產業關聯魚骨圖

透過產業價值鍊再加上產業關聯魚骨圖，可進一步找出構成 Smart Grid 產業的重要 元素為量測系統、傳輸網路、控制系統、服務以及電力系統基礎建設，以形成一個完整 的 Smart Grid 產業系統，如圖 3-9 所示。

圖 3- 9 Smart Grid 產業魚骨圖

資料來源：本研究整理

 測量設備(Measure):

為 Smart Grid 系統中資料收集的功能，在家庭用途上，智慧型閘道器(Smart Gateway)透 過無線網路控制家中智慧型家電(Smart appliance)，例如冰箱、冷氣、節電器等，可以遠 端控制，對電力做有效的利用，智慧電表取得家庭用電資訊之後，透過傳輸系統將資料 傳給控制系統做分析以及管理。Smart Grid 也在電力系統上個個節點設備上增加感測器

(Sensor)，即時收集電力資訊，對電力分配，以及電力品質做最佳的掌控。

 傳送網絡(Transmission):

為 Smart Grid 系統中資料傳送的功能，包含無線電(RF)、固網(Fixed network)、無線網 路(wireless)、電力線負載寬頻(Broadband over Power Line，BPL)，等多種傳輸方式，希 望能透過通用資訊模組(Common Information Model，CIM)將多種傳輸方式整合，並開發 開放式系統(Open System)，將整個電力系統上不同的作業系統，以及各種電力設備的資 訊傳輸標準，透過整合都能加以處理分析。

 控制系統(Control):

將收集到的資料分析及管理，並結合其他電力科技系統，提供更多控制功能。控制系統 分為三大類:

配送智慧型代理(Distributed intelligent agent):主要負責電力系統上的配電管理，例 如電源管理系統(Electric Management System，EMS)、動態電力管理設備(Dynamic power control device)。

分析工具(Analysis tool):將取得的數據加以分析並管理，例如相位測量分析(Phasor measure analysis)，可將不同節點的相位即時採樣分析，保證電力品質；配電錯誤定 位(Distribution fault location)，當設備發生錯誤，可以立即定位並處理，減少錯誤造 成的傷害。

操作應用(Operational application):例如需求回應系統(Demand Response，DR)，配電 端與用電戶雙向溝通，配電端可以了解電力供給與需求，用電端也可藉由動態電價 決定用電行為；斷電管理系統(outage management)，在斷電的第一時間，將斷電區 域隔離，不至於影響其他區域，並迅速將斷電區域復電。

 服務提供(Service):

Smart Grid 結合以上系統，直接對終端用電客戶提供的加值服務，例如即時電價服務系 統(Real time price service)，配電者根據用電負載，動態的提供用電客戶電價資訊，用電 戶可以選擇在低電價的時候用電，高電價的時候節電，達到用電效率，提供帳單與用電 資訊(Billing and use information)，讓用電戶對用電資訊更加即時。

 傳配電基礎建設(Transmission/Distribution Infrastructure):

結合最新的研發科技，如材料、化學、超導體、電子電力科學，對電力系統的基礎設施 做改善，例如耗損率更小，傳輸效率更好的電纜;研發儲電密度更高，時間更長的電力 儲存裝置，以及將新興的發電系統，例如風力、太陽能、燃料電池、生質能源發電納入 傳統傳配電系統中。

3.2.3 全球

全球 全球 全球 Smart Grid 系統面 系統面 系統面 系統面定位 定位 定位 定位

Smart Grid 的概念是近年來才提出的，整體的架構以及未來發展方向也掌控在歐美 國家手中，在整體產業上，目前還處於一個規劃中的狀態，詳細的規格也必須在未來不 斷的實驗、應用、討論之後能確定標準。目前的實驗計畫以及小區域的實施已經在歐美 地區開始進行，也訂有確定的時間表，希望藉由這些過程，將目前與未來希望達到的技 術差距縮小。所以全球 Smart Grid 產業，不論是基礎研究、應用研究、量產，目前都處 於萌芽到成長的階段。而在行銷方面，因為 Smart Grid 屬於國家建設，在目前是由政府 出面實施概念推廣的階段。

產業供應鏈

市 場 成 長 曲 線

基礎研究 應用研究 量產 行銷 成

熟 期 成 長 期 萌 芽 期

圖 3- 10 全球 Smart Grid 系統面的定位

資料來源：專家意見、本研究整理

3.2.4 全球

全球 全球 全球 Smart Grid 組成要素 組成要素 組成要素 組成要素定位 定位 定位 定位

透過國內外資料研究以及專家訪談，我們確認了 Smart Grid 產業的組成功能及相對 之技術重點後，接著將這些價值鍊中的產業，進一步依照供應練及市場成長曲線之相對 位置，再給予適當的定位，並探討其相對之策略與發展重點。相對於整體 Smart Grid 產 業仍處於萌芽到成長的階段，其價值鏈組成的個別項目卻相對的成熟，如圖 3-11 所示:

先進國家先進國家 先進國家先進國家

產業供應鏈 行自動電表讀取(Automatic Meter Reading，AMR)，節省人力抄表支出。隨著 Smart Grid 的概念受到重視，未來的智慧型電表採用智慧型能源管理系統 (Advanced Metering Infrastructure，AMI)，與管理系統雙向溝通。目前的測量設 備處於必須將通訊方式整合進設備，決定標準數據傳輸協定，並根據 Smart Grid 的需求回應功能開發應用服務功能，並且必須廣泛更換舊有機電式電表，以達

