資源日益珍貴 台灣應及早準備

2017年6月號

資源日益珍貴 台灣應及早準備

智慧水表即時監測 靈活調度紓解用水危機

文 / 林珮萱     攝影 / 關立衡   2017-05-31

智慧水表即時監測  靈活調度紓解用水危機


氣候變遷讓水資源管理比以往更困難,但結合科技,運用智慧水表能即時管理水壓,調配供水,有效降低無效益耗水,節省寶貴資源。

全球氣候變遷已導致過去幾年來,台灣各地下雨量明顯集中,常常今年大乾旱,明年大水患,衝擊民生與產業發展。水資源管理比以往更困難。

所幸,隨著物聯網、數據分析技術發展,全球各大城市無不邁向智慧城市。當水資源管理融入智慧化後,會給台灣用水環境帶來哪些進步?

去年12月,經濟部台灣自來水公司董事長郭俊銘特地到東京、大阪、名古屋等地,發現當地已開始投入智慧水網建置。

至於美國舊金山、新加坡等地,更已投入多年。顯然,水的智慧化管理,已是國際潮流。

環保署曾公布,台灣水費是世界第三低。平均四口之家,一個月水費約200元。因水費太低,導致多數民眾與業者不太珍惜水資源。但水資源已是人類日常生活中一大挑戰,若能建置智慧水網、家戶設置智慧水表,讓管理者即時管理水質和水壓、漏水監測、供水調配等,好處多多。

長期關注台灣永續發展及水資源利用議題,《遠見》選在5月11日,於已擁有130多萬粉絲的《遠見》臉書直播「智慧新知‧智慧水台灣」論壇。雖是嚴肅話題,卻吸引不少粉絲關注。

這場直播,邀請台灣自來水公司董事長郭俊銘、台北自來水事業處處長陳錦祥,以及長期關注台灣水利建設的成功大學水工試驗所研究員兼台灣水利產業發展促進協會祕書長高瑞棋。《遠見》社長兼總編輯楊瑪利擔任主持人,探討台灣水資源未來趨勢、水資源管理的智慧應用等議題。

靠智慧水網 紓解水危機

除了翡翠水庫供應大台北用水外,其他台灣地區,幾乎都靠台灣自來水公司供水,一日需供水量達870萬噸,環繞全台的供水系統管線總長度超過6萬公里。「這是整合148座鄉鎮市的系統,相當少見,國際通常單一城市為一系統,」郭俊銘透露。

要讓這樣龐雜系統更具效率,隨時知道用水與漏水狀況等的智慧化管理,顯得愈來愈重要。

郭俊銘不諱言,台灣水價低廉的確阻礙水管理的發展。他舉以色列為例,當地智慧水網發展較好,成功因素之一便是水費較高,「約台灣7~10倍,水管理就變得更有價值。」

當用水危機來臨時,智慧水網的好處顯而易見。郭俊銘回憶,兩年前全台旱災嚴重,桃園僅能供五停二,對民生和企業經營均造成極大不便。今年初以來,其實全台依舊缺水,但今年有更好的供水調配,才沒重蹈覆轍。

目前台水已在基隆的月眉小區、光華小區進行智慧系統建置,全面裝置智慧電子水表,讓漏水率大幅下降。以月眉小區為例,過去漏水率達60~70%以上,現在幾乎都不漏水了,從每天供應450多噸降到只需170多噸。接下來計畫在桃園和台中,擇定部分小區域建置智慧水網。

「有水很重要,下一步的有效管理更重要,」陳錦祥說,台北市主要依賴翡翠水庫供水,每個環節都與智慧水網有關。

像是原水水質監測;淨水過程,可檢驗水是否符合各項安全標準;送水時控制壓力與流量,均可透過智慧水網,將資訊蒐集回來做大數據分析。未來如果家戶安裝智慧水表,可即時知道用量、時段、設備是否正常運作。

陳錦祥透露,台北市從2001年起推行為期20年的管線汰換計畫,每年花30億元,所費不貲,但效益顯著。2006年漏水率26.99%、一日供水量231萬噸,降到2016年底的漏水率14.95%、一日供水量183萬噸。與十年前相比,如今一日節省的48萬噸水,就可以支援北市以外的其他地區用水。

智慧水網已有不少應用實例。郭俊銘舉例,2016年10月新北市八里一處發生火災,台水同仁立即使用智慧平台App系統觀看當地水壓,即時加壓,增加消防栓取水量。目前台北自來水事業處的工程師,可隨時利用手機或平板觀看負責區域的管路狀況、壓力、流量,即時應變處理。裝設智慧水表的用戶,未來也可以透過App了解家中用水情形。

