【產業動態SNG】智慧綠色能源系統整合技術發展趨勢
陳婕莉．尤晴韻 (2022/02/14) 《台經月刊第45卷第2期》
全球氣候的變遷驅動國內外能源政策發展，循環經濟模式與脫碳能源系統成為各國能源系統發展的共通點，世界各主要國家皆積極尋求更有效率的使用能源，紛紛提出新能源之方案，為兼顧能源安全、綠色經濟及環境永續、社會公平發展均衡下，建構安全穩定、效率及潔淨能源供需體系，創造永續價值，我國政府提出於2025年達成非核家園之目標，再生能源方面的執行措施以太陽能發電及風力發電為主，目標在2025年再生能源發電量占比達20%，面對未來能源轉型及高占比再生能源的趨勢，電力系統與電網勢必將面臨進一步提高效率、彈性以及韌性的挑戰，且必須有效利用再生能源與連結不同領域之能源。本文透過研析國際發展現況與趨勢，進而盤點目前國內對應電力系統與系統整合領域挑戰所正開發或已投入的重點技術，相關介紹如下說明。
系統整合領域之關鍵挑戰
電力是現代經濟不可分割的一部分，支持從醫療保健到銀行再到交通的一系列關鍵基礎設施與服務運作。因此，安全與穩定電力供應至關重要，電力部門正在經歷根本性的變化，例如脫碳和間歇性再生能源的快速增長、數位化擴大資通安全風險，以及導致極端天氣事件氣候變化。隨著大環境變化，如間歇性再生能源整合、後疫情時代、穩定供電、數位化資通訊安全影響等議題，驅動電力部門轉型與革新，據此政府、產業和學研界須透過調整政策、法規及市場設計與系統整合新興技術，以確保電力系統的穩定與安全。
（一）永續發展情景下，電力將成為主要能源
根據2020年國際能源署(International Energy Agency, IEA)報告指出，目前電力僅占最終能源消耗總量的1/5，但其占比將逐年上升。為配合「巴黎協定」的路徑，IEA提出永續發展情景(Sustainable Development Scenario, SDS)假設，2040年電力將可能超過石油，並成為主要能源。電力需求在短短20年內成長將近50%，其中電力需求成長主要集中於新興和發展中經濟體。隨著住宅、商業和工業部門，以電力推動供暖、製冷、運輸和通訊、金融、醫療保健等許多數位部門的占比增加，對適當電力安全措施的需求也持續升級中。
（二）間歇性再生能源整合革命
大量再生能源併網的條件下，造成許多線路的壅塞，進而限制再生能源的發展，許多局部地區因為風力與太陽能潛能條件極佳，因此規劃大量的再生能源，卻未考慮到整體電網更新，造成調度上的困難、線路過載以及再生能源浪費情形（圖1）。
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