4. 服務提供：結合雙向溝通功能在加上控制系統，未來的電力系統能提供客戶更 多用電的加值服務，例如斷電預測，需求回應，動態電價，遠端恢復電力控制 等等，目前是處於結合這兩項功能積極開發應用程式的成長期階段。

5. 傳配電基礎建設：除了上述幾項結合 IT 功能所產生智慧型功能之外，未來的 電力系統也必須要對電力的基礎設備做出改善。利用最新的研發科技，例如化 學，材料，超導體，電力電子等基礎研究，開發出傳輸效率更好的電纜，儲存 密度更高的電力儲存裝置，發電效率更高，電力品質更好的發電設備等。此外，

結合風力、太陽能、生質能源、再生能源等發電技術，也是 Smart Grid 電力基 礎設備的重要規劃，在這部分，目前是處於基礎研究以及應用研究成長的階段。

綜合上述分析，可以得知 Smart Grid 產業價值鏈組成項目的定位目前多處於成長的 階段，代表各類組成項目都並非處於初期開發階段，而是已經有了相當技術基礎，目前 基於 Smart Grid 的概念而必須加以整合，並持續開發加入新的功能已達到符合未來電力 需求的系統。從大部分組成項目處於基礎研究以及應用研究，和少部分的量產可以得 知，目前整個 Smart Grid 處在規劃以及測試的階段，相信透過測試以彌補現行技術與未 來需求不足的部分，以及 Smart Grid 規格在未來確定之後，組成產業會逐漸往量產的方 向移動。

3.2.5 全球

全球 全球 全球 Smart Grid 關鍵技術的定位 關鍵技術的定位 關鍵技術的定位 關鍵技術的定位

根據前節提到 Smart Grid 之關鍵技術：通訊整合、感應與量測、先進的元件、先進 的控制方法、介面改善與決策支持等幾個方向，再配合供應鏈從基礎研究、應用研究、

產品發展到量產之區別，做全球 Smart Grid 產業的技術定位及發展方向分析，如圖 3-12。

圖 3- 12 Smart Grid 關鍵技術定位

註： 代表目前定位 資料來源：專家意見、本研究整理

1. 通訊整合：一個真正有功能的智慧型電網系統，必須建立於一個高度整合的通 訊標準之下，即使現今已經有各種應用成熟的通訊標準，仍必須要由電力公 司，設備供應商以及使用者來共同訂出一個通用的通訊標準，在此標準訂定之 前，即使是面對功能強大，商機無窮的 Smart Grid 產業，投資者仍不願意投資，

目前許多組織在各通訊領域積極訂出標準，例如國際電子技術委員會 (International Electrotechnical Commission，IEC)在變電站自動化(Substation Automation，SA)制定出 IEC61850 的標準且廣為業界採用;AMI 技術小組委員 會則希望制定出一個開放式標準以利於智慧型電表以及需求回應的應用;電力 系統上許多的子系統目前都以各自的通訊標準溝通，如何整合讓整個電力系統 上的設備都能溝通，是未來的發展方向。

2. 感應與量測：目前，電力產業漸漸朝向設置數位式電表，但是這樣的設置僅止 於有大量服務需求的客戶，或是少數區域實驗性，領導性的專案;對於大規模的 數位化，目前電力產業仍處於觀望的態度。在傳輸端的感應與量測技術的應用 則較為廣泛，例如廣大區域監視系統以及動態線路電流技術，因為可以立即改 善電力品質以及增加電力負載，電力供應者較願意投入。在未來，朝向智慧型 電表以及數位感應裝置能全面取代傳統的感應量測設備;並透過微理器的運算 能力加上各應用軟體的完備來提供更多的服務。所以，全球 Samrt Grid 產業發 展規劃目前朝向清楚定義 Smart Grid 規格，廠商大規模設置感應量測設備，以 刺激軟體業者投入開發應用服務。

3. 先進的元件：先進的元件在電力系統中，決定了電力品質以及整體電力供應的 能力。透過將各種先進的基礎研究轉換成應用，增加電力系統的效率。基礎的 研究通常要耗費許多時間與經費，也不能立即得到收益;歐美國家積極投入電力 基礎研究，多項計畫已經進入量產階段，將可實際應用於電力系統，但要達到 未來電力品質的需求，仍必須不斷投入研發，並將科技實際應用。

4. 先進的控制方法：先進的控制方法，可以透過分析，蒐集的資料，達到診斷及 預測，對電力系統上的設備加以控制，分以達到最佳的電力使用效率及品質。

先進的控制方法對於上述三項關鍵技術都息息相關，缺少一項都無法將控制能 力完全發揮，以目前 Smart Grid 規格尚未確定的情況下，先進的控制方法目前 朝向以電力系統的子系統，例如變電系統，輸電系統，配電系統，先行發展其 控制方法，並預先對未來規格發展留下升級的彈性空間，利於未來技術的整合。

5. 介面改善與決策支持：此關鍵技術是最上層的控制介面，協助使用者可以一目 了然的了解電力狀況並使用管理應用程式對電力系統做控制。決策支持的功能

也可以協助使用者了解決策前後電力狀況的差異性，節省決策時間並避免錯 誤。目前以應用研究及產品開發為主。

3.2.6 全球

全球 全球 全球 Smart Grid 技術生命週期 技術生命週期 技術生命週期 技術生命週期

瞭解關鍵技術的定位後，同時必須對其所處的技術生命週期做討論，以做為後續技 術發展策略之參考，利用 S 曲線的概念進行分析，S 曲線是代表一個產品或技術從發展

瞭解關鍵技術的定位後，同時必須對其所處的技術生命週期做討論，以做為後續技 術發展策略之參考，利用 S 曲線的概念進行分析，S 曲線是代表一個產品或技術從發展