人类面临的能源消耗危机从未真正解除，加上温室气体排放问题日趋严重，因此如何更聪明地管理及使用能源，以达到降低耗能及提升能效，已成为今日能源科技领域的重要议题，结合资通讯技术的「智能能源管理」为重要发展方向。
此外，诉求节能减碳，再生能源是必走之路，然而风力及太阳能发电等多是间歇性能源，需搭配储能装置以维持稳定供应，因此储能技术的发展与再生能源的普及息息相关。
HEMS需求成长 欧美为主要市场
首先，智能能源分为两大应用方向，分别为电力系统监测及环境节能舒适度侦测，这两大方向将带出颇具成长潜力的市场需求。
以家庭能源管理系统(Home Energy Management System;HEMS)来看，根据Markets&Markets调查显示，2015年全球HEMS市场达27.6亿美元，较前年成长32.5%，为成长期产品，美国与欧洲为主力市场，市占率分别达40.1 %与36%，亚洲市场占15.5%居于第三，Markets&Markets并预估至2018年将达80.2亿美元。IEK则针对2016年市场推估，在各国持续推广节能政策下，全球HEMS市场预估将成长至38.4亿美元。
HEMS是指将家电设备，包括冷气、冰箱、计算机、照明设备等的能源感测装置，透过网络相互连结，搜集家电的电力使用信息，让使用者能了解实际耗能所在、时间点及费用。
基于这些信息，结合使用者的使用习惯调整及各项设施导入，例如能源显示器、智能温控器、负载控制开关、智能插座、智能电表、通讯模块、智能配电盘等，可进一步节省耗能。其中，智能调温器为家庭能源管理销售额最大宗产品，其次为负载控制开关、智能插座，最小为家庭能源显示器。
导入云端平台 节电效果显著
当然，不只是家庭对于智能能源管理有所需求，占整体耗电最大比例的工业用电，以及大楼建物等也都需透过智能能源管理达到能源高效运用及节能的目标。整体智能能源管理市场潜力可期，已吸引众多相关业者积极投入。例如，西门子与IBM携手推出云端楼宇能源管理方案。此一方案是结合IBM的分析和资产管理软件，以及西门子的能源管理平台Navigator，透过云端运算、资料分析与智能型硬件设备等新兴技术，深入分析内部和外部的资料，找出能源运用的潜在问题。
值得一提的是，台湾资策会所开发的In-Snergy(Internet Smart Energy) 智能绿能管理平台，已经导入国内外超过300家的工厂及营业场所，成功帮助企业透过有效的能源管理与运用，省下至少10～20%的能源。此一平台是透过平台、通讯、软件及硬件的集成，提供绿能服务与完整的智能绿能联网解决方案。在高弹性的技术架构下，In-Snergy发展四大领域的连网应用，包含智能家庭、企业能源管理、再生能源管理及智能照明管理，以满足产业的不同需求。
透过智能能源及各种绿能措施的有效运用，可大幅提升节能减碳效益。以明基智能与台湾最大免税店升恒昌的合作为例，明基能源除提供硬件规划及改良外，并且提供顾问及软件服务，包括优化空调管线设计、提供总量契约管理咨询、设计节能照明最佳使用环境，并集成云端管理平台，强化异常通报减少人为疏失等。
透过各种节能自动化及物联网技术的导入，明基智能指出，升恒昌的「节能减碳计划」预计2016年可省近千万，约100万度电，减少700公吨二氧化碳排放，相当于2座大安森林公园1年碳吸附量、10万个家庭日用电量、造林3.5万棵树，效果显著。
再生能源供电稳定 储能技术是关键
智能能源管理的重点是节电，储能则是要让再生能源得以稳定供电，如此才能提高绿电的市场接受度。据了解，德国在福岛事件后停止核电厂运转，仅2011年，德国超过3分钟的停电次数就累计高达20万次以上，储电设备对于稳定供电的重要性可见一斑。此外，使用储能系统储存间离峰时的多余电力以供巅峰使用，也能进一步优化电力的使用。
根据2016年慕尼黑太阳光电展(Intersolar Europe)的资料指出，目前欧洲使用太阳能发电的前三大国家分别为英国、德国及法国，其中，德国绿色能源一年约制造40GW的产能，当中60%就是来自太阳能，整体来看，欧洲将逐步提高太阳能的使用。
以全球范围来看，根据SolarPower Europe所发布的全球太阳能市场2016-2020的预估报告，预计在2020年全球安装太阳能电力将可到700GW，显然电力储存系统的设置将日趋重要。
根据Pike调查公司估计2020年世界定置型储能系统产值达350亿美元。观察2016年Intersolar展览现场可发现，多家指标性厂商展出储存技术最新进展，例如台达电子展出该公司研发的电能储存系统、西门子、Pansonic、LG、ABB与德国汽车知名品牌Mercedes Benz，也都在现场展示最新可运用于家用的储能系统。
推动储能商业化 再生能源普及可期
值得一提的是，欧洲大型电力公司之一E.ON已计划于德国发售住宅太阳能与能源储存产品。E.ON预期于未来15年内将再生能源发电量增为3倍，因此相当重视再生能源的储存技术发展。E.ON采用德国太阳能系统商Solarwatt的产品-MyReserve太阳能暨电池系统。
MyReserve使用锂电池，电池直接介于太阳能面板与逆变器之间，太阳能面板发出的直流电力直接以直流输入电池储存，而非经过逆变器转为交流电后，又经整流器转回直流才输入电池，因此能省去转换损耗，相对提升能源效率。Solarwatt甚至宣称MyReserve系统在用户内部使用时，电力损耗几乎为零，而需要间歇性储存电力时，电池充放电循环的能源效率为93%。
台达推出的电池储能解决方案也颇受瞩目。台达的住宅创蓄电解决方案包括高可靠性电池模块和高效率太阳能转换系统，系统拥有5kWh电池容量和5.5kVA转换器输出量，此电池采用与三菱重工(MHI)合作的电池技术，可在紧急情况，例如停电等时，为电视、空调和冰箱等一般家电以储能供电约4小时，在正常的使用下，用户可在一天的用电高峰期间使用储能系统的电力以减少基本电费支出。台达的电池储能方案包括锂电池、标准化的电池模块、完整的电池柜等产品方案，并结合台达的智能读表通讯平台和家庭能源管理系统(HEMS)。
在相关市场的开拓上，为因应日本电业自由化政策，台达近期已开始营运设在日本的第一座自营太阳能发电厂-「台达赤穗节能园区」，这座发电厂的装置容量达4.6MW，每年可为当地提供再生能源发电约490万度;台达也在日本为一栋约250户规模的宿舍大楼提供智能电表系统和太阳能发电系统，实现住宅区的智能能源管理。
整体而言，唯有再生能源的储能商业模式可行，再生能源的成本与可靠性才能与传统发电匹敌，也才能进一步普及，有监于此，各方势力持续寻求更具突破性的储能技术。
根据经济学人报导，目前电网级的储能电池技术除了锂铁电池外，包括以钠硫电池、镍镉电池为基础的电网级储能设备都已进入商业运行阶段，且预期还有更多突破性技术将陆续出现，再生能源全面取代传统发电未必不可能。
原标题：智能能源和储能发展 许地球一个干净未来
