本會將設立「智慧電網發展研究小組」
高雄市中小企業協會 名譽理事長 李重德 2017/7/9
本會在最近一次的核心幹部週例會中，接受了本會名譽理事長兼對外活動總指揮李重德先生的建議，將在會內先成立「智慧電網發展研究小組」，研究在臺灣實施智慧電網的可行性，然後在適當時機以該小組成員為核心，再結合專家學者以及智慧電網的相關產業業者，而成立「臺灣智慧電網發展協會」。
何謂「智慧電網」？
「智慧電網」（英語：Smart grid、smart electric grid、或intelligent grid），這是一種現代化的輸電網路。利用資訊及通訊科技，以數位或類比訊號偵測與收集供應端的電力供應狀況，與使用端的電力使用狀況。再用這些資訊來調整電力的生產與輸配，或調整家電及企業用戶的耗電量，以此達到節約能源、降低損耗、增強電網可靠性的目的。
智慧電網之最基礎建設在於將傳統電網上的裝置由人工在地監測，進化到遙測、遙控，再進化到自動判斷調整控制。這是因為電力的供需關係是一種必須依賴需求端而來隨時調整供應端的緊密關係，不能過多，也不能不足。
因為總消耗電能永遠等於總供應電能，因此總需求電能若是大於總供應電能，則電力公司必須切斷部分地區的供電，以確保全部供電系統不會發生供電壓陡降的危險，反之，若是供電系統突然供給超過需求端的大量電力時，則將造成需求端的電壓陡升，而毀損所有用電戶的電器，釀成災害。
以上的說明，很清楚的告訴我們說，除了「基本負載電廠」(Base load power plant)之外，幾乎所有發電量起伏甚大的再生能源(例如：光電、風電)，都不被允許直接連上供電網的饋線，以免因為該電源的不穩定供電將造成了電力系統的崩潰。
那麼這一些再生能源所發出的電力要送往哪裡？那就是需要先送往所位的「儲電設施」中來儲存備用。
換句話說，發展再生能源除了表面上看到的購電成本之外，還有一個大家都忽視，但是金額卻是甚高的「儲電成本」，而且儲電必然在電力進出轉換時有效能的損失，也會有輸送的損失。而且風力發電與光電發電所佔比率越高，則其儲電成本也會越高。
智慧電網與傳統電網最大一個不同在於，它能實現雙向的資訊服務溝通交流。用戶可以了解電網的實時電力供給能力，供應狀況，電能質量，電價浮動情況以及電力中斷資訊等。用戶可以很輕易的從這些資訊中獲取一個合理安排用電的指導。
落實這一個雙向資訊服務的主要設備就是「智慧電表」（Smart meter），它會隨時監測電力使用的狀況，再配合大數據的管理，使得每一個用電戶得知在何時可以獲得最低電價，也使得每一個儲電戶得知在何時可以賣出最高價的電力。
因此，用電戶會調整自己設備的作息時間以避開高電價區，而且每一個擁有儲電設備的人都可以申請作為售電單位(中國大陸去年就增加了約8000家售電企業)。
因此，長久下來，整體用電的尖峰與離峰差距不會太大，發電設備與儲電設備產生了最大效能，而且不必以過去尖峰需求為考量來擴充熱電系統，因此能有效的減少碳排放，以及減緩地球溫室效應。
臺灣為何沒有實施「智慧電網」？
自從美國歐巴馬總統宣布振興經濟方案之中納入智慧電網計劃，已經引起世界各國的重視。美國的智慧電網計畫名為「Grid 2030」，目標是調降尖峰用電20%，任何時間可以100%供應電力，提高40%的能源效率使用，20%電力來自分散式和再生能源(200GW)。
