智能电网如火如荼 营运模式是成功关键
- 杨乃仁
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石化能源的大量使用，近几年来已经造成温室效应急遽升高，不但造成全球气候的剧烈变化，导致超级暴风、狂降雨等激烈气候现象不断出现，造成人命及财产的损失，加上石化能源资源开发殆尽，为了提升人类生活环境与品质，以再生能源逐步取代石化能源，已是全球各国有志一同的努力方向。
但由于再生能源是一种分散式电源，目前的可靠度与供电品质，都不如燃煤、核能或水力等集中式发电，如果不能有效提升再生能源的发电效能，一旦发生类似2003年8月14日的美加大停电，损失将难以估计。
由于再生能源属间歇性能源，具规模小而分散的特性，因此未来的电力系统管理，势必得加强分散式电源与微电网技术，藉由智能电网来整合，由「与整体系统整合」取代「与电网连接」的观念，以电力电子与资通讯技术为基础，完整的整合分散式电源成为「虚拟电厂」，使电网能够接收使用者没有使用的电力，让用电者也可以变成供电者，以有效纾解供电瓶颈，改善系统安装，最终才能减少集中式发电的装置量，进而达到减少二氧化碳排放。
全球有志一同 建构智能电网
由于占全球整体电网基础设施市场45%的欧美国家电网已经老旧，至少有6成的电网设备有更新的迫切需要，各国多已将智能电网视为未来发展的重要政策项目；而占全球整体电网基础设施市场30%的亚洲与大洋洲市场，则是市场成长最快的区域，尤其是大陆，光是2010年就已投入逾73亿美元，印度与泰国成长率也高于水准。
至于拉丁美洲、非洲、中东等市场，由于人口快速成长、都市化与经济活动压力也快速提升，势必也会让这些国家加速改善电力网，增加再生能源使用比例。纪国钟预计到2014年，包括元件、设备、软硬件和通信设备的智能电网市场，将达到1,523亿美元的规模。
但就台湾智能电网产品目前的内外销表现来看，内销金额共新台币108.74亿元，占86%；外销金额共17.32亿元，占14%，显示台湾智能电网相关产品仍以台湾市场为主，外销市场显然还有很大的成长空间，其中又以计算、管理及通信能力，是智能电网未来的关键技术，也影响产品外销的商机。
台湾不落人后 进入试验阶段
台湾目前也已投注不少资源在智能电网基础建设上，如台电从2008年就已经开始推动的智能电表基础建设(AMI)，在以大型企业用户为主的高压AMI的部分，预计将会在2011年6月到8月进行第二批600具电表的安装，并于9月进行验收测试，连同2010年已经安装完成的第一批600具电表，预计在2011年底，台电即可完成高压AMI的基本测试，并开始采购及安装后续22,400户所需电表，这项总预算达新台币16.9亿元的高压AMI建置计划，也将在2012年全部完成。
而在以一般家庭用户为主的低压AMI方面，台电规划将在2012年先完成1万户低压AMI的建置，以进行成本效益验证及评估，目前的进度已进入建置契约公开阅览的阶段，预计在2011年底前会完成建置案的公告审标及决标作业。
台湾电网也正积极进行网络化的基础建设，目前已经有变电站及馈线两样自动化工程正在进行中。变电站自动化的目标，在于让所有智能电子设备的信息能够互享，提高变电站的运转与安全可靠度，减少维护工作量与提升维护水平；馈线自动化的目标，则是缩短停电时间与范围，提升供电可靠度，并可监控馈线运转状况，建立完整信息。
此外，核研所目前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。
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。
创新营运模式 创造附加价值
但目前的智能电力产业，过于仰赖台电公营单位编列预算，传感器网络的应用，也是以政府补助之示范计划为主，如果一直缺乏更多的终端应用，不但规模难以扩大，更无助于外销竞争力，商业上将难以普及，市场也就难以扩大。
此外，智能电网的应用，如果只是诉求可以节能，由于目前的电价太便宜，用户不会觉得有价值，智能电网的投资成本就很难拉下来。但就当前的政治情势，政府不太可能会提高电价，提高用电的附加价值，已是当务之急。
如只要能掌握用电的使用行为，如从学校用电量大小，判断教学方式，或是从监控家中电器使用，阻止不必要的灾难产生，就能以电力信息创造额外的附加价值。
此外，智能电力系统若能结合云端技术，就可以变成云端节能平台，让用户掌握换装不同的家电，可以节省多少电费。李达生指出，如果这些电力使用信息能够上网，等于是一个活广告，就可以用来产生行销效益。
避开贸易障碍 实现永续价值
另一个必须注意的趋势，就是自由贸易的兴起，让欧美先进国家，在面对未来零关税的竞争情形下，为了保护台湾产品抵御来自新兴国家的进口竞争压力，可能便会将碳税等转嫁于货品上，成为国际贸易阻挡进口的措施。
此时，制造业就会需要电子化碳排放管理平台，了解产品制造过程中的碳排放量，并了解是否合理，进而成为碳排放盘查平台，正是智能电力非常好的终端应用，在台湾目前仍是出口导向国的情况下，需求会特别大。
唯有由赚得到钱的终端应用，实现未来智能电网系统的普及，才能进一步实现生活节能、舒适与便利，创造人类永续发展与地球环境保护之双赢。
