第一章 緒論
第一節 研究背景
第一章 緒論
第一節 研究背景 壹、 環境面
二十世紀開始，工業革命所帶來的工業化，及先進的科技帶來了人們許多的 便利，而煙囪林立的工廠、汽車川流不息的公路，一棟棟的大樓更成為現代化的 標誌。但是大規模工業化帶來了一系列的惡果，人類本身首當其衝，成為直接的 受害者。在率先工業化的國家中，汙染成為威脅人類健康的殺手，地球的生態環 境也由於開發手段的不當而日益惡化，因此人類開始提出並關注「永續發展」之 概念。
永續發展除了環境保護外，更包含經濟發展、國家安全等議題。聯合國環境規 劃署發表了最新全球環境展望報告，球每年向大氣中排放的二氧化碳有 230 億噸；
全世界森林以每年近 1000 萬公頃的速度減少，過去開發中國家的電力部門二氧化碳 排放增量占 1997 年至 2020 年間總二氧化碳排放增量的 30%，更占 1990 年至 2010 年間總二氧化碳排放增量的 35%，表示已開發國家如何發展更有效率、節能技術，
減少開發中國家電力部門二氧化碳排放增量，將是決定未來全球控制二氧化碳排放 增量行動能否成功的關鍵。
下圖 1-1 列出 EREC 評估全球不同經濟發展國家各部門二氧化碳排放增量趨勢 及未來減量目標，希望全球能在 2020 年開始透過產生有效率的電能、及使用乾淨的 再生能源來達到溫室減排的目的，並預期在 2050 年達到降低至目前溫室氣體排放量 的一半以下為目標。
2 資料來源：EREC(2009)
圖 1-1 全球預估各部門二氧化碳排放統計量
在 2009 年全球經融海嘯後，全球開始更積極推動環保節能，綠色新政成為全球 施政新潮流，新興能源產業更成為各國的發展重點產業，如甫就任的美國總統歐巴 馬，於 2 月 17 日簽署了美國復甦與再投資法案(American Recovery and Reinvestment Act；ARRA)，將會有 7,870 億美元（約 26 兆新台幣）投入市場，以刺激長久低迷 的美國本土經濟，其中，將有數十億美元的預算，會挹注於潔淨能源、環境保護、
節能車輛以及提升能源效率等領域，這套綠色復甦計畫，讓許多環境主義者認為總 統歐巴馬，為美國有史以來第一位綠色總統。揚歐巴馬把環保議題，轉化為解決經 濟危機的可能方案，而非如過去一般，視環保為阻礙經濟發展的原因。德國在 2009 年也提出經濟振興淨能計畫，總經費為 37 億美元，將集中投資於能源效率提升、能 源效率技術及潔淨能源技術研發。
全球因為電力不穩定所造成的經濟損失也是相當龐大的金額，北美電力委員會 預估未來尖峰時段電力需求會持續以每年 18%的速度成長，而目前北美每年所增加 的電力供應只以 8.4%的速度上升，因此電力的需求與供應端具有巨大的缺口，而電 力的無效率、彈性也造成了許多國家經濟損害。根據美國電能研究機構計算出每年 美國企業因為中斷停電而所損失的至少超過五百億美元。在 2003 年，義大利發生大 面積停電事故，西南部等地區停電長達 12 個小時以上，嚴重影響了居民正常生活，
直接經濟損失達數億歐元。2005 年，瑞典西南部遭遇大停電，導致當地 40 多萬戶 家庭或機構停電，直接損失達數十億瑞典克朗。因此先進國家在未來如何發展具穩 定性、彈性及效率的電能網將是重要的趨勢及國家議題。
因此在上述所提到永續發展的觀點，許多國家開始興起“SmartGrid”（智慧型電
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網）的概念，智慧型電網為整合發電、輸電、配電及用戶的先進電網系統，其兼具 自動化及資訊化的優勢，具備自我監視、診斷及修復等功能，提供高可靠度、高品 質、高效率及潔淨之電力，以滿足國家能源政策發展方向（陳清山，2009）。而智慧 型電網最重要的核心就是先進電錶基礎建設（Advanced Metering Infrastructure, AMI），必須先透過 AMI 系統完整的佈建，AMI 包括智慧型電表、通訊技術、資料 路則包括 GSM/GPRS、Wi-Fi、ZigBee 等。使用何種技術將於用電戶所在的環境及 成本考量相關，因此各國在智慧型電網的建置同時，須先用電戶的網路環境所在位 置進行規劃，以提升電力資訊的取得及控制訊號的傳輸效率，以及加上結合 Cloud Computing 的概念開始帶動整個產業起飛。
在應用介面上，全球兩大科技霸主微軟及 Google 也積極投入。Microsoft 與德 國 PowerEconomizer GmbH 合作，已經完成在家庭個人電腦螢幕上顯示的能源管理 用 Widget，並指出未來大部分都要因應與智慧電網有關的的能源管理功能。而 Google 研發讓消費者透過圖表，隨時了解監控用電情況之 Google PowerMeter 軟體 介面。
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在硬體設備面，全球ＩＣＴ產業在金融海嘯雖受重創，但研發能量仍不斷成長，
受到各國巨額投資，電力業者對投資電力設備態度轉趨積極的影響，全球資通訊設 備廠商也吹起了一股智慧電網旋風，零組件包括感測器、控制器、電子電表、網路 通訊設備、電力監控設備等。
參、 市場面
產業要成功發展起飛，除了供應面，需求面也同樣重要，目前全球推動的能源 新政，大約投資 1,840 億美元於綠色產業，在潔淨能源方面，能源效率約 657 億美 元、再生能 源 353 億美元、智慧型電網 486 億美元、研究發展 221 億美元、運輸 48 億美元、其他為 84 億美元。其中可看出智慧型電網及先進電表基礎建設占了很重 要的一部分。
而先進電表基礎建設產業中最關鍵為智慧型電表，依照 ABI Research 的調查，
估計全球的電表裝置需求量在 2010 年達到七億台，在未來中將由智慧型電表慢慢 取代傳統機械式電表，並預計到了 2013 年智慧型電表將成長至兩億台，佔總電表 裝置量比重將由 2008 年的 10%到 2013 年的約 25%。在美國歐巴馬政府所發表的經 濟振興方案中，計劃鋪設或更新 4,800 公里的輸電網路，以及為美國四千萬個家庭 換裝智慧型電表，預估未來僅美國即有一億台以上智慧電表之替換需求。而在台灣 現有電表超過 1000 萬具，若要全面汰換，預估市場產值將超過 200 億元新台幣，
另外在中國每年亦有 10.5 億美元的市場潛力。