帶動經濟成長的國家級利器－智慧電網
- 楊迺仁
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為了能夠有效掌握及控制電力狀況，智慧電網(Smart Grid)基礎建設已經正式啟動，其中扮演前鋒角色的智慧電表，因為要透過資通訊技術，感測及管理用電設備的耗電狀況，從感測控制元件、網通模組、能源管理系統、無線模組晶片到製造智慧電表等產業，都可能因此受惠。根據資策會產業情報研究所(MIC)的預估，到了2012年，光是台灣智慧電網所衍生出的商機，將達到新台幣約600億元的契機。
而對電力公司而言，透過智慧電網將可完整掌握發電廠、變電、配電到用戶端的用電流程，長期而言，不但可提升電力公司運作效率，更可透過監測各城市的用電狀況及故障檢修等資料蒐集，有效分配發電廠的發電效率，大幅減少用電高峰時的缺電問題，尤其在目前的再生能源如太陽能或風力發電的穩定性還有疑慮之時，智慧電網可提高再生能源的供電可靠性，也更能有效落實綠色能源的理念。
值得注意的是，各國在推動智慧電網的腳步雖然不一，但所需要涉及的法規、基礎建設及科技應用都相當龐大，政府、電力公司及民間產業的運作缺一不可，也形成一個龐大的價值鏈，廠商若能順利切入各國的智慧電網市場，以電力設備市場對產品穩定性的要求，延續業務壽命的時間要比其他產品來得長，也有助於業者持續拓展關係，掌握更多商機。
可望帶動更多產業發展
事實上，智慧電網所需的各項技術，已在其他產業高度成熟應用，尤其是感測及遙控技術，更可充分應用通訊產業的現有技術，另外目前電信產業使用的通訊系統整合、客戶資料管理、出帳計費模式等技術經驗，都是智慧電網很好的參考。
此外，無線網路技術未來在智慧電網扮演的重要性，更是不容忽視。如Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance；WFA)就已和家庭插電聯盟(HomePlug Powerline Alliance)共同合作，促進Wi-Fi網路技術與電力線技術在智慧電網中的應用。由於兩者都是將前端用戶的用電資訊，透過智慧電表傳送至後端電網管理中心，所採用的通訊技術，也代表智慧電表日後所採用的通訊方式，將需要更高的整合服務。
一旦智慧電表建置完成，接下來的商機就可能延伸到電動車、再生能源等市場。以各國積極提倡的電動車產業而言，隨著電動車逐漸普及，將增添龐大電力需求，透過智慧電網，可讓用戶調控電動車在夜間電力需求或成本較低時，再行充電，有效控制充電效率及成本，自然有助於提升電動車的使用意願。
對再生能源產業發展而言，由於風能、太陽能等再生能源供電狀態，可能會因為天候而出現間歇性間斷，若缺乏智慧電網調節，勢必會影響供電穩定性，在各國不斷提高再生能源發電比率的同時，對智慧電網的需求勢必有增無減。
智慧電網的另一優勢，就是可遠距離調控電力供給與需求，如歐盟計畫在撒哈拉興建大型太陽能發電廠的供電計畫，或在北海興建大型離岸風力發電廠，都需要橫跨多國的超級智慧電網輔助，才能供應電力至全歐洲，而大陸目前也正計畫「西電東送」，更是有賴智慧電網進行全方面的調配。
至於智慧家電市場方面，更是需要智慧電力管理，如在用電尖峰時刻，冰箱可暫停供電，或是在電力充足時再啟動耗電量大的烘乾機等。但儘管電力公司可透過智慧電網遙控用戶家中的電器，但也可能讓民眾產生反感，電力公司若希望能避免與用戶發生侵害隱私權的糾紛，勢必要在法令或契約的適應及調整，花上更多的工夫。
另一方面，智慧電網對任何一個國家的政府而言，都是一個龐大的國家級公共建設，成敗與否，勢必會牽動政局發展，加上建置時間相當長，許多理想都可能要跨越幾次大選，才可能實現，對定期舉行大選的民主國家而言，智慧電網是否會受到政治層面的影響，也是業者不可忽視的重點。
示範階段投入風險大 有賴產官學共同合作
因此，儘管各國目前正大力推展智慧電網，即使是步調較慢的台灣與大陸，也都已確定未來發展方向，但智慧電網仍須面對許多挑戰。如大陸的兩家電力公司－國家電網及南方電網，雖然相關標準尚未統一，但已經開始各自架設其專屬智慧電網，未來恐怕也會出現相容性問題，但如果要真正等到標準頒布之後才進行，又可能喪失先進商機，對相關業者而言，選擇正確的市場切入點，確實是一大考驗。
此外，目前的智慧電網基礎建設，主要是以現有的電網建設為基礎架構，再加上智慧電表及相關的感測管理應用，但這些建置已有數十年之久的電網設備，是否真的能與智慧電表等新應用搭配，猶未可知。但要完全翻新重建新的電網架構，不只是耗時，成本耗費更是難以估計，不管是各國政府或電力公司，應該都不會鋌而走險，相關業者最好要最好因應準備。
而用電量也將因為智慧電網而朝透明化及可視化發展，用戶也可能透過自行架設的小型太陽能及風力發電設備，自行生產電力並賣回給電力公司，其中所衍生的計價模式、安全管理等問題，都不是目前的電力管理法規所能涵蓋，加上電力公司的獲利模式，也不再能像過去一樣，用電量越多，獲利就越多，如果是政府主導的國營電力公司，可能還會從國家社會的整體考量著眼，但民營電力公司的建置意願，恐怕還有待商榷，政府可能必須要思考，如何從貼補或減稅等方式，來鼓勵電力公司布建智慧電網的意願。
最後則是再生能源與既有電網的連結的問題，由於再生能源發電較為不穩定、電流電壓也與電力公司既有電網設備不盡相同，再加上目前電力傳輸仍為單向的架構，如何有效整合，也是廠商須思考的重點。
事實上，目前國際上對於智慧電網的佈建，尚處於示範推廣與探索研發階段，對於技術標準的制定、測試機台的建構、時間電價及需量反應等制度面的配合，以及合格專業人才的提供與能力的建構，均還有很多討論的空間，也是有意投入智慧電網業者主要的疑慮。
但從國家安全與產業發展角度出發，藉由技術與系統研發、試點運作，以及大規模實施，積極佈建智慧電網，可有效促成電力公司、電信公司、ICT產業、智慧電表產業及相關研究機構的共同合作，並可順勢帶動智慧家電、智慧家居及電動車等相關產業的發展，也讓各國不管是政府或相關產業，仍視智慧電網為帶動下一波經濟成長的重要利器。