歐盟許多國家則是先從推動全民建設人民自有的再生能源電力系統來著手，因此在丹麥、德國等國家幾乎都已經利用智慧電網來供電，歐盟自己所定的標準是在2020年前整個歐盟的電網可承受35%的分散式或集中式再生能源所發出來電力，到了2050年則完全除碳化。從歐盟的例子可以知曉跨國購電是一種很有利的區域合作，因為每一國家的作息有時差，每一個國家的再生能源(風力、太陽能)也有差別，相互合作，則可避免重複與過度的投資。
而日本的動作更為快速，已經採取行動從2014年起將要用7年時間來佈建2900萬用電戶智慧電表。日本採取依照各地區的不同條件，而由各地政府開發自己的智慧電網系統，並跨區競價銷售電力。因此，東京電力公司正在進行將電力事業分解為發電、電網、零售三個部位，以便在其他地區競價參與電力零售的業務。
中國大陸的智慧電網建設則是世界的最大一匹黑馬，第一階段2009年~2010年，為試點階段。第二階段2011年~2015年，為電力系統區域平衡建設階段。第三階段2016年~2020年，開始實施智慧電網的用電者、發電者、儲電者、售電者的聯網建設。因此中國大陸將會是亞洲第一個全面實施智慧電網的國家。
越南則向中國大陸看齊，完全照抄中國大陸的計畫，但是因為啟動時間為2012年，因此預定完成智慧電網的時間將在2022年之後。
然而臺灣卻是在智慧電網上面，往前進了一步但隨即就退後二步。這其中的原因可能相當不單純。
首先由於目前執政的民進黨要把臺灣變成「無核化」，因此「核一廠」和「核二廠」將屆齡關廠，而「核四廠」則繼續封存與出售設備。因此造成了臺灣每年將因此少了5942MW(年發電520億度)的核電。也因此急病亂投醫，民進黨政府因此開出以天價來購風電與光電的荒謬政策。
目前臺灣政府對於民間投資再生能源電力(離岸風力發電、太陽光電、陸域風力發電、沼氣發電)的購電模式不是採取價格競標方式，而是採取依照躉購費率購電的模式來進行。這就代表智慧電網中的競價售電功能不可能存在了。
因此，臺灣電力公司公佈的2017年對於再生能源發電的購電價格為：陸域風力發電每度NT$ 2.8776元，離岸風力發電友二種模式，第一種模式為固定20年躉購費率為每度NT$ 6.0437元，第二種模式為前十年躉購費率為每度NT$ 7.4034元，後十年維每度NT$ 3.5948元。而太陽能光電躉購費率為NT$ 4.4098元~6.4695元(依設備類型與裝置位置不同而異)。
這一些價格都是數倍於目前臺灣電力公司的平均購電成本(每度NT$ 1.93元)，也高出各採取智慧電網國家的購電價格甚多，其代表的意義是臺灣人民未來二十年將要付出數倍於現在的電費。
比高電價更讓筆者擔心的是臺灣若大量採用風電與光電之後，未來可能會隨時面臨限電與斷電的危機。
依據臺灣電力公司的計畫，2021年離岸風電接收容量可增加1GW、2024年再增加1.5GW、2025年增加4GW，總共有6.5GW。這個進程遠比原先經濟部能源局所規劃的到了2030年才能達到4GW快得多並且超出原目標額一半之多，這是因為民進黨政府開出了破天荒的天價，並且答應一口氣簽約無限購電二十年所致。
另外，依據經濟部能源局的規劃，臺灣到2025年將擁有6.2GW的太陽能光電，而到了2030年則將擁有8.7GW的太陽能光電。
依據台灣大學機械系新能源中心主任黃秉鈞教授發表的《太陽光電的推廣極限與對策》一文，依據現有機組的實地測量資料顯示，臺灣地區的太陽光電將因為氣候因素(例如：烏雲、下雨)，而突然每十分種驟降14%，而若太陽光電佔比太大，則此一驟降將可能來不及啟動臺灣的其他應急備用電源系統(例如：抽蓄水電、IPP-LNG燃氣火電)，因為這兩種備用電源的電力調度反應速度都是225MW/10MIN，而且就算是全部調度用備援電源都用上的話，依照目前的安排，臺灣在2019年時只能應付3GW的太陽光電的調度備載電力。
