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低碳時代的全民行動!韓國搶搭「智慧電網」風

2016/09/05 經濟部能源局 點閱人次: 625

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撰文/謝惠子
受訪/工研院產業經濟與趨勢研究中心 黃雅琪研究員
資料提供/工研院產業經濟與趨勢研究中心

提到韓國,讀友們最先想到的是什麼?是時下最夯的韓劇?美味泡菜?還是度假天堂濟州島?其實韓國除了強力推送影音產業至世界各地,對於創造下一個明星產業也不遺餘力。本文將帶領讀者認識不一樣的韓國,探究被選定為「智慧電網」示範計畫先期試點的濟州島,如何為韓國擘劃低碳時代新藍圖。

「簡單來說,『智慧電網』就是現有電力系統的升級。」工研院產業經濟與趨勢研究中心的黃雅琪研究員一開場就為複雜龐大的智慧電網做了簡潔定義。隨著消費者對電力需求日增及時代遷移,各種資訊科技急速暴增,連帶的電力供需兩端的行為模式也變得多元複雜,因此需要導入更多的資通訊技術(ICT)。

「例如供電負載狀況,需要即時將資訊匯入控制端,才能得知電力供需相關訊息。未來當再生能源併入電網系統時,好比有1MW的電力來自太陽能,但瞬間天氣變化如烏雲遮蔽或下雨,導致這1MW 的電力消失了!這時,就需要有更智慧化且即時的控制系統,進行電力調度。所以說,智慧電網就是電力與ICT 技術的整合,實現供電與用電的最佳配置。」

「根據國際能源總署進行政府間合作組織—『國際智慧電網行動網絡』(International Smart Grid Action Network, ISGAN)的調查,全球包括美國、法國、瑞典、墨西哥、日本、韓國等22個國家將發展智慧電網主要驅動力以改善系統運作效率列為第1名,包含充分利用現有電網容量與降低輸配電損失,以提高電網運行效率。排名第2是實現再生能源標準或目標:目前各國的共識都是增加再生能源結構比重,例如法國再生能源導入目標為2030年占總發電量40%、日本則是22~24%,韓國在2030年則是要占初級能源比重的11%。排名接著是改善電力可靠度、培育新的服務模式、提供消費者多元選擇及參與電力市場之機會,以及優化電力公司的資產利用率等6大項。」

韓國智慧電網發展歷程

韓國以發展智慧電網做為邁向低碳綠色成長的基石。「韓國從2009年起,便提議將智慧電網建設列為國家層級的高度戰略能源政策,進行各項推動規劃,並在同年6月選定濟州島做為第1個示範地區。接著在2010年正式發布智慧電網發展藍圖,成立『智慧電網標準化討論會』,且由政府的電力產業基礎基金挹注5億韓元。2011年4月通過『智慧電網建構與促進利用特別法案』,並啟動智慧微能源網,促成跨國合作進行示範計畫。」

黃雅琪解說,韓國的智慧電網發展藍圖(表1)共分為5大構面,當中有關「智慧型再生能源」的規劃,著重在提升再生能源併入電網的穩定性,並且發展儲能裝置及商業化微電網。「其實再生能源的併網量若是過多,容易造成電壓電流不穩定。像日本就曾發生太陽能補助較佳,大家爭相安裝,結果電力公司無法負荷,在電網系統壅塞下,曾引發『棄光』效應。智慧電網的存在就是為了改變這樣的狀況發生,能夠讓電力得到適度的調配。」

「另外,當再生能源發電量過多時,還可以先儲存到用戶的儲能系統裡,這時候,家庭能源管理系統或是建築物管理系統就肩負起智慧控管的重責大任,能夠判斷電力現在是要賣回給電力公司,還是要儲存起來供家裡的電器用品或電動車使用,尤其是有危難發生時,還能夠回過頭來支援中央系統,重要性不可言喻。」韓國制訂的智慧電網法案也獨步全球,以國家為單位,特別為推動智慧電網建置及培育產業發展而獨立立法,使相關預算編列有法源依據,為落實智慧電網政策推波助瀾。

