【專題探索】德國智慧能源整合推進策略介紹
張博甯、陳彥豪 (2017/05/20) 《台經月刊第40卷第5期》
德國推動能源的挑戰
德國自產能源匱乏，多數能源仰賴進口，為降低對於能源進口的依賴，德國期望藉由能源轉型建立低碳、環保、可靠和可負擔的能源供應系。2011年受到日本福島核災影響，德國能源政策設定2022年完全廢核目標。2016年德國核能發電仍供應14.7%（注1）的電力，若要達成2050年再生能源消費達80%目標，屆時再生能源裝置容量需求達到304GW（注2），因此可預期德國將持續驅動再生能源的發展。
19世紀初德國要求公用事業及能源市場的參與者承擔能源開發與供應的義務，以提供消費者足夠與穩定的能源供給。1980~2016年則於能源基礎設施中引入智慧電網、資通訊及需求面輔助服務等新元素，透過新的商品設計滿足能源的供應需求（圖1）。
圖1 德國能源轉型發展
德國從1990年開始發展再生能源，由於再生能源的推廣成果，2016年再生能源發電已可替代傳統能源供應32%的電力，然而在此同時大量投資新設發電設備，卻也導致電網輸配線路容量不足問題，若持續採用傳統擴建基礎建設方式納入所有再生能源電力，將提高能源轉型成本。
因此德國能源轉型的挑戰不是再生能源發電技術提升、基礎設施擴建及需求面管理等輔助服務，而是如何隨著基礎設施革新，將創新的技術或輔助服務與消費者及既存能源基礎設施連結整合應用，以開創新的或甚至是破壞式的商業模式，提供消費者更具誘因的選擇與市場連結，驅使消費者與能源開發商共同邁向擴大再生能源使用的目標。
針對能源轉型之再生能源系統智慧整合、穩定的供應、系統穩定性、能源效率提升、建構智慧能源系統和市場結構的挑戰，2017年德國經濟與能源部投入四年2.3億歐元發展智慧能源工程應用，尋求未來德國能源策略實施藍圖。
德國數位化能源轉型工程計畫簡介
智慧能源計畫能源轉型的數位工程(Smart Energy Showcases-Digital Agenda for the Energy Transition, SINTEG)，為目前德國聯邦政府最具規模的投資專案之一，主要目的為各區域能源系統轉型，此計畫結合智慧電網、資通訊、需量管理等輔助服務提高能源轉型的附加價值，並由消費者與電力市場間互動，尋求新的商業模式。將大量太陽能、風能所生產出的綠色電力，利用儲能設施轉換成安全有效率的基載電力，並提供智慧電網及先進的電網技術連結發電端與消費者間互動關係。SINTEG計劃為德國商業創新數位化工程重要的基石，公部門資金的投入將可帶動3.68億歐元的民間投資，如此將對能源轉型和德國作為新創中心帶來新的動能。
考量德國不同區域天然資源與能源使用特色，智慧能源計畫能源轉型的數位工程推動多項大型區域能源展示櫥窗(showcase)，以便匯集不同系統之間的知識、經驗與活動內容，期望以應用創新電網技術與管理概念完整結合產能與耗能達成以下目標：(1)在高再生能源占比情況下，保證電網運轉的安全與效率；(2)於電力市場及電網間發掘更多效率提升與靈活應用的潛力；(3)確保智慧能源系統中的參與者能安全且有效率的合作；(4)更有效率利用既存的電網架構；(5)減少配電網路的擴建需求。
產業政策、國際競爭力、上駟戰略、政府投資、租稅獎勵、技術升級、產業發展、創新環境、比較利益、經濟轉型
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