結論

本計畫歷經一年之研究，期間曾就應用理論、研究方法、執行步 驟與所得結果等與委託單位台電公司所屬業務處、綜合研究所及各營 業區處進行多次的報告與研討，過程雖然艱辛，但已獲得相當豐富而 足資參考與應用的成果，值得欣慰。本計畫主要研究成果已列述於前 七章中，玆結論研究所得如下：

(1) 智慧電動車發展現況與趨勢

目前世界各先進國家及中國大陸推動電動車輛之發展均甚為積 極，惟因各國所處地理環境不同，科技水平、產業政策、社會發展與 風俗民情等亦各自有異，對電動車輛推展之政策與措施亦有所區別，

惟皆不遺餘力，積極推展，期能搶得市場先機、主導全球產業。迄今，

電動車充電與介面規格雖無一致標準，但大都以參考 SAE(美國地區) 與 IEC (歐洲地區)為主。此外，在充電站建置方面，世界各國大多採 用自訂的規範，且大都僅提供單一之充電介面規格。基於國內主要產 業特性，主力市場以外銷為導向，為充分提供國內業者完整的產品資 訊，本計畫廣泛蒐集世界各國各式各樣之充電器與充電機規格，如美 國的 SAE、歐洲的 IEC、大陸的 GB、日本的 Charge de Move (CHAdeMO)及經濟部工業局的先導運行規範提供參考。目前，美國 所推行的充電模式是以第二級交流充電為主流，然第三級直流快充已 在美國能源部的計畫中進行實測﹔日本的 CHAdeMO 直流快充系統 也已被開發出來，並積極測試運轉中，相信未來直流快充系統將會成 為充電站充電之主流模式，我國亦應將之納入規劃考量。

在電動車發展的過程中，續航力與充電時間長短是消費者所最為 關注的問題，為消除大眾對購買電動車輛妥當性之疑慮，前揭二大問 題應先解決。目前相關發展的情況為：(1)蓄電池技術方面，朝磷酸

鋰鐵電池(Lithium iron phosphate, LFP)發展，它具有工作電壓大、能 量密度高與循環壽命長的特點，故可以實現以較小空間與較輕重量，

提供較大能量與較高功率，而能符合電動車輛對蓄電池的基本要求。

除此之外，尚可降低蓄電池維修成本與汰換頻率，由此可知，車用蓄 電池技術對電動車輛之發展至為重要。(2)充電設備方面，為滿足充 電快速、充電時間短的要求，充電站快充充電機內部的電力電子元件 需能承受較高的功率，其充電模式與控制技術則需同時滿足快速、高 效及安全的充電設備要求。我國發展電動車輛技術與產業時，除須持 續關切國際標準發展外，未來在設備與測試標準制定時，尚需考量國 內的環境、條件。(3)智慧電動車輛服務平台方面，透過網際網路以 智慧管理系統掌握行駛電動車輛蓄電池的殘電量、剩餘可行駛公里數 等電動車輛狀態資料，結合衛星定位系統(GPS)、即時路況、替代道 路、鄰近充電站位置、站內充電機使用狀態、充電價格、相關服務項 目等資訊，可為智慧電動車輛駕駛人自動規劃最佳的行駛路徑與充電 計畫，提供友善、優質的使用環境，可間接提升民眾購買電動車輛的 意願。

在未來，智慧電表系統(AMI)基礎建設完成、智慧電表普及化後，

便可施行即時電價(real-time pricing)政策，屆時電動車輛的車主不再 僅是從公共電網購入電力，也能將儲存於電動車蓄電池內的能量回售 給電力公司，賺取價差。也就是說，對電網或電業而言，電動車輛可 以是負載也可以是分散型電源，對尖、離峰用電的調節都有助益，端 視電動車的普及率及電業的購、售電電價機制而定。電力公司須透過 精算及累積經驗方能有效、正確掌握此一需量反應的靈敏度，為適當 的價格策略，創造雙嬴。前述功能與應用技術可整合在現階段全球電 業刻正進行的智慧電網基礎建設中，其中智慧電表系統基礎建設一般 係扮演前鋒角色。因為，資通訊與感測技術在此階段即已大體成型，

配合智慧電表系統，可做全面且精細的負載用電管理。除此之外，無 線網路技術在智慧電網所能扮演的角色，更是不容忽視，如 Wi-Fi 聯 盟 (Wi-Fi Alliance, WFA) 已 與 家 庭 插 頭 電 力 線 聯 盟 (HomePlug Powerline Alliance)共同合作，目的是在促進 Wi-Fi 網路技術與電力線

通訊技術於智慧電網中，兩者皆是將前端用戶的用電資訊，透過智慧 電表傳送至後端雲端網管中心。一旦智慧電表系統建置完成，對再生 能源(風能、太陽能)之發電狀態，及其會受天候變化影響出現間歇性 發電，致有造成其供電不穩定情形等，都能透過智慧電網以全國性及 區域性之較宏觀角度為控制與調節，減輕風力發電機組與太陽光電系 統不確定、間歇性發電之影響與衝擊。

智慧電網中負載之用電量將朝透明化與可視化發展。在未來，住 宅或社區自行裝置太陽光電系統或風力發電機的情形將會愈來愈普 遍，所生產電力除了自用外，尚可儲存或躉售給電力公司，其模式、

