讓能源「看得見」:香港浸會大學智慧能源社區研究

自2021年起,香港浸會大學亞洲能源研究中心及地理系的研究團隊,一直探索一個全球城市共同面對的重要問題:
如何推動社區在低碳生活上,有持續、長遠的行為轉變?
在研究資助局「研究影響基金」(Research Impact Fund, RIF)支持下,團隊開展了一項為期五年的跨學科研究 —《利用大數據分析以促進智慧低碳城市︰以人為中心、社區為本及深度參與的香港模式》,涵蓋香港四個不同社區、超過610個家庭及13類整合數據,並帶領一個由20多名研究人員組成的國際研究團隊,發展及測試全新的「智慧能源社區模型」(Smart Energy Community Model, SEC Model)。
SEC模型結合三大重點: 大數據分析、智慧科技及深度社區參與,從而探索如何讓社區不再只是被動的能源的使用者,而是成為積極推動低碳未來的伙伴。
時至今日,研究已從香港拓展至首爾、布里斯托及深圳,不但促進跨城市研究和國際合作,亦為團隊最新的研究—以人工智能(AI)及社區為本的能源轉型,定下未來的研究基礎。

主要成果
超過600個家庭,共4個社區參與香港的研究
13類整合數據連結能源、行為、環境及空間資訊
超過3,000人次參與178場工作坊
培訓260名「小小能源科學家」
20多名來自不同大學的研究人員透過「亞洲低碳大學與城市網絡」(ALUN)建立跨地域研究協作
超越科技:理解能源轉型中的「人」
氣候變化日益嚴峻,全球各地政府均已訂立「碳中和」目標。然而,在可再生能源及智慧科技迅速發展之時,卻有一個關鍵問題仍有待解答:
如何讓家庭用戶建立長期的節能習慣?
雖然家庭用戶在減少碳排放方面扮演重要角色,但過往不少低碳轉型策略卻主要依賴由上而下的政策措施或科技方案。相對而言,我們對於怎樣鼓勵社區人士主動參與、推動並持續低碳轉型,仍然了解不足。
這正是研究項目「利用大數據分析推動智慧低碳城市:以人為本、社區為本及深度參與的香港研究」的出發點。
是次研究不再把居民視為「電力消費者」,而是探索如何讓社區成為共同建立低碳未來的合作伙伴。
建構全新的「智慧能源社區模型」
研究由浸大亞洲能源研究中心及地理系帶領,團隊橫跨地理學、電腦科學、物理學、人工智能、地理資訊系統、視覺藝術及能源治理等不同專業。
2021年,亞洲能源研究中心更成立「亞洲低碳大學城市網絡」(Asian Low-carbon Universities-cities Network, ALUN),連結來自亞洲及其他地區多間大學的20多名研究人員,共同推動跨學科能源轉型研究。
研究的核心,是建立全新的智慧能源社區模型(SEC Model),結合三個相輔相成的元素:
數據——實時用電監測、天氣資訊、空間製圖及大數據分析
科技——智能用電感應器、流動應用程式、虛擬實境及視覺化數據
深度參與——願景工作坊、社會學習活動及商議式討論會

研究亦建立包含13類數據的資料庫,整合智慧感應器的實時數據、天氣資料,以及來自訪談、工作坊及焦點小組的資料。研究更結合居民提供的數據,例如家庭太陽能發電數據,以及太陽能評估模型等專業知識。
這些數據亦建立了「亞歐能源地圖」(Asian-European Energy Map):一個以地域形式整合及呈現能源與環境數據的網上平台,讓研究人員能夠把家庭行為、能源使用、環境條件及社區脈絡聯合一起分析。

把社區變成「生活實驗室」
研究在香港四個社區——錦綉花園、上水、西貢及海怡半島——推行,把真實社區轉化為測試科技及參與式介入方法的「生活實驗室」。
2021至2025年間,超過600個家庭參與研究。居民透過智能用電感應器及流動應用程式,實時了解家庭能源使用情況。研究亦引入區塊鏈獎勵機制、家庭能源成就卡、虛擬實境社區能源遊戲,以及社區節能挑戰等活動。

