在氣候變遷下，能源節約的議題越來越受重視，而能源節約和電能的使用效率有著高度相關，為了提高電能使用效率與穩定度，智慧電網應運而生。究竟智慧電網是什麼？對於能源的使用效率又有怎樣的幫助？接下來本文將帶您了解何謂智慧電網、智慧電網的應用（微電網）以及智慧電網的未來發展，讓您對智慧電網有初步的認識。
何謂智慧電網？了解智慧電網的架構與3大優勢
智慧電網是傳統電網優化過後的產物，能夠減低電力損耗和整合再生能源，而智慧電網和傳統電網有哪些不同呢？接下來為您介紹傳統電網和智慧電網的差異、智慧電網的架構以及優勢，讓您掌握智慧電網的相關知識。
智慧電網與傳統電網有什麼不同？
電力要從發電方到消費者，需要依序經過發電、調度、輸電、配電、售電，而從輸電到配電這段流程都需要電網運送，因此您可以想像電網是電力的快速道路，是連接電力生產者與消費者的網路系統，簡單來說，電網是將電力送到家家戶戶的媒介，現在人們之所以能在家中打開電源立即用電，都需歸功於電網。
智慧電網則是電網優化過後的產物，透過資訊技術收集供電端的供電情況與用電端的使用資訊，再利用這些資訊調整電力分配，實現節約能源的目的，下圖為智慧電網架構示意圖：
智慧電網架構解析
智慧電網架構根據供電流程可分為以下3個部分，接下來將逐一介紹，讓您更了解智慧電網架構中每部分所扮演的角色。
- 發電、調度：發電業者將電力運輸至電力調度中心或電力市場的過程。
- 輸電、配電：包含輸電系統和配電系統，輸電系統是指發電廠送電至次級本地負載中心的過程，送電媒介包含架空電纜、地底輸電等；而配電系統則是輸電系統送電至用戶端（儲能系統、售電業者或家戶）的過程，過程包含變電所、電線桿上的變壓器以及路上的電力座標。智慧電網在此過程可進行電力交換，依據用戶端的電量需求配電，如有多餘的電力則會進入儲電系統，減少電力浪費。
- 售電：此過程中用戶端的電量需求會影響電的價格，智慧電網能收集用戶端的用電數據，用戶端也能透過智慧電網了解電力的供應情形、電能品質以及電價的浮動情況。
由上段的架構解析可以看出，智慧電網在送電過程中，和傳統電網相比有許多優勢，以下將介紹智慧電網的3大優勢，幫助您進一步了解智慧電網。
智慧電網的3大優勢
1.用電資訊雙向流通，有助於合理配電
傳統電網屬於集中式發電，電力只能往單方向運送，使得電力的供需調度缺乏彈性，在電力運輸的過程容易造成多餘的能源損耗與分配不均，而智慧電網則屬於分散式發電，能雙向運送電力，因此在配電上更具彈性，能將電力過剩與短缺的區域進行電力交換，減少電力浪費。
2.整合再生能源，實現穩定供電
傳統電網因韌性不足，難以承受大量可再生能源的合併，導致可再生能源供電不穩的問題，而智慧電網具備整合各種可再生能源的能力，配合監測系統能穩定供給能源，在日益重視環保和永續發展的環境下，智慧電網更符合當今趨勢。此外，智慧電網還能結合智慧電表管控用電需求，在使用乾淨能源的同時，減少電力浪費。
3.預防事故、面對緊急情況時可及時調整
傳統電網是以歷史經驗來運轉，在面臨過去不曾遇到的情況時，容易癱瘓導致斷電，而智慧電網則有資訊整合、自我檢視、診斷以及修復的能力，在面臨突發狀況時能及時反應，分析當下供電情況，將供電出狀況的地區隔離，避免造成大範圍的電力癱瘓，並開始自我修復，快速恢復供電。
看完以上敘述，相信您對智慧電網已經有了初步認識，這時您可能會好奇智慧電網在生活中有哪些應用，接下來將介紹智慧電網最常見的應用：微電網，帶您了解微電網的運作模式，以及智慧電網在應用上面臨哪些挑戰，讓您進一步了解智慧電網的實務層面。
智慧電網的應用與限制｜淺談微電網的運作
