【專題探索】打造與電網和諧的綠色智慧工業園區推動做法與實踐
盧思穎．陳思涵．楊恩弼．陳彥豪 (2021/03/09) 《台經月刊第44卷第3期》
近來經濟部公告用電大戶條款，並自2021年元旦起正式上路，促使電力用戶善盡企業責任，提升綠電使用比例，降低製程的碳排量。而供應鏈對於使用再生能源(Renewable Energy)生產特定產品及全時無風險可靠供電生產的要求，也促使製造業多元化其用電來源選擇，進而產生對智慧用電管理的需求。有機會驅動智慧工業園區成為台灣能源系統的一部分，使永續能源系統和工業數位化轉型互利共生，提升台灣企業在全球製造業供應鏈中的競爭力，促進永續發展。
本文探討如何於用戶側打造與電網和諧的工業園區，使得過去的用戶負載得以轉化為電網資源，共創穩定供電環境。並感謝科技部產學合作計畫―用戶側電源與用電管理(2/2)(MOST 109-3116-F-006- 017-CC2)及財團法人日月光文教基金會「日月光集團智慧電網研究計畫」支持，使本研究得以順利完成。
電力系統的劃時代變革
（一）再生能源普及化
近年來隨著再生能源技術進步，發電成本快速降低。同時，正逢全球綠色供應鏈趨勢興起，全球綠電占比不斷攀升。根據21世紀再生能源政策網絡研究機構(REN21)，於2020年6月發布的全球再生能源現況報告中指出，2019年再生能源裝置容量的年增量創下歷史新高，達200GW以上，其中又以太陽光電占比最高。風能和太陽能也已成為主流能源，並且與化石燃料的發電成本愈來愈接近。此外，由於成本持續下降，2019年全球對於再生能源的投資，相較於前一年度增加了2%。全球再生能源發電占比也超過27.3%。然而再生能源為一種間歇性能源，受天候因素影響，發電波動甚大，在併入電網後會對電力系統造成衝擊，維持電網供需平衡須更為謹積應對。
（二）受極端氣候影響，電力供需波動加劇
近年來在全球製造重鎮的亞洲區域中，難以預測的極端天氣現象增多，如超級強颱、冰風暴、洪災等大型天災，及瞬間強風、驟雨、暴雷等難以預測的異常氣候。嚴重者不僅損及當地民生生計，破壞基礎建設，輕者也往往造成電網事故產生供電異常。另一方面，平均氣溫上升亦是各國面臨的嚴峻課題，2020年台灣夏季高溫持續打破歷年紀錄，用電量也屢創新高。根據2020年7月24日氣象局資料，台北測站在7月間，連續17天出現攝氏36度以上高溫，打破2017年所創下的紀錄。高溫也促使用電成長，根據台電公司資料顯示，7月23日午間用電量一度高達3,802萬瓩，為台灣史上用電最高紀錄。面對氣候異常造成電力供需的劇烈波動，如何穩定多元化的能源供應體系，已成為新的課題。
（三）用戶對電力品質需求提高
高科技產業是未來產業主軸，也是台灣相當重要的經濟命脈。這些精密科技產業生產製造多為連續性製程，需穩定的電力供應維持生產環境。任何可能導致製程中斷的電力品質不良與供電不穩，都將造成經濟損失。而製程技術愈精密，對於電力品質要求也愈嚴苛。以半導體製造廠而言，因其製程的需求，對於供電品質要求甚高，任何電力供應事故包含電壓驟降與停電，會造成生產中斷，迫使晶圓須重新再製或損壞報廢、機台當機或故障損壞等重大損失。而隨著國內半導體產業生產規模逐漸擴大，經濟損失也會因產值變大而變高，如何提升供電系統的可靠度，成為業者和電力公司都必須謹慎應對的一個問題。
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