除了數碼工具,研究亦透過願景規劃、社會學習及商議式工作坊等深度參與活動,讓居民共同參與和思考社區的低碳能源未來。
研究發現了甚麼?
研究提供了實證證據,顯示當數碼工具配合持續的社區參與,可以推動社區人士有真實並可量化的行為轉變。
四個社區中,參與介入計劃的家庭平均用電量下降2.88%,相較之下,對照組的用電量則上升7.98%。
項目完成後的調查顯示,介入組家庭在能源知識、環境意識、數碼信任、對智慧科技效益的認知,以及社區歸屬感五個方面,都有明顯的改善。
研究亦發現,單靠應用程式介入,已能提升參加者的能源知識、態度、採取行動的信心,以及實際節能行為。不同的參與方式亦同樣帶來可量化的學習成果:在試行工作坊中,超過75%參加者認為虛擬實境能源社區遊戲有助他們理解低碳社區,並提供了一種全新的能源轉型體驗。
研究人員亦發現,不同家庭使用冷氣的行為習慣存在明顯差異,部分家庭開始使用冷氣的時間較其他家庭推遲達四個月。這種差異顯示香港的「冷氣季節」有縮短和調節的彈性。研究亦發現,除了溫度和濕度,家庭特徵、生活態度、對舒適度的期望,以及對經濟誘因的看法,都會影響冷氣使用行為。
在社區層面,研究識別出推動社區主導低碳能源轉型規模的五個關鍵過程:
建構願景
領導力的體現
實驗與社會學習
建立社會網絡
制度化
這些過程顯示,能源轉型不能只着眼於個人行為。透過社區參與,居民可以由彼此獨立的電力消費者,逐漸成為更積極、更宏觀的低碳能源網絡成員,共同想像、學習和實踐。
研究最後亦指出,社區脈絡十分重要。包括創新取向、集體意識及融資能力等七項態度因素,都會影響不同社區如何看待及參與低碳轉型。
綜合而言,成功的智慧能源轉型並非單靠科技,而是需要理解誰在使用能源、不同家庭如何使用能源、社區信任誰,以及不同社會與地方脈絡如何影響人們改變的意願和能力。
廣泛地走進社區
這項研究與超過10間學校、8間企業、14個非政府組織及2個政府單位合作,並舉辦178場工作坊,吸引超過3,000人次參與;項目的流動應用程式下載量亦超過900次。
教育是研究建立長遠影響的重要途徑。透過「小小能源科學家計劃」(Junior Energy Scientist Programme),260名學生學習認識家庭能源使用,其中一間參與學校更把相關STEM工作坊納入六年級的科學課程。
我們亦與匡智會的太陽能學校合作,透過服務學習讓浸大本科生參與,把能源教育及能力建設延伸至學校、大學及社區組織。




從香港走向世界:拓展智慧能源社區模型
研究現正從香港走向國際城市脈絡。自2023年起,SEC模型的研究已拓展至首爾及布里斯托,最近更延伸至深圳,讓團隊可以比較智慧能源轉型如何在不同城市、社會及文化環境中發展。
RIF項目的完成並非標誌着這項研究的終結。相反,其研究成果和方法論為一系列三項由研究資助局優配研究金(GRF)支持的新研究奠定了堅實基礎。這些項目將SEC研究擴展到三個相互關聯的方向:社會學習的跨文化視角(GRF 2023)、基於智能數據的能源網絡及可擴展性(GRF 2025),以及人工智能輔助的簡易版能源審計(AI-SEA)(GRF 2026)。


在數據視覺化、虛擬實境、遊戲化及社會學習等研究成果之上,我們的研究團隊下一階段將進一步探索如何運用人工智能及沉浸式科技,推動更具包容性及回應社區需要的低碳轉型。
科技可以讓能源「看得見」,但真正持久的轉型取決於「人」——社區人士如何理解能源、如何改變日常生活習慣,以及社區如何共同學習、參與和行動。
當全球城市都在尋找邁向碳中和的路徑,SEC研究提出的不只是如何建立更智慧的能源系統,而是一個更根本的方向:
如何讓社區人士主動參與,並共同創造低碳未來。





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