微电网与分散式电源技术的重要

核能研究所机械与系统工程专案副组长 张永瑞博士

面对气候变迁带来的严峻考验，全球已开发国家已计划于2050至2060年间，逐步达成温室气体零排放的目标，至于开发中国家，也希望能于2020年达成温室气体排放零成长。核能研究所机械与系统工程专案副组长张永瑞博士指出，为了达成前述目标，碳税势必会成为先进国家下一波的经济保护措施，势必也会冲击台湾的出口贸易，对高科技园区产值的影响更是明显。

为了避免被课徵碳税，发展再生能源，迈向低碳社会，已是无可避免的趋势，因此未来的电力系统，势必要降低石化能源比例，扩大再生能源利用。但张永瑞指出，由于再生能源属间歇性能源，具规模小而分散的特性，与目前占比极高的集中式电源有所差别，未来的电力系统势必得加强分散式电源与微电网技术，才能因应未来的挑战。

微电网的经济价值

微电网是将一系列的负载与微电源，整合成为单一可控制的系统，提供电力与热能，主要由静态切换开关、微电源、电力设备及自动监控系统所组成。张永瑞表示，微电网可与大电网并连运转，由大电网平衡微电网内的电力供需，在大电网故障时，亦可独立运转。

微电网的实际应用情境必须整合电力传输、资通讯控制及能源管理技术(如发电预估、负载预测及电能调度)，可以根据每天的用电所需及价格变化，整合分散式电源的供应状况。

张永瑞表示，根据美国电力研究机构(EPRI)分析，微电网及分散式电源技术可节省4~10%用电及耗电，降低尖峰用电15%。依2009年台湾发电2,000亿度估计，预计1年可节省80~200亿度电，若以每度电2.5元来估算，等于1年可节省新台币200~500亿元。

此外，台湾发展微电网还可降低4GW的昂贵尖峰负载设备成本，若以每kW建置成本1万元来估算，约等于节省新台币400亿元。至于排碳量方面，依照台电在2008年的估算，预计可在2020年节省409万公吨的二氧化碳排放量。

台湾投入微电网的障碍

张永瑞指出，全球分散式发电装置量在2003年为75GW，预估2011年将增加至300GW，2020年为1,500GW，为2008年的7.5倍，市场规模高达新台币80,190亿元，若台湾能源产业能占有全球市场1%，相当于802亿元。

目前包括大陆、日本、德国、美国，也都纷纷投入分散式能源微型电网技术，台湾虽然为扩大再生能源利用，近年来大力投入技术发展，但张永瑞表示，目前尚无专属技术规范，导致相关设备缺乏可交换性(Interoperability)，建置成本居高不下。此外，台湾虽有不少业者投入分散式电源与电表等个别产品的开发工作，但张永瑞指出，在缺乏系统整合的情况下，这些产品要进入国际产业供应链，并不容易。

因此，开放且标准化的架构，已是微电网及智能电网是否具有成本效益、带动相关产业发展的重要因素。为使目前复杂且混乱的各国法规统一且易于执行，电机电子工程师学会(IEEE)、美国安全检测实验室(UL)与国际电机技术委员会(IEC)已开始研拟微电网整合规范。张永瑞强调，能否充分掌握微电网技术规范，将是台湾电力产业能否跨入全球分散式电力设备市场与产业持续扩张的重要关键。

试验场已完成　厂商应多利用

目前核研所也已积极投入微型电网的技术发展工作，主要研发目标为发展低压侧分散式发电(DG)电力控制技术，希望能解决高占比再生能源区域电网的电力不稳定现象，让电力能自产自用，让再生能源渗透率能超过20%，并因此能开发新兴国家市场与切入先进国家市场供应链。

张永瑞表示，核研所目前已完成台湾首座百瓩微型电网试验场的建置工作，未来将提供学术单位、研究机构、台电、产业等研究测试环境，除了希望透过微型电网技术，解决分散式再生能源占比提升所带来的电力不稳定问题，更希望能借此提升台湾技术，促成产业发展，让台湾电力产业能在这波全球智能电网浪潮中，站稳脚步。