智能电网市场全球热 积极导入规划建设
- 杨乃仁
-
在石化能源价格居高不下，来源逐渐短缺的状况下，世界各国都已纷纷投入再生能源的研究发展，但却碰到能源供应不稳定等各种问题，也让发展智能电网成为各国新能源政策的重要方向。美国、欧洲、大陆、日本、韩国等多位专家皆不约而同地指出，智能电网的架设有助于将再生能源的生产分散配给到小型发电设施，以解决现存的能源供应障碍。技术标准和管理规范的制定刻不容缓，也让各国在智能电网的规划与建设作业转趋积极。
美国可说是最早投入智能电网的国家之一，早在2001年，美国电力研究院(Electric Power Research Institute；EPRI)就已提出「Intelli Grid」的概念，美国能源部更在2003年发表「Grid 2030」报告，希望能透过资通讯技术，提升电力系统的运作效率。
为了落实前述的目标，美国早在2007年的能源独立与安全法案(Energy Independence and Security Act； EISA)中，就已将智能电网列入，成为联邦政府推动智能电网的法源。加上2008年金融风暴过后，美国总统欧巴马为了挽救美国经济，也在其所提出的美国复苏与再投资法案(American Recovery and Reinvestment Act；ARRA)中，明列对智能电网及相关设备的投资额高达110亿美元，是能源总投资额的18%，都让不少智能电网业者对于美国市场的发展充满期待。
目前美国仍处于智能电网导入期，以技术标准化制定、各区实验计划试行，及智能电表环境建置为重心。综合来看，其发展历经3阶段，1、智能电表环境建置；2、线上进行负荷控制(Load Control)的家电普及化；3、自律型负荷控制系统导入。可以发现，美国智能电网将重心放在负荷控制。
根据美国能源部调查显示，由于智能电表可让耗电量可视化，住家用电量可因此自行调整电力使用状况，甚至可能降至原本的10%，以美国类比电表市场来看，约有5,000万个等待更新，成为目前最受注目的智能电网商机。
根据美国市调机构Specialists in Business Information预估，美国智能电网市场规模至2014年将成长至170亿美元，但由于目前市场仍在导入期，规模是否真如预期，现阶段还无法确知，但可以确定的是，智能电表的商机目前在美国的智能电网市场正逐渐发酵。
欧盟市场重视再生能源提高比例
在全球各区域市场中，对于再生能源最为积极的莫过于欧洲市场，但由于再生能源的供电稳定性，仍比不上传统能源，欧盟对于透过智能电网技术，以提高再生能源导入的比例尤为重视。
欧盟在2005年就已成立「智能电网技术平台(European Smart Grid Technology Platform；ETP SmartGrids)」，目的就是为了要促进欧洲智能电网研发，订定智能电网的发展愿景和实施策略，为欧盟提供弹性、绿色、经济与可靠的电力供应。ETP SmartGrids先后发表「欧洲未来电网的构想与策略(Vision and strategy for Europe's Electricity Networks of the future；V & S, 2006)」、「欧洲未来电网策略性研究议程(Strategic Research Agenda for Europe's electricity Networks of The future； SRA, 2007)」与「欧洲未来电网战略部署文件(Strategic Deployment Document for Europe's Electricity Networks of the Future；SDD, 2008)」3份重要文件后，更已确定欧洲智能电网的发展方向，主要重点有3个，再生能源和分散式电源并网技术、电动汽车与电网协调运转技术，以及电网与用户的双向互动技术。
目前在欧洲的智能电网市场中，以英德最为积极，尤其在日本震灾引发福岛核电厂事故后，路透(Reuters)根据德国官方文件指出，德国总理梅克尔(Chancellor Angela Merkel)将2010年秋季通过的17座老旧核电厂续延运转计划终止，并要求暂停运转该17座核电厂3个月，以便进行安全检核。先前通过的核能政策显然已经中断，转向再生能源的态度更加明显后，德国经济部长Rainer Bruederle更已要求加速智能电网的建设过程，提高大众使用度。
Bruederle虽未明确提出扩建电网的预算估计，但已指出扩建电网的规模，若要达到足以转换电力供应的目标，将和两德统一后的基础设施建设相当。有研究估算，两德统一后，西德约投入1.3万亿欧元(约1.84万亿美元)重建东德。
