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智慧電網技術專利分析報告
壹、前言

自18世紀班傑明·富蘭克林(Benjamin Franklin)在雷雨中,利用風箏將閃電引來、產生電花,開始一系列的「電」學研究後,人類自此開始運用電能,並帶動現今高度的經濟發展,「電」更成為人類生活、經濟發展不可或缺的能源之一。隨著人類大量使用電力,亦產生了能源危機、地球暖化等負面效應;在各國用電需求屢創新高之際,政府紛紛實施各種節能減碳措施,或尋找替代能源,降低電力及能源的耗用。

過去,各國電力系統多屬於大型集中式系統,從發電廠到用戶端,為維持電力傳輸安全性,需透過變電系統進行多次變壓、分段傳輸,在此過程中造成電能80%以上的耗損,且在此機制下,難以針對各地區用電需求,快速追蹤負載變化,調整電力配置,提高電能使用效率。甚至,因為傳統大型電力網設備老舊、地處偏遠不易維修或發生天災,更可能發生電力癱瘓,造成國安及經濟上的重大危機。2003年8月,全球商業核心大國—美國及加拿大便發生大規模停電事件;2006年11月歐洲亦發生大規模停電,對經濟造成莫大衝擊。而我國在1999年7月時,也因為輸電設備倒塌,發生南電無法北送的窘境,新竹科學園區損失慘重,對於民生、經濟造成重大影響。

台灣為一獨立島國,天然資源有限,據經濟部能源局統計,預計至2025年時,電力耗用將占總能源需求的55.7%,加上發電用的能源礦物燃料,幾乎仰賴進口,因此在我國能源發展,如何確保能源供應安全性、避免能源供應短缺、降低環境衝擊性成為重要課題。鑑此,行政院頒佈「永續能源政策綱領」,以提高能源效率、能源供應穩定性、發展潔淨能源為主軸,希望提高台灣智慧電網發展能力。

所謂的「智慧電網」,係結合資訊及通訊科技,偵測及蒐集供應端的供應狀況與使用端的使用狀況,並調節電力的生產與輸配,或調整企業、家庭用電的耗電量,降低電能耗損,達到節約能源、增強電網可靠度的效益。而「智慧電網」發展更被美國歐巴馬總統視為振興經濟方案的重要措施;歐洲則發展有智慧電網歐洲技術平台,中國、韓國、日本近年亦紛紛將智慧電網納入國家重大發展計畫中,進行各項技術研究、發展、實證與試行,可見智慧電網將成為各國電力發展的主軸。