智慧電網發展 可借重電信產業經驗

智慧電網發展　可借重電信產業經驗

2010/12/22-沈勤譽 Digitimes

為達成節能減碳的願景，全球各國政府均已將高效率能源運用，列為首要工作目標之一，其中新一代智慧電網(Smart Grid)的部署，將扮演關鍵角色，攸關未來電力網路能否有效提升能源使用率及降低耗電量，以有效解決多元的能源問題。智慧電網不僅是未來各國能源政策的必然走向，更將為零組件、通訊及系統規畫等相關產業帶來龐大商機，預估未來數年智慧電網全球總產值，即可達到428億美元規模。

智慧電網與ICT產業息息相關

次世代智慧電網涵蓋發電、配電與用戶端等環節，其運用資訊與通訊技術(ICT)，透過標準化網路連結，進行高效率的用電分析與監控，帶來前所未有的用戶電力需求回應的互動溝通模式，因此與ICT產業息息相關，其中電信產業的現有技術與經驗，都相當值得學習參考。在智慧電網的部署中，智慧電表基礎建設(AMI)相當重要，首先要為用戶端配置具備進階功能的智慧電表設備，提供按時計價、遠端斷電、電表讀取及用電配置等多樣化的遠端智慧功能。智慧電表基礎建設不只是更新電力量測裝置而已，還可以實現更多應用願景，例如處理用戶的電力需求回應、彈性調解配電、供電與計費模式，並整合日益普及的家庭微型發電設備。舉例來說，未來用戶插上插頭時，電力公司就能立即發送資訊，提供更彈性的用電方案選擇，讓消費者可以選擇何時、何地使用電力，即使身處外地，也能輕鬆為電動車或各種設備充電，但電費帳單仍整合到個人或住家帳戶中，計費模式將與現今手機漫遊收費概念極為類似。此外，電力公司可監控各家戶的插座及用電情形，配電公司也可與消費者互相溝通，討論如何及何時使用這些電力，解決用戶日益複雜的電力需求回應，因此智慧電網必須整合最完備的通訊能力，才能與消費者互動，並讓電力公司充分掌握用電狀況，落實最優化的電力調度策略。

行動電力的新時代

電動車同樣因環保議題而受到關注，其實與智慧電網的關係也相當密切。由於電動車需要更高電流量，才能在短時間內完成充電，如果每位用戶都在下班後同時段執行充電，將造成電力供應系統的巨大災難。如果透過智慧電網服務，就可為用戶排定充電時間，如此將可有效調度電力，其中智慧電表就是電力公司的溝通窗口，能及時了解家中用電需求，構成電力需求回應的重要環節。在未來的智慧電網架構中，電力供應也將走向「可移動式」，運用與手機國際漫遊相同的概念，只要在停車場接上充電插座，就能識別用戶身分，並立即透過網路告知電力公司。此外，配電商也會回應告知充電費用，並記錄電力度數，帳單會直接合併於家中的電費。電力使用的時間及地點都不會再受到限制，收費模式也更為彈性化，讓電力運用及調度更有效率。其實，智慧電網所需的各項技術，已在其他產業高度成熟應用，例如行動電力模式，就充分應用通訊產業的現有技術，另外現在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。

歐洲經驗可供借鏡

正當全球高度關注智慧電網未來發展時，歐洲主要國家早已投入智慧電網先期建設多年，目前歐洲25個國家擁有2.55億個電表數，配電服務供應商(Distribution Service Operator；DSO)更高達3,373家，其中易利信(Ericsson)也積極參與規劃及研究調查，包括智慧電表(Smart Meter)部署、標準制定與推廣經驗，值得台灣及其他各國引為參考借鏡。北歐的瑞典是最具指標性的國家，早在1996年即展開智慧電表的導入，2009年時已完成520萬個智慧電表部署，普及率達100%，會有如此快速的智慧電表普及率，主要與政策有關。瑞典在1996年開放電力市場自由化，為因應逐年高漲的能源價格問題，開始制定能有效規範配電節能措施的相關法令，分階段導入功能各異的智慧電表設備，例如讀取用電資訊、遠端關閉插座、遠端斷電等功能，同時充分結合電力線通訊(Power Line Communication；PLC)、GPRS與ZigBee等技術。義大利也在1990年代即展開智慧電表部署，目前全國有3,600萬電力用戶，兩大配電公司分別導入3,000萬及150萬戶數位電表，建置比例也相當高，早期導入智慧電表的主要目的，是為了降低電力營運成本及提升配電網路管理效率，並預防當地猖獗的竊電情形，但電表規格相當不一致，兩家配電公司的電表也無法互通，是未來發展的一大隱憂。

法令規範仍待突破

英國是歐洲較晚布建數位電網的國家，但標準規範也更為完整及一致。英國總用電戶數為2,600萬，主要是參考美國系統標準，傾向於採用美國能源署所制定的SEP 2.0標準，但歐洲其他國家尚未接受該標準，英國現有6萬測試戶，預定在2020年完成部署。英國的智慧電表規格定義非常明確，不僅具有監測功能，同時還擁有完整的雙向通訊效能，可以遠端收集資料並進行管理，例如可支援使用時間、時段費率等資料的監控，同時還提供遠端供斷電、雙向通訊、負載控制、需求回應、家庭微型發電裝置的電力回售與折抵計算等功能，並可透過家庭網路，由電表控制插座及溫度感應設備。德國擁有4,300萬用電戶，目前智慧電表測試戶有120萬戶，比例不到3%。德國的配電網路相當複雜，且尚未有明確的智慧電網法令規範，境內有超過800家配電商，是推動智慧電表的一大考驗。總結歐洲各國發展狀況，可以發現智慧電表正在取代由19世紀以來幾乎毫無變化的傳統電表，根據預估，2015年以前，歐洲部署的智慧電表總數將超過1.1億戶，約佔總用戶數5成；不過，由於各國需求及限制不一，如果缺乏可以依循的標準或開放平台，將大幅增加智慧電表的普及門檻，這是各國政府及相關業者必須正視的問題。(曾詩淵口述，記者沈勤譽整理)曾詩淵現任台灣易利信(Ericsson)總經理，擁有美國Lehigh University工學碩士及美國Thunderbird Business School全球電信管理認證，曾在台灣飛利浦電子(Philips Electronics Taiwan)任職，1994年加入易利信，服務於台灣易利信負責遠傳電信客戶銷售及行動應用發展中心，2006年擔任易利信大中華區副總裁暨多媒體業務部主管，2010年6月接任現職。