全球新的能源革命正要开始。根据国际能源署估计，到2035年，石油产生的电力将每年衰退2.2%，核能年成长1.6%；中间差异及新生的需求，主要由再生能源供应，每年成长3.2%。

其中成长最快速的是太阳能，以每年15%的速度成长，但到2035年仅能供应全球1%的电力；第二快的是风力发电，每年成长8.4%，由于起步较早，占有相当大的市场，据评估未来将供应全球用电量的5%；其他包括潮差发电、地热发电及生质能源等，也是各国积极开发的新能源，成长速度都快过石化能源。

就发电端而言，过去受到青睐的，是以火力或核能为燃料的集中式能源系统，这类大型发电厂负责发电配送，整个电网架构只要能够调频、输电即可，较为简单。但在分散式能源系统崛起的今日，可以看到建筑屋顶上装设太阳能板，在北海道还有能将电卖给电力公司的例子存在；此外，动力车辆逐渐趋向电能的使用，油电混合或纯电能发动车辆逐渐受到重视，还有燃料电池的积极发展，也可视为此系列能源发展的延伸。

这类现象使得电力的生产与使用型式愈来愈分散，连结各类技术与产业，延伸为智慧电网也势在必行。

大型电厂不会消除 再生能源依赖增加

观察目前发展，未来三十年内，大型发电厂不会完全消除，再生能源则会逐步增加，在能源需求与价格持续上升的同时，大家都在寻找更有效率与洁净的发电方式，就此来看节能不仅是全球的趋势，还将影响国家竞争力。

但就现在的技术而言，再生能源是否会是能源发展的救星？这点仍需要观察，在分散式的微型电网架构下，再生能源的并网，必须做到非常精确及完整的电力调配，如此智慧电网的自我调配及控制相形重要许多，尤其当再生能源并网比例提升到一定的程度时，对于区域电力将会造成影响。

图一

因为再生能源并入区域电网后，电压波动及电力潮流的流向会产生大幅变动，包括像是低电压穿越、能源管理系统或储能等相关技术，都需要感测系统的支援，电网才能平稳的应用，当再生能源在电网中的比例超过10%，对电网的运作就有很大​​的冲击，因此如何在电力流发生变化时，就可即时掌握相关影响，并可依逻辑处理电网的应变措施，成为智慧电网发展的重要课题。

再生能源并网控管 量测监控智慧模拟

核能研究所目前正与美商国家仪器(NI)合作，使用NI PXI模组化平台，并利用LabVIEW 所提供的功能，进行多通道即时撷取电压讯号，使该系统得以即时侦测包括突波、量测相位、功率及频率等波形变化，以达到及时的监控电力品质的效能；此外，为了达到系统长时间稳定量测的目的， PXI平台亦搭配即时作业系统，可独立执行LabVIEW程式，操作人员可藉由网路远端监控方式，了解目前电力监控的状态。

过去风力发电机设计不够完备，原因亦包括设计工具的不足，借LabVIEW 软体与LabVIEW 控制设计与模拟模组，建置完整的风力系统模拟器，将风力涡轮、机械驱动链、发电机、电网( Grid)与控制器等设备，均可倒入模拟架构中，针对高成本的测试系统，提供合适的数值模拟环境。

基本上分散型电网的孤岛运转，其实技术已成熟，像台塑麦寮六轻厂房就已有孤岛运转的能力，之前921地震期间，全台湾唯一会亮的地方就只有麦寮，不过现有的作法多是以汽电共生这种较为稳定的技术供电，对于再生能源发电，业界及学界均仍在努力中。

透过这类电力管理系统的基础研究，对智慧电力设备的发展有直接的助益，透过感测设备将发电的现况、再生能源因素的预测，以及现实或预期用电的状况进行资讯整合，把用电端及发电端资讯整合，加上各项发电成本，透过人工智慧进行逻辑运算，即可做出电力调配的最佳决策，核能所目前透过基础研究发展调度系统，开发相关设备作未来技转的准备，未来加上即时电价的资讯，智慧用电将会更为经济。

小型风机台湾商机 业界配合才能克服瓶颈

不过技术发展虽已相当稳健，但仍有商业考量的问题需要克服，像在开发一些新的设备时，一些重要的硬体的生产制造却找不到厂商愿意支援，研究单位必须自行进行模具的开发及制造，这使得技术研发遭受阻碍，相对于国外的研究计画在政府主导下，在前端就有设备商进驻，与学界形成一个联盟，在技术研发的同时，所设计出来的设备立刻可以符合业界制造的要求，台湾目前还缺乏这类型运作模型，对后续的技转造成了一定的困难度。

过去所发展的大型集中式发电设施，由于关键技术多掌握在少数国外业者手中，台湾业者的发挥空间有限；而当走向分散式能源系统时，更需要轻薄短小的发电来源，如太阳光电、风力等，这时台湾就有机会成为能源科技，甚或是能源的输出国，尤其是中小型的风机，将会是台湾厂商的机会点所在，根据统计，预期在2020年风机的市场将会有每年30%以上的成长，而台湾厂商对成本及技术控管的能力，更强化这类设备制造的竞争力，光是2010年，台湾风机出口外销，就超过4亿台币营业额，显示出庞大商机。

目前世界各国都在发展智慧电网产业，再生能源的确是重要的一环，尤其是台湾这类极度仰赖能源进口的国家，更是如此，当台湾98%的能源都仰赖进口时，发展再生能源降低依赖比例，绝对是当务之急。 」加上主流的大型电厂不但高排碳，能量耗损更是严重，因此整合再生能源的智慧电网，其技术发展绝对是台湾未来的趋势。