全球產業發展

第四節 第四節 全球產業發展 全球產業發展 全球產業發展 全球產業發展

從全球的再生能源經濟發展現況而言，全球綠能產業正迅速推動，相關智慧電網市 場發展已是全球未來的必然趨勢，透過改善輸配電網路的基礎建設，藉由監控電力傳輸 品質與流量、自動化控制、資訊化管理等技術應用，使提高供電的效益、安全、可靠度 與品質，並確保電力供需平衡，以降低能源無端損耗使達成節約能源的目標，以國家區 分，美國為目前最大的經濟體、日本次之，再來是中國大陸與歐洲，各國發展各有其不 圖的策略目標與特色。

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壹、 、 、 、全球產業發展趨勢 全球產業發展趨勢 全球產業發展趨勢 全球產業發展趨勢

從廣義的智慧電網概念出發，第一階段重點在電力自動化，對於電力系統已達先進 水準的國家，此階段成果已實現如前面章節提到，2009 年全球智慧電網市場規模近 700 億美元，預計 2015 年將成長至 1900 億美元，年複合成長率約 18%。但對發展中國家而 言，電力自動化市場處於高度成長階段；第二階段為 AMI 建設，此階段重點在智慧電 錶與電力聯網通訊技術布建，故各感測器、控制器與網通模組設備商之產業規模亦相對 快速成長，第二階段市場商機也將大於第 1 階段；當智慧電網基礎建設完成後，第三階 段將開始能源與通訊應用服務的新商機，許多新的產業與新的營運模式亦將隨之產生，

系統整合商可向上整合或向下延伸，開發節能管理平台與提供相關服務，第三階段的商 機將遠超過前二階段。

圖 4-18 圖智慧電網發展 3 大階段與商機

資料來源：DIGITIMES，2010/10

美國智慧電網市場發展趨勢

從 DIGITIMES(2010)，調查公布美國智慧電網市場發展階段，如圖 3-2 所示。美國 因為輸配電網先天設計不良，加上網路系統建置不完善，以致經常發生停電問題。。因 此，在於 2003 年美國總統布希即強調輸配電網現代化的必要性，並委託美國電力研究

院(EPRI)及電力產業進行相關研究。終於在 2009 年美國總統歐巴馬上任後，趨於 2009 年 2 月提出美國復甦與再投資法案(Act)，其中以智慧電網投資額達 110 億美元，是美國 能源總投資額的 18%，重視程度可見一斑，歐巴馬政府將智慧電網視為綠色新政的一 環，市場商機可預期，不僅電力、通訊、IT 相關產業更是動作頻頻。從 2009 年 1 月起，

預訂將東西兩岸約 3,000 英里輸電線更新為智慧電網系統，並讓 4,000 萬戶更為智能電 錶目標。預估將投入 110 億美元，未來將可節省 800 億美元電能。美國科羅拉多州的波 爾得市已經成為全美第一個發展智慧電網的重點城市。因而美國依據「美國復甦與再投 資法案」推動智慧電網相關投資補助、測試及人才培育專案，可見美國發展智慧電網市 場的急廹性。

日本智慧電網市場發展趨勢

日本經濟產業省公布，將在 2010 年投入 55 億日圓發展智能電網，在關西地區電力 公司，於 2008 年 11 月已經推動智慧電錶，到 2009 年 7 月已經完成 9 萬個智能電錶更 新，關西地區有 1,200 萬戶將陸續更新，而關東地區人口是關西 7 倍多。因此，日本推 動「離島智慧電網計畫」與智慧收費及智慧住宅計畫，目前有顯著突破發展策略。

中國智慧電網發展趨勢

2009 年大陸的中央經濟工作會議主旨「發展戰略性新興產業，推動產業結構調整」

中列入了新能源範疇，而大陸國家能源局所公布的十二五能源規劃前期重大問題研究，

提出納入智慧能源網的發展研究，在整體架構中正式確立智慧電網為中國未來五年在電 力系統上的發展方向。

2009 年 5 月由大陸國家發改委公布的「設備製造業調整和振興規劃」中亦針對投入 新能源設備開發商給予一定程度的減稅與補貼政策，其中亦針對特高壓電網包括：交流 變壓器、直流變壓器、電抗器、電流互感器、電壓互感器等廠商作為電力產業的重點推 廣，以提高智慧電網設備自主化。

主要負責大陸電網基礎建設的國家電網公司於 2009 年 5 月公佈「堅強智慧電網發 展規劃三步綱要」為指導原則，並分三個階段逐步推進，此三階段分別為規劃試點、全 面建設與引領提升，各階段規劃概略如下：

1. 2009-2010 年規劃試點期：將以加強各級電網建設，並以各項智慧電網技術與 管理標準研究以及設備研製為主，逐步進行特高壓與數位化變電站的試點工 程，此階段投資達 5500 億人民幣。

2. 2011-2015 年全面建設期：建設特高壓電網為骨幹網路，完成都會區與偏遠地 區的配電網，並進智慧化樞紐變電站改造與電力調度中心建設，形成智慧電網 運行控制與互動服務體系，以開發未來智慧電網的廣泛應用，投資額達到 2 兆 人民幣。

