智慧電網

一般停電的情況下，若用戶不通知電力公司，電力公司無從得知該用戶的電力供給已出了問題。因此，當市場對能源相關產業的焦點集中在電動車、風能等相關新聞時，對於電力供給的傳輸與管理的相關問題，反而容易忽略。其實，電網的更新與智慧化非常重要。目前，美國政府已經開始正視這個問題，更新傳電網絡的相關政策也逐步開始推展。

回顧今年一月份美國歐巴馬總統對大眾演說，當時便提到帶領美經濟成長重回正軌的多項重要措施中，興建新的智慧電網將有助美國節省不需要的電力開支，並可以保障美國居民的電力供給與用電安全，避免因供電不足可能造成的停電及其他威脅，並可將乾淨能源也整合入目前的電力供給網絡中。而在大西洋的另一岸，歐盟也正在規劃屬於歐洲的智慧電網。在歐盟的規劃書中提到，興建智慧電網不僅能提高歐洲在全球的競爭力，也可以提高歐洲居民的生活品質。

當然，這些對於智慧電網的計畫並非止於空談，今年初，美國在經濟復甦刺激方案中已編列了45億美元來提升電力供給網絡及穩定度，並將針對能源使用效率提撥168億美元來進行改善。在此同時，歐盟也計畫於2020年之前，將歐盟各國境內80%的能源使用相關量表，改成新型的智慧型量表。而在中國，國家電力公司也將投入人民幣4.5兆 (約6600億美元)來改造全國的電力傳送網路。

但到底什麼是智慧電網，而目前的電力網路又有何缺陷呢？

目前全球已開發國家的電力網路，大部份均從一百年前便開始建構，雖然目前的系統並無運作上的問題，但仍有其缺陷，而目前這部分的缺陷因為電力的供給與需求關係與過去不同，而開始影響整體系統的穩定度。

大規模停電的原因

大部分電網原本的設計是將電力由大型且集中的發電站傳輸至用戶端。整體電網的組成包含發電廠(產生電力)、高壓電纜(傳送)、低壓電纜及用戶(分配)。

按照目前電網的設計，發電端無從得知所產生的電最終將到達何處，而用電端則在使用的過程中無法確切得知所使用之電量，僅能從每個月的帳單得知。而中間傳送電力的傳送商對於即時的電力傳送資訊也所知有限。由於目前的電網必須應付現階段較新且用電量較大的家用電器，有時候甚至包含電動車，因此，目前電網的負載能力已逐漸接近其極限。2003年發生於紐約及美國東北部的大停電就是因為電網過載而造成。而根據電力研究機構估計，每年美國企業因老舊電網所產生的損失便高達100億美元。

目前的電價無法反應發電成本的不同

由於用戶對電力的需求並不固定，因此維持供電網路的穩定是非常龐大的挑戰。如圖一顯示，平時的基本供電量可以在較低的成本下達成，但是，在用電尖峰期提供額外的電力則非常昂貴。主要的原因在於，要快速供給用電尖峰期所需額外電力的主要發電來源，通常為規模較小，效率較低的天然氣或柴油發電廠。

這些突發的電力需求上升可能因為許多不同的情況產生，例如住宅用戶在炎熱的夏日午後同時打開冷氣。但過去的電網系統設計並無法讓電廠、傳送系統及分配端有效的預估用電量的變化，並最佳化供電的模式與電力資源以應付突發的需求。而電力的一般使用者也在尖峰與離峰的電價差異不大的情況下，無法有足夠的誘因來降低尖峰時間用電。

讓電網更聰明

智慧電網的設計，便是用來解決前述的問題。由於智慧電網連結智慧電表、數位化電廠及子電站，並由中央資訊管理系統監控。而在一般用戶家中，智慧電表取代傳統電表，建立家中與電力公司的資訊雙向連結，並可以使電廠不再需要派出員工讀取量表資料，降低營運成本。智慧電表可以讓電廠從遠距偵測停電，並進行最佳化電力配置。

此外，一般用戶可以經由智慧電表讀取即時的用電資訊，使電價的設定可以動態化，用戶在用電尖峰期可以有足夠的誘因及資訊來降低電力的使用。家用電器可以經由無線聯結的方式與智慧電表連接，使電器的使用可以透過電表的資訊來進行調整，舉例來說，家中的烘乾機可以透過與智慧電表的連結，選擇電費較低的時段開始啟動，節省電費的支出。

除此之外，一個具有智慧電表與控制系統的電網對於現在漸增且分散的小型發電系統─如裝設於屋頂的太陽能板，則更形重要，因為這類型的發電裝置與傳統的電廠相比更易受到天氣的影響且將更頻繁的啟動與停滯，因此，即時的監控與更複雜的管理機制將更為重要。