為1度電,換句話說,如果今天使用的是25瓦的燈泡,則可以使用40個小時才為1度電。

落實企業經營、推動顧客導向,主動關懷、關心我們的客戶;除了做好抄表的工作外,這些抄表員也是台電公司深入民間的觸角,不僅能實際了解電力線路的狀況,還能發揮主動關懷民眾用電的精神。古專員表示,抄表過程中如果發現用戶的用電量莫名的增高,就會主動提醒用電戶,盡快檢查線路或確定家中電器用品的使用情形,看看是否哪個環節出現問題。倘在實際走訪線路的過程中,也會了解每個地區電力線路的現況,一發現狀況馬上回報公司,了解電力線路是否有出現問題,這些都是身處第一線的抄表員難以言喻的價值所在,而抄表員他們在地深耕、忠於職責、用心努力的敬業精神令人敬佩,值得喝彩。

秘書小檔案

.電表用來測量電壓、電流、電功率等,是一種計量的儀器,可讓電流通過,並記錄通過的電流量,做為電力銷售的憑據。電力由低壓線路引入接戶開關箱後接入電表,再由電表另一端引線至屋內線開關箱,接至家用電器及插座使用。

.當住戶使用電力時,電流通過電表內的線圈而帶動圓盤後,再轉動指針或指數計算使用量。而電力公司將定期派員抄錄電表上的指數(四位數或五位數),由本次指數與上次抄錄兩個指數相減的差,便得到用戶在某段期間所使用的度數,這就是電表用來計量的功能。

.智慧型電表除了有一般機械式電表的計量功能外,還具有電壓、電流、有效電力、無效電力之量測與記錄等功能,另外也可選擇具有時間電價功能、大量記憶體之電量紀錄、雙向計量(購電與售電)、電表故障事件記錄及通訊等加值功能。

* 詳細資訊請參閱台電月刊569期封面故事

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