方法與時機等，受各國政策、法規、定價與計價模式、安全管理等因 素影響頗鉅，尚難一概而論，必須就所處國家及個案性質深入探究方 有最佳及可行之方式與方案。目前，國內外智慧電網的建置，尚處示 範推廣與摸索階段，技術標準的制定、測試平台的建構、時間電價及 需量反應等制度面的問題均待處理，中小型分散型電源建置與併網相 關技術、法規、景觀、安全、控制等問題亦待研商、解決。

(2) 充電場所容許最大充電機裝置容量之分析與評估

本計畫參酌現有台電配電系統相關系統參數與設備規格，完成充 電場所充電站引接點與容許最大充電機裝置容量之關係，並藉此評估 各類充電場所(充電站、大賣場、商辦大樓等)容許最大同時使用充電 機之容量，以供台電及相關各界參考。另本研究尚據此結果，以擬合 曲線法繪出容許充電機裝置容量之上下邊界線。是若所擬裝置充電機 的總和容量在下邊界線下方，則充電機裝置完成後，其隨機運作對饋 線沿線電壓變動率之影響及熱容量、負載轉供機制等系統相關限制應 均能符合規定；然若所擬裝置充電機的總和容量在上邊界線上方，則 前述影響與限制恐有逾越之情形，故需就個案為更深入的系統衝擊分 析，以確定是否可行；又若所擬裝置充電機的總和容量介於上、下邊 界線間，則其影響需視系統狀況而定，也須就個案特定條件為進一步 之分析，方可確定。

由本研究模擬結果可知，充電站設置於饋線末端時對配電系統的

影響最大。就範例系統 11.4 kV 標的饋線而言，在 2.5 %容許電壓變 動率條件下，饋線末端充電站引接點短路容量應會大於 16.4 MVA，

但充電機的總裝置容量應小於 910 kW。若電壓變動率放寬為 5.0 %，

則該引接點短路容量值不變，但充電機的總裝置容量可提高至不大於 1950 kW。又就 22.8kV 標的饋線而言，在 2.5%容許電壓變動率條件 下，饋線末端充電站引接點短路容量應會大於 108.6 MVA，但充電機 的總裝置容量應小於 3640 kW；若電壓變動率放寬為 5.0%，則該引 接點短路容量值仍不變，但充電機的總裝置容量可提高至不大於 6000 kW，此 6000 kW 上限值係在考慮饋線裕度、既有負載率及負載轉供 機制等情況與要求下之饋線熱容量限制值。另因國內典型配電變壓器 的容量為 167 kVA、100 kVA、50 kVA 及 25 kVA，故要在運轉中之既 設配電變壓器下游裝置快充設備極易發生超載狀況，故為安全考量，

應採用較大容量的專用配電變壓器來饋供，對群聚之大型充電站也可 能有以專用饋線來饋供之必要，端視其總和裝置容量及裝置位置等而 定。又若要在運轉中之既設配電變壓器下游裝置半快充或慢充設備，

則需先瞭解該變壓器之容量、既有負載特性與歷史尖峰負載量及合理 餘裕度等為評估，以確切掌握其剩餘可利用容量後，才可裝置，避免 有超載之虞，若前述狀況無法確實掌握，則建議以專用配電變壓器或 專屬饋線來供電。

(3) 充電機等電路模型開發與應用及充電場所用電情境分析與充電 機裝置數量評估

目前，國內廠商所開發的電動車車載(on-board)充電器皆具功率 因數校正(PFC)與脈波寬調變(PWM)控制技術與功能，充電時所產生 的諧波相當小，不致於對配電網造成明顯污染。但並非所有充電機皆 是如此，例如近年某些大型博覽會或運動會的電動車示範運行系統，

其充電設備並未應用這些技術，其諧波污染問題已不容忽視，未來充 電站普設時，諧波污染的管制將更趨重要，因充電設施分布範圍將既 深且廣。是除安全考量子外，諧波抑制等電力品質技術問題亦需顧及，

方不致於顧此失彼或因小失大。本計畫參酌台灣電動車專業廠商及花

博電動車示範運行系統充電機性能與品質之實際量測結果，開發一充 電機之數學與等效電路，並設定相關參數，以供後續研究及實務探討 應用。所開發模型考量功率因數校正、脈波寬調變、定電流-定電壓 (CC - CV)充電模式、蓄電池容量(40 kWh)、蓄電池殘量(0 ~ 100 %)、

蓄電池額定電壓(225 ~ 378 V)等功能、技術與實務參數，並據以完成 其運作動態與系統影響模擬。其中，(1)充電機額定功率部分：單相 充電機假設為半快充充電型式，規格為 AC 220 V/45 A, 10 kW，適用 於大賣場與商辦大樓等充電場所﹔三相充電機則假設為快速充電型 式，規格為 DC 50 kW，適用於充電站，提供快充服務；(2)控制技術 部分：考慮功率因數校正與脈波寬調變控制技術，就範例系統而言，

蓄電池額定電壓(225 ~ 378 V)等功能、技術與實務參數，並據以完成 其運作動態與系統影響模擬。其中，(1)充電機額定功率部分：單相 充電機假設為半快充充電型式，規格為 AC 220 V/45 A, 10 kW，適用 於大賣場與商辦大樓等充電場所﹔三相充電機則假設為快速充電型 式，規格為 DC 50 kW，適用於充電站，提供快充服務；(2)控制技術 部分：考慮功率因數校正與脈波寬調變控制技術，就範例系統而言，