五大面向趋势 勾勒智能电网发展全貌

智能电网商机蓬勃，让各国厂商纷纷抢进，就整体态势来看，各厂商脚步虽有分歧，但方向仍趋一致，就各个面向整合来看，智能电网已逐渐进入发展高峰，未来前景可期。

智能电网的议题，在近年来成为绿能科技产业中相当火红的概念技术，由于再生能源的推动需要更为完整的电网做为整合系统，欧巴马以智能电网做为经济振兴方案之一环，正是以此做为绿能整合推动的基础建设。

预防与辅助同步发展

智能电网的推动，主要基于预防与推广两个层面，全球发展智能电网的原因不甚相同，但主要仍然脱不出「预防大规模停电」与「辅助再生能源推动」两个部份，在欧美主要与「预防」有关，尤其在美国，其电网幅员广，设备亦相当老旧，若在任何一个环结发生错误，可能造成大规模的连环效应，推动智能电网，可以透过先进的电力管控能力，将反应时间缩短，并可将灾害控制在小范围内，避免扩大。

另一方面，目前再生能源议题正夯，包括风力、太阳能设备，在电网内都属于变动性的能源规划，不像传统系统可以直接控制电力备载，一方面推动智能电网，可修正传统电网仅能单向管控的问题，对发展再生能源有一定的助益：此外，再生能源这类变动性能源的并网，需要更严格的监控，智能电网的设置，可监控电网是否有能力并网并做出适当处分，避免系统崩溃反造成损害。

这两个层面刺激出目前智能电网的荣景，在全球各大国家同步发展的态势下，智能电网的脚步有点分歧，不过整体趋势仍算一致，以下就从标准、基础建设、应用、控制芯片、管理等5个面向来看为来的发展与台湾厂商可以注意的商机。

标准百家争鸣

由于智能电网算是较新兴的技术，百家争鸣之下，其研发标准的联盟组织也相当的多，较具指标性的产业标准联盟，主要包括美国国家标准与技术研究院NIST(National Institute of Sandards and Technology）、国际电工委员会IEC(International Electrotechnical Commission)，以及国内大陆国家电网三大阵营。

虽然各组织针对智能电网均有标准订定，但基本上仍然照着两阶段进行。第一阶段主要是整合既有与智能电网相关的标准，并以之为基础进行后续发展，其主要的目的在让智能电网的标准与国际现有的规格配合，并从中改进使其更符合智能电网的需求，以利后续发展；另外新订定的标准，则多与配电及用户端需求为主，尤其是资通讯居多，由于传统电网的「智能」程度较低，包括配电也只有40%自动化，如此发展智能电网，势必在这两部分层面上着墨更多，才能因应后续发展。

虽然NIST与IEC同为全球智能电网的主流标准，但两者仍然有些不同的地方，NIST的标准制定相对完整，但内容较多，较无法确定中心标准为何；但IEC则是为了能让各国政府有较大的弹性，因此制定的标准较少。

相对于NIST与IEC，大陆又是另一种做法，相对于前两组织较重视既有标准的整合，大陆以「发电」、「输电」、「配电」三个领域分析编制《智能电网标准体系规划》报告，其中提出8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系，明确指出可以直接采用、需要修订及需要制定的技术标准，相对来说比较有系统的做法。

相较之下，台湾厂商面对新技术的发展，智能电网的领域必须认定是一个新的技术来进行规划，密切关注此类标准的演进及变化，是增加台湾厂商国际竞争力的重要工作。

基础建设首重通讯与管理

从基础建设面向来看，智能电网宛如一个巨大的机器，从长远的角度来说，其层面相当广泛，像用户端与输电端双向沟通的能力，就是智能电网需要具备的技术，因此电网系统的通讯能力与管理，相对来说就十分重要。

先进电表系统AMI是智能电网的最基础建设，AMI主要由智能电表、双向通讯网络及自动读表控制中心组成，最主要的功能，在于与家庭网络自动化结合，主动提供用户用电数据，协助用户进行负载控制及节约用电的规划，推动智能电网，将可透过资通讯技术让发电用电取得平衡，使电网系统更加稳定。

现阶段建构智能电网，其转换过程中由于将影响每一个用户，其面临的挑战更是全面性，智能电网等于一部复杂的机器，电网间需要更良好的沟通能力；但囿于目前电脑安全技术，仍不足以支应智能电网的需求，这是需要再加以研究改善的重要面向。

应用推广 办公大楼先行

在应用层面，以居家电源管理设计来看，就用电方式来说，以人力管理电网控制虽然简单，但相对没有效率，反而造成许多不必要能源损耗，若透过系统来进行控制，不但可以节省人力成本，也能省下大笔记本电脑费，透过物联网M2M技术与后端服务器连结，整合建筑物内各种设施的运作及分享信息，将可以提升改善能源运作效率。

研究指出，以全球能源的消耗比重上，建筑物的比例高达37%，建筑物在智能电网的架构中，扮演相对重要的角色，目前全球的绿能建筑标准，都有一定程度的智能用电要求，而从供给面来看，居家环境也被智能电网业者视为最重要的市场，不过住宅领域的数量多、设备老旧，要全面汰换需要时间，因此目前各国都先将商业大楼作为先行目标，家庭应用则被视为第二波应用。

控制芯片需兼顾成本与生命周期

就智能电网控制芯片的角度，智能电网是属于电力与信息互相传输的网络，相对而言整体网络架构较为复杂，不论何种智能电表系统，大致上必须具备运算单元、通讯技术与周边控制三大功能，就系统设计上，MCU（微控制器）的选择就相对来的重要，必须兼顾低成本、产品生命周期长等条件，就进入门槛上，有一定的困难存在。

MCU能否发挥其功能，仍端视第三方软件业者能否提供完整的技术支持，在开发工具套件的设计上，芯片本身必须尽量挪出空间，以第三方软件业者或是工程师利用，尽可能在软硬件的整合上达到最佳化，当然这也需要业界能有愈来愈多的软件业者能提供更为多元的软件开发工具，以协助系统业者进行系统设计。

基于此前提信息安全上的保密，绝对是智能电网系统设计上的一大挑战；尤其是在电表庞大的数量来说，更是隐忧，但若以身份识别的概念，给予每个电表一个ID，在管理上就会相对容易，资通讯上也较为安全。

双向传输带来管理难度

最后，在管理的面向上，业界人士多认为智能电网的标准化必须加速推动标准大致底定后，半导体业者就有办法针对业界标准，整合所需要的功能，只要芯片能够被大量生产，自然建置成本就会压低，目前智能电网建制最大的难题，在于庞大的电网系统中，每一装置都可双向沟通，这会使得动态管理层面复杂化，再加上实时性的电网系统传输，无疑提高了管理上的难度，最可行的办法，是透过历史用电信息的完整建档，以提供系统在不同的时空环境下的评估，能在前一步作好不时之需的准备，避免紧急电力的急迫需求问题。