什麼是微電網？
微電網可視為區域性的智慧電網，同樣具有整合可再生能源與節能的特點，其運作模式可分為一般模式和孤島運轉模式兩種。一般模式下，微電網涵蓋的分散式發電和市電一同供應微電網區域的功率，而在市電如突然發生斷電時，微電網就會進入孤島模式，重新調整電壓和功率，以維持穩定的區域供電。微電網已應用於澎湖，台電首座大型微電網坐落於澎湖七美，可整合七美太陽光電、風力發電以及柴油發電，配合儲能系統提供穩定供電，藉此減少柴油發電的比率與碳排放，達到永續發展的目標。
智慧電網面臨的挑戰
智慧電網的應用十分仰賴資訊技術、先進的電網元件以及電力設備等軟硬體的整合，在軟硬體的整合下，智慧電網才能穩定且安全地供電，但以智慧電網的發展現況來看，擁有智慧電網技術的人才仍十分缺乏，導致智慧電網雖已跳脫理論階段進入實證，執行上仍出現許多不足，因此政府極力推動智慧電網的發展，希望有越來越多的人才投入智慧電網的領域。
了解智慧電網的應用與挑戰之後，下段將帶您了解台灣智慧電網的現況與發展，以及為什麼推動再生能源發電刻不容緩，讓您深入了解智慧電網在未來能源發展的必要性與急迫性。
智慧電網的現況與未來：推動可再生能源，實踐永續發展
在氣候變遷日益加劇的情況下，各國紛紛開始推動可再生能源的發展，而智慧電網是解決再生能源供電不穩的最佳方式，以下將介紹智慧電網的現況與未來，帶您深入了解智慧電網對於台灣的重要性，以及建構智慧電網的目標。
為什麼台灣需要智慧電網？氣候變遷是主因
隨著經濟發展，台灣的用電需求越來越高，但因台灣的能源燃料缺乏，有98%能源燃料依賴國外進口，為了避免未來能源短缺，台灣須朝向能源分配的有效性、安全性以及穩定度發展
此外，「2020年氣候變遷績效指標」顯示台灣為溫室氣體排放量第3高的國家，將會從經濟面與環境面影響台灣的發展：
- 經濟面：在各國越來越注重永續發展的情況下，台灣若不改善溫室氣體排放的問題，可能會被其他國家列為抵制貿易合作的對象，造成國際觀感不佳和經濟損失。
- 環境面：溫室氣體若持續增加，會加速溫室效應，導致氣候變遷和物種滅絕。
台灣為了因應能源短缺與溫室效應，必須推動可再生能源的發展，而智慧電網整合可再生能源的特性，正好能解決可再生能源供電不穩的問題，由此可見，台灣須儘快投入智慧電網的建設，以利推動可再生能源發展。
智慧電網的未來：整合可再生能源為首要目標
在眾多可再生能源中，離岸風電是台灣主要推動的能源之一。早於2019年在苗栗建立全台首座離岸發電廠，利用台灣西岸本身多風的氣候，以及優異的風力發電技術，極力推動綠能產業，預計能每年提供12.8萬戶的用電量，超過苗栗的半數總人口所需電力。此外，為了整合可再生能源，行政院在2019年加速建構智慧電網，期望應用資通訊技術、自動化以及人工智慧等技術，建立安全、穩定且環境友善的新世代智慧電網，目標是在2025年將可再生能源發電量從4.6%提高至20%，而可再生能源的推動和智慧電網技術息息相關，預期智慧電網的人才將會越來越搶手，現在正是投入智慧電網領域的最佳時機。
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為了建立永續發展的環境，如何利用智慧電網實現再生能源的穩定供電，將會是未來能源發展的一大重點，工研院產業學院提供有關智慧電網的培訓課程，包括電力電網工程師、離岸風電工程師等相關電網課程，和一般講究理論的課程不同，這些課程著重於產業實務層面，能讓您直接接觸電網相關產業，迅速培養您的即戰力，現在立即報名工研院智慧電網課程，讓您順利成為產業亟需的綠領人才
