綠能商機 智慧電網

智慧電網是將供電端到用電端的所有設備，透過感測器連接，形成綿密完整的用電網路，並對其中用電資訊加以整合分析，達到電力資源的最佳化配置，藉此降低成本、提升可靠性、提高用電效率。


智慧電網是將供電端到用電端的所有設備，透過感測器連接，形成綿密完整的用電網路，並對其中用電資訊加以整合分析，達到電力資源的最佳化配置，藉此降低成本、提升可靠性、提高用電效率。其商機包含初期的智慧電錶及變壓器，未來更將延伸到電力調配、綠色能源，例如太陽能及風力等替代性能源。

目前由於油電價格飆升，因此將IT技術與傳統電力配送系統結合的智慧電網，預期可成為節能的最新解決方案。採用智慧電網，不僅相關主管機關可以對用戶的用電情形完全掌握，個別用戶也可以透過自家電錶，掌握該區域的用電情形，為自家用電進行更適合的規畫。


零組件商機：（2030年達1000億美元）

至於智慧電網所需求的零組件方面，消費者直接可見的智慧電錶，就需要使用大量MCU、應用處理器和RF及PLC等通訊晶片。另外，智慧電網所連結的太陽能發電系統，對於逆變器的需求也將大增。太陽能發電所產生的直流電，可透過逆變器轉換成固定頻率的交流電進行供電。一個太陽能電池最高只有0.5V左右的電壓，因此需要串聯多個太陽能板，再利用逆變器轉換成100V交流電。此外，逆變器風力發電中也同樣重要。

另外，由於未來透過智慧電網，各式電力間將會透過相互買賣併入同一電網。這時就需要使用能夠充分進行傳輸管理的電力路由器。通過電力路由器，可同時對頻率不同的電力進行轉換及調整，並收集電力、進行蓄電，或進行傳輸。這些過程也需要使用到功率半導體。這些應用將使智慧電網相關半導體的需求，至2030年時成長至1000億美元以上。


鬥智對戰：（美欲掌主導權）

節能減碳的時代來臨，美國也亟欲抓住這波綠色商機，掌握智慧電網的國際化標準，藉此控制智慧電網市場的主導權。根據美國能源部的報告指出，智慧電網具有比投資金額高出四倍的獲利。也因此，美國計畫在未來20年內陸續投資1650億美元，其獲利將可望高達約7000億美元。

發展智慧電網，美國與日本不同的地方在於，日本認為智慧電網是單純的新一代電網，美國則認定智慧電網是一種能利用再生能源的新型態基礎設施，並可以將之延伸應用用資訊設備上，實現全資訊社會（Ambient Society)的理想。也由於美國的思維在於，智慧電網並非單純改變配電設施，或者設置計測功能高的智慧電錶就可以了，而是要連同電網所延伸的全新服務及商業模式在內，進行全盤行的思考。如此一來，日本發展的智慧電網產業可能瞬間落後於美國。

發展智慧電網，不掌握標準就很難獲取利益。目前美國已有許多廠商跨足智慧電網的基礎設備。例如美國通用電氣（GE）已開始與Google合作，由Google發表Google Power Meter智慧電錶。該裝置可安裝在家庭及辦公大樓的電錶上，透過網際網路來進行確認和分析，將來更有機會利用網路來控制用電量。而Google的另一種業務構想，則是為用戶免費安裝智慧電錶，然後從網路控制用電量所節省的電費中，提撥一部分的百分比作為Google的收入。

目前NIST（美國國家標準技術研究所）已就智慧電網的發展議題，與日本經濟產業省展開標準化討論，而IEC（國際電工委員會）也在美方的主導下展開了研究。未來美國將陸續投資1000億美元推動再生能源等綠色產業，目標是在2020年之前，讓溫室氣體比2005年減少14％。實現該目標需加速發展節能、再生能源及電動車等產業，而其基礎設施則以智慧電網最具發展潛力，因此才使得美國亟欲搶得其主導權。

另外，如美國廠商Google也開始跨足智慧電網軟體研發，目前已發表了可顯示各家電數分鐘內用電量的家用Web應用程式測試版。Google表示，這種將能源使用量化的技術，用多少電使用者都能一目了然，將可望刺激用戶更加節約用電，並因此改變其用電方式，最高可望減少5～15％的用電量。


