拱祥生：智慧區域電網來解尖峰負載危機
2019-03-18出版時間：2019/03/18拱祥生／土木技師
論者認為，「以核養綠」或「非核減煤」都有其困難，關鍵都是要確保尖峰用電足夠與大規模停電不再發生，積極發展智慧區域電網供電體系
台灣近年陷入發電政策是非題中，「以核養綠」或是「非核減煤」選項都有其困難與局限性，關鍵都是要確保台灣尖峰用電足夠與大規模停電不再發生，積極發展智慧區域電網供電體系，不僅更能掌握尖峰用電特性，有韌性的電網更能承受極端氣候襲擊，應是相對沒有爭議的永續電力投資。
發電（綠能、核能、天然氣、燃煤）、供電系統（輸配電、電網）及用電（工業、民生）是電力不短缺的三大主軸，並須同步與時俱進來面對尖峰負載（用電）的危機，缺一不可，智慧區域電網整合智慧電網與區域電網概念來改進供電系統，能夠整合發電端與用電端達到最佳與最安全穩定的電力系統。
台灣目前主要發電來源屬於大型集中式（核能、天然氣、燃煤），搭配傳統電網集中式控制流程，單方向由上游供電端傳輸至下游用電端，智慧型電網則是利用資通訊技術連結發、供及用電系統，且電力潮流方向不再固定，運用分散式控制流程採取由下而上的調度和控制，並由配電網先進行區域內的電力交換，若有剩餘或不足電力，才在區域間進行交換。
台灣區域電網概念濫觴於815全國大停電事件，日前7大工商團體再度呼籲政府思考規劃區域電網，由北中南各區電網自給自足負責轄區內民生及產業電力供應，不會因為某處電力短缺牽連到全國各地，更希望中、東、南電北送爭議不再，但台灣長期北部地區電力嚴重吃緊，事涉整體各區域電力供需平衡調整，合理區域電網絕非短期可達成，應該先善用人工智慧（AI）與物聯網（IOT）技術調查台灣實際各區域民生和產業用電趨勢，才能規劃出合理供電的區域電網布置。採用智慧電網技術搭配區域電網概念，整合為智慧區域電網，才能更有效率解決尖峰負載（用電）危機。
台灣電力供給端目前主要有七大類，不論「以核養綠」、「非核減煤」或是節能減碳趨勢，這七類供電方式會有結構性的改變，再生能源佔比會逐步提高，不同於傳統集中式發電，再生能源分散式供電特性，正符合智慧電網分散式控制系統，欲發展再生能源就必須搭配發展智慧電網。但必須注意離岸風電適合建置區域主要位於不缺電的中部，如何有效率的配合區域用電需求來發展再生能源，這些都需要高度精密的計算整合與調整，智慧區域電網系統建置勢在必行，才能將供給端與需求端的電力變化做最佳的調配，讓台灣電力短缺與區域失調體質真正改善。
再來看用電端現況，台灣用電短缺（尖峰負載）集中在夏季的中午與傍晚兩個時段，根據夏季每日用電曲線分析，尖峰用電量約為清晨離峰的1.25~1.3倍，而夏天中午正是太陽能發電尖峰，利用太陽能此項供電特性，配合台灣南部太陽能效率（日照量）最高，搭配智慧區域電網概念在南部工業區配置太陽能發電，將能收到最佳用電供需平衡效率與效果。
台灣用電結構中，工業用電向來是用電比例最高的，有超過一半的電是提供工業使用，且比例逐年增加，其中電子相關產業也是工業用電第一大戶，精確預測與規劃未來台灣電子產業發展趨勢，才能讓智慧區域電網供給整合事半功倍。台灣的家戶用電佔比逐年下降，但家戶用電戶數量龐大，台電資料顯示這些低壓家戶用電在尖峰負載佔比超過一半，顯然推動智慧電表與研議「即時電價」，利用尖峰差別費率改變民眾用電時間，達到「削峰填谷」節電機制，更加深智慧電網推動的需要。
惟有全力加速推動智慧區域電網建設，才能銜接未來益形重要的再生能源，並讓各區域供電更平衡，使尖峰負載高峰更平緩可供給，為了電力永續發展，該加緊腳步了。
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