之後韓國在2012年進行推動成效檢討,發布為期5年的「第一期智慧電網基本計畫」,將構築7大智慧電網示範據點城市;2013年為加快智慧電網創新事業商業化腳步,推動「智慧電網擴張事業計畫」。「這項計畫很特殊,跳脫以往國家主導的支援模式,翻轉為由地方政府跟企業聯合起來,向中央提案示範內容及商業開發模式,企圖將民間力量做最大的活用。」黃雅琪直指計畫核心。目前產業通商資源部已正式與韓國電力、SKT、KT等8個民間企業簽約,將於2016年至2018年,在首爾、釜山、大邱等13個地區展開新的智慧電網示範計畫,計畫總預算達到5,668億韓元,其中政府出資660億韓元。

2015年韓國總統朴槿惠提出將設立「電力產銷合一市場」,使新能源、再生能源、電動車及儲能系統(Energy Storage System, ESS)間可以自由地進行電力交易,並實現消費者也是電力生產者的目標。依此,韓國產業通商資源部在2016年1月推出「韓國電力領域發展戰略10大計畫」,透過擴大電力國營事業投資、鬆綁現有進場限制及推動示範工程,增加國內市場機會與民間投資意願,以期奠定韓國新興能源產業進軍全球市場的競爭力。

濟州島:人文自治+現代科技的總體現

「韓國政府之所以選定濟州島做為智慧電網示範區域,主要著眼於它是法規自治區,擁有高度自主權;再者,就是豐富的再生能源。」黃雅琪進一步說明,濟州島在2006年由中央法規治理體系轉換為自治法規治理,擁有除了國防、外交、司法以外的領域自治權。做為特殊自主性省份,法規鬆綁相對容易,有助於產業發展時能突破框架的限制。再來是考量到濟州島擁有豐沛的風力、太陽能等再生能源,適合做為低碳經濟培育的場域。此外,由國家能源研究機構(Korea Institute Energy Research)所設立的再生能源研究中心,可以協助示範計畫再生能源併網活動。其他因素則包括濟州島為國際觀光知名景點,適合做為計畫宣傳中心;以及島上為獨立電網,當發生電力系統事故時,可跳脫其國內電網。

濟州島的智慧電網示範計畫在Gujaw-eup舊左邑區以6,000用戶為對象,原定推行時間為2009年至2013年,第1階段任務為建置示範基礎設施,涵蓋了智慧型消費者、智慧型運輸系統及智慧型再生能源3大構面;第2階段為商業模式的可行性檢討,包含電力需量反應、新電價機制、虛擬電廠導入等。「值得一提的是,韓國跟日本一樣,都有大企業的主動參與,這個計畫共有KEPCO、LG、SK Energy等168家企業投入,產業範圍涵蓋電力、通訊、自動化、家庭電器製造商等,形成12個產業聯盟,總投資規模高達2億美元,其中政府僅補助四分之一。」所以黃雅琪說,核心企業在這裡發揮了母雞帶小雞功能,由上而下的串連起相關產業,「等於一個示範計畫就會產生N個產業聯盟,讓大小企業共同成長,也強化整體產業的競爭力。」因為智慧電網牽涉到的產業範圍相當廣大,需要各方積極的參與投入,也是值得臺灣借鏡與學習的地方。

萃取他國經驗,臺灣要打造自己的路

韓國從濟州島經驗得知,不能一味地把焦點放在技術的開發上,必須要建立標準互通性,讓廠商有平臺能夠進行測試,來加強技術開發、驗證及產業化三者的連結性,還有透過示範計畫找出適合發展的商業模式,以及展開電力市場相關制度改善與鬆綁,才能將經驗妥善的移植回國內,以利後續進行其他示範計畫。

其實智慧電網的構圖願景非常弘遠,它的建置推動歷程至少要10幾年以上,更牽涉到國家整體未來的生活型態,因此在政策制度形成之初,政府需匯聚各方意見,訂出確切的執行目標,然後按部就班的往下開展,才能避免流於空泛。「而且不只是政府、企業要投入參與,連民眾也要一起拉進來,成為全民行動!如果說智慧電網建置是『硬體』的升級,那麼,國家整體群眾的用電行為模式跟著改變,就是『軟體』的調配與整合,將能相輔相成。」黃雅琪樂觀其成。臺灣可以從澎湖智慧電網示範計畫起步,依循總體規劃方案逐項推動,並內化為「能源轉型」的驅動力,為臺灣未來打造一條更為低碳的路。


關鍵字:智慧電網,再生能源併網,電力產銷合一市場,ICT

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