陳錦祥透露,台北市已規劃一處約3000多戶的示範區,預備換成智慧水表,結合原先區域加壓站、監測站,累積運作經驗做為推廣。他舉例,當長者獨自在家時,觀察他每天的用水,假使某天突然偏離原先用水模式,系統可以示警,讓家人即時關心長者,稱為「水保全」服務概念。

全球第三低水價 阻礙普及

在建置智慧水網中,除了全體管線系統智慧化後,家家戶戶的水表,其實也應該逐漸更換為智慧水表。高瑞棋建議,台灣多半八、九年汰換一次水表,把這些舊水錶汰換費用,平均攤在這些年限上(八年),成本沒有增加太多,就可達到不錯節水效果。

只是,在邁向智慧水管理的過程中,低水價絕對是挑戰。台灣水價平均每度9.2元,為全世界第三低,僅次於中東的伊朗和東非的模里西斯。

郭俊銘深入比較,低水價,導致台水每年光是花在管線汰換要70~80億元,都得舉債,累積負債達655億元,每年得向銀行貸款,等同是全民負債。其實,要更新設備、提供更高品質,水價就應合理調漲。

陳錦祥亦呼應,水價便宜造成公務單位負債,就是全民埋單,「對多數民眾、小型用戶者很不公平。」他以去年北市調漲水價為例,有六成市民沒有受調漲影響,反而讓真正用水多的大戶多負擔,這才是水價合理化。

其次的困難是資料傳輸。目前台灣已有廠商研發生產智慧電子水表,成功數位化,但要把訊號傳出去則遭遇挑戰,因為水表多半設在地底下,缺乏傳輸網路,還有維持電力問題。

郭俊銘透露,台水和北水在各地有很多監測點,每個監測點可以傳八種訊息,包含水量、水壓、pH值、濁度等,光這些數據傳遞資料量就非常可觀,「如果每十分鐘傳一次,以台水為例,一年通訊費用近1億2000萬元,」不過他仍樂觀認為,國內IoT產業深具優勢,有機會開發可行的無線傳訊方案。

台北市在智慧水網起步較快。考量到智慧水表成本高,對一般家庭小用戶負擔較大,因此北水從大用戶著手。已針對大用戶完成800戶智慧水表裝設,24小時隨時傳輸資料。對家庭用戶,台北市長柯文哲已提出未來五萬戶台北公宅皆會裝智慧水表,目前興隆公宅已完成裝設272戶。

結合IT 發展水管理產業

當智慧用水成主流,台灣具備優勢的科技產業,更有機會結合水資源管理,發展出新興產業。

高瑞棋認為,面對老問題要用新思惟突破。過去思惟是以工程手段進行開源措施,像加蓋水庫、清淤泥等;然而台灣地震頻繁,優良水庫位置已愈來愈難找到,應善用台灣發達的資通訊、精密機械、軟硬體等優勢,結合相關技術應用到水資源管理。

高瑞棋主張,除了教育民眾節約用水,也要持續推動產業教育,讓產業知道,若無穩定供水,對產業的營業風險甚鉅。若能成功發展出智慧水系統解決方案,更可向東南亞地區輸出,成為台灣新亮點產業。高瑞棋呼籲,關鍵在於整合。無論是硬體的智慧水表,或是軟體的通訊技術、雲端大數據分析與應用,都可以透過智慧水管理發揮綜效,短時間擴充到全國。

現場三位專家均看好,智慧水管理的發展正在起步,值得投入。高瑞棋舉例,以美國舊金山市為例,2009年完成裝設96%的智慧水表,可做到遠距抄表和提供用水資訊。新加坡嚴重缺水,長年向馬來西亞買水,只好積極發展水技術,更積極投入智慧水管理,希望降低無效益耗水、改善管線漏水、避免不法偷水、提升計量準確度等。

「智慧水管理是必須要走的路,不可逆了,」他強調,發展智慧水網正是時候。

【智慧水網四大好處】

社會面效益:因應旱澇災情,利於供水調配。避免管線老舊造成漏水,影響道路交通和行人安全問題,提高用水衛生等。

管理面效益:水質監測,供水控制壓力與流量控制。資訊蒐集做大數據分析。

一般民眾家庭(小型用水戶)效益:即時知道用量、用水趨勢了解,亦可延伸「水保全」服務。

產業端(大型用水戶)效益:用量監測,設備是否正常運作,省水、成本掌控。

關鍵字: 環保科技


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