3. 2016-2020 年引領提升期：藉由變電站的智慧化以提高智慧電網的雙向互動 性，全國性的裝設智慧電錶，最後階段投資預估約 1.7 兆人民幣。

貳 貳 貳

貳、 、 、 、全球 全球 全球 全球廠商 廠商 廠商 廠商概況 概況 概況 概況

未來在智慧電網逐漸完備下，將衍生各種新興商機與服務模式。首先，在智慧電網 建置上，將產生許多新增與替換之需求；電力供應端包含電力網路、變電所設備、監控 系統等，用戶端必須換裝智慧電錶，為達到監控用電狀況之目的，家庭內除需設置感測 器外，空調、冰箱、照明等各種家電與設備必須具備網路功能，以與智慧電錶連接，因 此無線收發通訊模組為必要元件。而由於每一家電皆須配備一顆模組，需求量將遠大於 智慧電錶。對家電廠商而言，亦將衍生出「支援智慧電錶功能家電」之新產品開發需求 與市場機會。

在服務模式方面，除電力供應業者可運用用戶端管理機制，提供更多樣化的服務 外；網路服務業者亦可與電力供應業者合作，利用電力通訊網路平台，提供能源管理、

遠端控制、安全監控等創新服務。

在能源管理顯是軟體方面，主要是提供使用者一個操作介面、或是入口網站，提供 使用者一個可以監測、控制與管理各設備的能源使用狀況的一平台，主要廠商包括 Silver Spring 、Google、Microsoft、Tendril、Control4、EnergyHub、Intel、GE、Onzo、Cisco、

以及 4Home 等。

在能源管理硬體設備方面，主要為生產用戶端能源管理系統所需之硬體裝置，包括 各式感測器、顯示器、電表讀取器、訊號發射器、訊號中繼器、能源監測與整流器、以 及可程式通訊恆溫器等；主要廠商包括 AlertMe、EnergyHub、The Energy Detective、以 及 4Home 等；在智慧電表方面，智慧電表為先進讀表基礎建設的一部分，廠商主要為 研發、生產智慧電表，將其取代傳統電表，主要廠商包括 GE、Itorn、Silver Spring Networks、Echelon、Elster。

在智慧家電方面，主要是提供具連網型之家電產品，使用者可透過智慧家電達到家 庭能源管理自動化，以及透過智慧家電，例如智慧型電視機、智慧冰箱等，操作家庭能 源管理系統，主要廠商包括 Panasonic、GE、Sharp、Hitachi、LG、Samsung 等；在網路 傳輸方面，主要是提供能源管理系統與智慧電表、智慧電表與智慧家電等的資訊傳遞的 功能，目前主要被用於能源管理系統的相關區域網路包括無線區域網路中的 Zigbee、

Z-Wave，以及電力線網路的 Lonworks、Insteon 等；再生能源方面，主要為安裝在住宅 中，可將太陽能轉為電力，或是將風能轉換為電力等的再生能源系統，其所生產之電力，

可透過能源管理系統，進行電力的使用與賣出的行為。

全球知名公司雖然都已積極卡位智慧電網的商機，但大多數短期仍以 AMI 為切入 點，在美國，IBM、Cisco、Siemens、Google、GE、Intel 等大廠相繼投入相關 AMI 產 業，企圖分享預估到 2012 年將在美國部署 4000 萬部智慧電表，著眼於 180 億美元的商 機，例如 Google 與 Microsoft 所推出的居家節能管理應用產品與服務，皆應用該公司所 專長的 Web 技術與網路服務平台，例如 Google 的 Google PowerMeter 應用程式，該程 式可顯示消費者家中的各種電器用電量，並讀取自智慧型電表的資訊及分析，作為消費 者用電的參考，找出節能的方式並減少電費﹔IBM 則計畫於 2012 年底完成智慧型電表 之佈建，取代 25 萬個類比電表，將水表與先進的 IT 應用整合為一，同時提供管理、讀 表與遠端監控等功能﹔而 Cisco 在智慧電網的角色則為協助電力公司降低能源儲存、傳 輸成本，並降低網路斷線情況，提升電力網路的安全性﹔Intel 則比校著重在綠色 IT 與 雲端運算方案，Intel 另外推動基於嵌入式架構的智慧設備為主的能源基礎設施，以及智 慧家庭能源管理概念驗證平臺(Intelligent Home Energy Manage- ment proof of concept platform)設備(或稱家庭用戶儀表板），如變電站中的軟體可程式邏輯控制器(PLC)和繼 電控制器，以及住宅和商用建築中的住宅能源管理系統(HEMS)，可提供智慧電網所需 的聯網能力、遠端管理功能、虛擬化以及安全性。

雖然目前還沒有真正的 iEMS 平台服務公司產業實例，但以下仍舉出三個實際的案 例描述 iEMS 可提供的服務內容；以 IBM 為平台服務案例，以 People Power 與 Tendril 為區域電力管理應用層面的能源管理平台服務案例。

(1) IBM 智慧電力平台

IBM 於 2007 年提出「綠色工程計畫」(Project Big Green)，2008 年提出提出第二 階段計畫(Project Big Green 2.0)，的智慧電力解決方案，是 IBM 智慧地球球整合服務管 理的一部份(智慧能源服務﹑智慧建築服務﹑智慧交通服務﹑智慧電信服務)，也是最具 備 iEMS 三種服務類型：CPS﹑CTS﹑NIS，由一般化到客製化軟硬體服務，以及網路 平台服務的企業，並結合旗下服務事業群，提供全方位的節能諮詢服務，IBM 的電力 解決方案可總結為兩部份：電網與發電，及 IBM 本身所提供的雲端運算方案，整理歸 納如表 4.3。

表 4-3 IBM 智慧電力解決方案提供的服務 服務細項 服務細項服務細項 服務細項

電網服務 電網服務 電網服務電網服務

智能電網解決方案

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