德国目前已于北海岸持续扩张风力发电设施，但由于德国人口和产业集中南方内陆，因此北电南送的电网需求势将扩大，投资效益能否达到最大化，端视配套方案是否够完整，规划及审核程序能否跟上市场需求。因此，Bruederle也呼吁欧洲电网应加速扩张，让跨国界的电力交易顺畅运作。
至于英国，政府目前已计划投入86亿英镑(约135.54亿美元)，将4,700万个传统电表更换为智能电表，并预测可在20年内节省约146亿英镑。但由于英国的能源市场整体已民营化，在民间能源供应商相互竞争的结构下，加上民间企业为拉拢竞争企业客户，积极执行能源诊断，并宣传可提供更便宜的能源，以能源效率化为诉求的智能电表，也因此成为最大的商机所在。
此外，由于英国境内大部分电动车为通勤用途，夜晚充电需求明显暴增，因此对于能够以人力有效控制电力分配的智能电网应用，需求也势将提高。根据KOTRA(Korea Trade-Investment Promotion Agency)、伦敦KBC和驻英国韩国大使馆所召开的韩英智能电网论坛数据显示，英国预计在2020年底前，将把智能电表带进所有家庭和大部分中小企业。
韩国要扶植产业 日本在意新能源
韩国政府发展智能电网的最终愿景，不只是提升能源使用效率，更在于能因此带动相关产业出口，希望能攻占全球智能电网30%的市场。根据韩国知识经济部(Ministry of Knowledge Economy)在2009年所公布的韩国智能电网计划，2010至2012年为试验阶段，先选定数个示范区域进行智能电网布建，以针对相关技术进行可行性测试，2013至2020年时，再逐步推广至涵盖范围较大之区域，2021至2030年完成智能电网全国性布建。
此外，韩国为了发展电动车产业，也积极规划建置充电基础建设与发展商业模式，知识经济部预计要在2030年前增设27,000处电动车充电服务场所，预估2030年韩国国内电动车数量将达240万台。
韩国智能电网示范计划目前已在济州岛启动，投入用户约6,000家。示范内容包括：电动车相关基础建设、节能住宅与再生能源等。由政府与民间共同出资，韩国电力公社(KEPCO)负责执行，KEPCO连同旗下韩国水资源(Korea Water Resources)、韩国地域暖房公社(Korea District Heating)及韩国东西电力公司(Korea East-West Power Co.)将共同推动该项建设计划。
计划预定于2011年先设置200处电动车充电所。此外，韩国与美国阿冈国家实验室、芝加哥大学技术合作，预计在济州岛测试后，将在首尔与芝加哥两城导入智能电网。至于日本的智能电网发展，主要是由经产省主导，发展重点在于设法将太阳能这种发电不稳定的能源，充分应用在电力上，并保持电网的系统稳定。
因此，在日本的智能电网技术蓝图中，特别强调新能源相关技术。如在青森(Aomori)的微电网试验计划中，发电系统就同时采用太阳能、风力与生质能等新能源发电技术，加上燃气发电机与电池系统来控制发电输出，以保持电力供需的平衡，而发电所产生的热能亦充分回收利用，此微电网可与外部系统并联供电，但具有独立的配电专线。
在示范建置计划方面，经产省也已于2010年4月，选出4个城市进行为期5年的智能电网示范验证计划，预计于2011年开始启动。除了电力、重电、汽车、蓄电池、IT、通讯及建设业者外，也加入海外厂商如IBM、Accenture，以强化建置能量。东京电力与关西电力公司也开始积极规划导入智能电表，期望能透过智能电表的导入，进行用电信息双向沟通，以更充分掌握用户端的发电与用电信息。
大陆计划在2020年完成全大陆智能电网建置目标
大陆在经济快速起飞的情况下，能源需求飞涨，用电量年增率多达10%，加上大陆能源资源多在西北、北部，用电地区却集中在东部及东南沿海，为解决能源分配问题，大陆遂计划在2020年完成全大陆智能电网建置的目标。
根据中国电力企业联合会网估计，以智能电表市场来说，2010年规模约为240亿美元，2011年更可望达到310亿美元。正因商机诱人，思科(Cisco)、IBM等外国企业也积极寻求以零组件、控制及自动化系统或是独家技术等，进入大陆智能电表市场的机会。
大陆大型电力公司华电国际分析师群预估，大陆电网建置市场在未来5年内约可达到933.5亿美元规模，根据大陆最大电力公司－国家电网公司所提出的智能电网计划，未来5年将投资人民币1.7万亿于新建电路，总长达33.7万公里，这套电路不但能传送电力，同时也能传送信息。
只是大陆智能电网市场虽大，但也有政策能否配合技术与时俱进的问题，虽然都叫智能电网，问题是「智能」的定义会随着时间改变，所以相关政策、规定势必也得跟着进行修改。目前大陆设定的首先要务是建立减少停电风险的系统，并打造一套涵盖范围包括上海、安徽、江苏的系统，希望能让电力调度人员及早发现电网潜在问题，并避免可能冲击这几个区域的大型停电意外。
