【專題探索】微電網系統產業發展趨勢
洪幼倫 (2021/03/09) 《台經月刊第44卷第3期》
隨著國際減碳浪潮，再生能源的使用已成必然，過去傳統以火力與核能發電為主的集中式電網，已漸走向小型分散式的新世代電力系統，以滿足各地區電力需求，其強調「在地發電、在地使用」之特性，可減少線路耗損，達到節能減碳效益。然而再生能源的間歇性與不穩定性，可能對電力系統的調度操作帶來極大挑戰，微電網系統(Microgrid)的發展應運而生。本文透過國際市場資料及國內產業與市場資訊，研析微電網系統產業發展現況與趨勢，並針對產業推動策略提出建議。
微電網系統定義與範疇
美國能源局將微電網系統定義為由一群分散式電源與負載連結而成的單一可控系統，可與電網併聯運轉或解聯獨立運轉。微電網系統利用各式儲能設備、智慧電力電子裝置及資通訊與控制技術，整合分散式電源，取代傳統電源個別併網方式，平衡在地電力供應與需求；系統也可與既有電網併聯運轉，若遇電網無法供電情況，可轉換至孤島運轉模式，依據儲能電池狀態進行充放電控制。微電網系統可舒緩再生能源間歇性，達到平滑輸出功率與穩定電壓功效，確保其能以有效、具經濟效益且安全的將電力提供給用戶，因此在電力需求旺盛的時期，微電網系統可作為輔助供電系統，增加電力系統調度彈性。
微電網系統將因不同地區的運轉情境而設計所需具備功能，主要設備包含再生能源發電系統、備用發電設備、儲能系統及能源管理系統四大類。再生能源發電系統一般為太陽光電系統或風力發電系統；備用發電設備包含柴油發電機、氣渦輪機及燃料電池；儲能系統包括鋰電池、鉛酸電池、鋅溴液流電池、鈉硫電池及雙向逆變器或雙向電流轉換器；能源管理系統則透過智慧化管理，藉由預測及預先排程方式，依需求供電。
現階段應用目標可概分為著重用於電力基礎建設落後地區，提供基礎電力以改善生活品質的非併網系統；用於島嶼、偏遠村落等不易併聯至大電網之區域，降低柴油發電成本和化石能源利用並提升電力普及率的非併網系統；以及建置於已具備電力基礎建設之地區併網系統，以建立次世代配電系統，使配電網可區域性孤島運轉，提高電力供應安全性與再生能源併網率。
國際微電網系統產業與市場現況
（一）全球微電網系統市場規模
根據2019年年底Navigant Research發布之資料，全球微電網系統市場產值估計於2019年達81億美元，且在全球電氣化趨勢使用電需求提高、轉向乾淨能源的迫切性日益加劇、網路攻擊致使電網中斷的事件頻傳，以及偏遠地區加速電氣化行動，以提升民眾生活品質與經濟活動發展等因素刺激下，預估2028年全球微電網系統市場年產值將達400億美元，總裝置容量亦將從2019年的3.5GW到2028年的20GW，平均複合年成長率高達21.4%。
微電網系統、再生能源、智慧電網、分散式電源、儲能技術、能源管理、孤島運轉、減碳政策、國際供應鏈、電力安全
分享：