而且臺灣也找不出其他可以開發作為抽蓄水電廠的地方，而IPP-LNG燃氣火電則是一種能貴到能不用就最好不用的緊急發電模式，因此臺灣要發展易受氣候影響的再生能源(風電、光電)其實上限只有3GW。但是臺灣政府卻罔顧這一個可怕的現實，而一味發展風電和光電，則就如同要求臺灣人民把所有積蓄拿出來買一輛法拉力跑車一樣，就算臺灣人民買得起，但是這一輛法拉力跑車能戴著臺灣人民上山下海去討生活嗎？
筆者如何解決臺灣「電貴」與「限電」危機？
雖然筆者已經宣布將要參選臺灣下一屆的總統，並且也提出了向中國大陸福建省福清核電廠每年購買450萬億度核電的解決方案。但是臺灣電力公司可能在2017年時就會與許多財團簽訂了長達二十年的以天價購電超過10GW的合約，而筆者將無力加以阻止。
因此，筆者若是當選之後將會重新檢視購電的政策以及契約的正當性與合法性，但是到時若真的還需要照單全收這一個爛攤子時，則筆者認為臺灣也必須從付出這麼高的代價中獲得到最起碼的效益。
其中的一個效益，就是臺灣必須因此而建立起自己生產所需的儲電設施的能力。筆者認為這其中最適合臺灣採用的一種儲電設施就是「全釩氧化還原液流電池」，簡稱為「釩電池」（Vanadium Redox Battery，縮寫為VRB），這是臺灣目前科技能力所及，而且可以分散到家戶使用的安全性極高的儲電設施。時間耐久性長達10–20年，循環耐久性>10,000 cycles，能量密度15–25 Wh/L。
筆者認為其他的儲電系統大多不太適合臺灣，例如：「高壓儲氣罐發電」有爆炸危險，「抽蓄水力發電」施工耗時，而且水電站大多位在山區，太陽光電產生的低電壓必須提升到高壓電才能長程輸電到水電站，再降壓以抽水，然而放水發電的效率只能產生一半的電力，然後還需再提升電壓來輸送出去，七折八扣下來，儲電效能大約只剩下三到四成而已。
但是無論臺灣在未來二十年之間是否必須忍受高電價，筆者承諾在當選臺灣總統之後，必然會在任內積極建設臺灣來邁向智慧電網的康莊大道。則最多在二十年之後，臺灣人民必將可以脫離高電價的魔掌。
到那時，臺灣將有多種廉價來源的電力，例如向中國大陸購電，也可能發展潮汐發電與洋流發電，因為它們供電情況都比較穩定，也可能採取結合山坡水土保持的山區逕流微型發電與小溪微型發電等多種發電系統。
而且屆時臺灣也將利用智慧電網來發展出控制各種電器的通訊系統。並且在電力線來傳送智慧電網的通訊量之餘裕部份，使用來額外滿足電話、網路、電視等需求大頻寬的通訊，因此而讓「智慧電網」兼有通訊網絡硬體的功能。
總之，筆者矢言要做一個「臺灣科技總統」，要用科技手段來解決臺灣資源與能源貧瘠的問題，讓臺灣人民不必要當凱子，更不必要當一個呆子。
由於本會「智慧電網發展研究小組」具有為將來數十年的臺灣電力系統擬定發展藍圖的積極功能，因此本會歡迎有志於智慧電網相關產業，包含所有相關硬體供應商與工程商之外，也包含APP和電價供需競價媒合軟體開發業者，加入本會做為公司永久會員以便獲得此一商機的優先發展權。
申請加入本會以及申請加入「智慧電網發展研究小組」者，請先打電話0930998378，或發信函到Lhy0823@gmail.com給李重德，以確認是否適合加入本小組。
(本文完)
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