商業興觀點/AI 加持 提升建築能效
隨着AI技術快速發展,加上全球經濟數位化趨勢加速,資料中心等高耗能產業電力需求大幅上升,對全球能源體系也帶來許多挑戰。依據國際能源總署(IEA)今年4月發佈的「能源與AI(Energy and AI)」報告指出,雖然AI應用可能提升整體電力使用量,但在提升能源效率與強化電網彈性方面,特別是在建築領域,也展現出高度潛力。
AI在建築應用帶來效益包括三個面向:
一、提升能源管理效率與居住舒適度
AI能即時分析天氣、用電行爲和電價,建立虛擬模型智慧調控暖+冷氣和照明系統,有效提升能源效率與室內舒適度。完整的建築能源管理系統目前只有少數商業大樓應用,然多數國家的商業建築已配備具網路化的暖通空調自動控制系統,硬體稍微升級就能導入AI技術。例如:瑞典已有超過600所學校導入AI智慧系統,節省約10%的電力;新加坡科技公司透過AI演算法優化冷氣系統,降低23%的能耗。
二、整合虛擬電力資源,提供需求彈性
全球約有一半電力使用在建築上,但傳統建築用電多爲被動模式,缺乏依電網負載或電價變動進行調整能力。AI透過機器學習技術分析用電行爲,將分散用電設備整合爲虛擬電力資源,協助電網做出需求調節。
如法國Voltalis公司爲住戶免費安裝智慧開關、感測器與連網裝置,透過AI遠端平臺控制電暖器運作,並依即時電價與電網狀況調整用電,讓住戶在不降低生活品質的前提下降低電費支出。
三、優化建築設計與施工流程,提高施工效率
AI也開始應用於建築設計與工程管理,透過自然語言處理與機器學習技術,AI可以從過往的設計圖、能耗數據與環境資訊中學習,提供更節能的建築規劃建議。例如建議合適的建築位置、外殼設計或材料選擇,降低冷暖氣負荷。
AI生成式設計工具可以快速產出多種符合美感與永續理念的建築方案,減少設計時間與材料浪費,預估可減少高達50%的建材使用量。實務上,澳洲已有多棟透過3D列印技術興建的住宅大樓,不僅節省材料,也縮短工期;美國Meta數據中心導入AI設計低碳混凝土配方,減少約40%的碳排放。
臺灣建築用電約佔全國總用電量的三至四成左右,隨着再生能源佔比提升與電動車普及對電網調節帶來新挑戰,導入AI智慧建築能源管理系統也成爲強化能源管理的關鍵方向,建議政府應在新建與既有建築積極導入AI技術,以提升能源管理效率與室內舒適度。
此外,推廣智慧電錶、家用儲能系統與建築負載整合,有助強化用電端需求管理與電網彈性。政府應積極促進公私部門協作,建立建築能源大數據平臺,支援AI模型開發與應用,營造有利創新與政策環境。結合國際成功經驗,透過產官學界緊密合作將有助加速智慧建築技術普及,朝向智慧、綠能、低碳永續社會穩健邁進。