發展智慧電網後盾：（台灣IT能量）

為了邁向「低碳經濟」，建置智慧電網是台灣在節能減碳策略上的重要環節，未來台灣傳統電錶將逐步更新為智慧型電錶系統；加上拓展中國大陸等海外市場，將可帶來龐大的產業商機。台灣目前由經濟部能源局及台電公司積極推動規劃「智慧型電錶基礎建設」（AMI），將充分運用台灣在資通訊產業的優勢，開發核心元件帶動產業發展，並透過大規模建置與測試，吸引相關廠商投入，拓展國內外龐大的智慧電網商機。

據了解，AMI規劃之重點包括：研訂AMI相關功能規格與標準；建立開放性測試平台，提供廠商測試電錶、通訊網路、電錶資訊管理系統、資料安全性及可用性等。預定在2010年高壓用戶先完成初期1200戶電錶，再於2011至2012年完成所有（2.3萬戶）高壓AMI建置；並將先驗證技術可行性及訂定規格標準，輔導相關廠商生產內建通訊模組之數位電錶，再逐步推動低壓用戶（1200萬戶）建置。

根據經濟部能源局的評估，台灣建構智慧型電錶基礎建設，預計每年投入成本62.8億元，可創造每年68億元的電業效益，減少用戶每年253.5億元電費支出，帶動相關產業781.9億元總產值，具有相當高的成本效益。

台灣本身完整的資通訊技術基礎，有利於自主開發AMI技術。目前高壓AMI電錶除電力量測晶片（含軟體）台灣無法生產之外，其餘組件如通訊模組、電池、電錶資訊管理系統等，台灣廠商均可自行開發生產。看準未來智慧電網產業鏈的龐大商機，台灣廠商可在既有基礎上持續努力，積極掌握用電端管理服務系統、電動開關與配電變壓器等輸配電產品、智慧電錶相關網通設備、晶片組與感測控制元件等領域的發展機會。


商機燒至2020 台廠拼了！

美國、歐洲、日本及中國大陸都積極投入智慧電網的發展，預期明年將是智慧電網的起飛年，商機則將延續到2020年。至於台灣相關供應商，從智慧電錶廠商士電、亞力，智慧電網傳輸設備商正文、中磊，以及跨智慧電錶及PLC（電力線傳輸）的康舒，都將因此受惠。

據了解，智慧電網帶動的商機，從感測控制元件、網通模組、能源管理系統、晶片及智慧電錶等都含括在內。台灣在供應鏈中的廠商，包含製造智慧電錶的士電、亞力、中興電工以及華城，以及智慧電網傳輸設備供應商如正文、中磊、訊舟、康舒等。

整體的智慧電網包括發電、輸電、配電及用戶端。在國際市場上，台灣的產品，已經逐漸打入智慧電網的供應鏈，但都集中在屬於智慧電網末端的「用戶端」，也就是智慧電錶。

智慧電錶基礎建設（AMI）主要由智慧電錶、通訊系統、電錶資訊管理系統（MDMS）所組成，除了能取代人工抄表外，還可支援各種不同電價費率、提供用戶能源使用資訊，並具有讓用戶自發性節能、停復電管理、進行電錶設備資產管理等優點。

目前台灣的電錶分為電子式及機械式兩種，高壓用戶全部採用電子式電錶，低壓用戶則多為機械式電錶。在高壓部分，資策會已經成功研發高壓核心技術，技術移轉給大同公司。至於低壓核心技術，康舒則可在未來參與台電公司低壓AMI建置計畫。隨著未來推廣高、低壓AMI之後，用戶電錶將逐步全面更新為智慧電錶。

目前，台灣有能力生產整組智慧電錶的廠商，主要為大同和中興電工。另外，智慧電錶所需的感測元件、網通模組、晶片等關鍵零組件，也是台廠目前著力最多的地方，如訊舟已經打入日本關西電力公司的供應鏈，負責生產智慧電錶上的無線通訊模組；而生產家電通訊晶片的旺玖、智慧電網傳輸設備供應商正文、中磊，以及投入智慧電錶表頭和電力線通訊技術研發已久的康舒，目前都名列在全球智慧電錶供應鏈之中。


http://mag.udn.com/mag/newsstand/storypage.jsp?f_MAIN_ID=77&f_SUB_ID=4779&f_ART_ID=337121 撰文／王岫晨
2011/08/25