虛擬電廠概念與運作模式介紹

過去十年間電力世界大幅改變，創新科技例如智慧電表乃至功能完整、創新應用的智慧電網概念進入電力市場，而電力事業監管機構則不斷要求電力公司降低二氧化碳排放和提供顧客更多元化選擇。電力公司需要在滿足監管機構要求與達成以合理價格提供可靠電力義務間尋求平衡，同時需追求利害關係者最大利益，前述這些目標間部分相互衝突，因此電力公司需要決定對待個別目標的方式。為達成前述概念，電力公司期望透過：1.動態電價降低尖峰負載；2.導入需量反應制度在緊急或難以負荷時卸除負載；3.導入具規模的分散式發電設備以減少化石燃料電廠之使用；4.導入區域性分散式發電設備或需量反應制度改善電網平衡及減少供電故障；5.藉由獨立電力調度中心(ISO)或電力交易市場標售需量及分散式發電擴大其效益。當電力企業期待上述科技所帶來之發展契機的同時，也面臨了新的挑戰。如何適當的預測用戶參與各種方案的程度、如何將需量反應或分散式電源整合進入電力公司的運作排程組合、如何落實在地化的需量反應方案解決電網的特定問題，對電力企業而言都有待尋求解決方案。前述這些挑戰都相當複雜，但並非所有電力企業都面對所有課題。對於不同課題組合電力企業都需要在營運上可以降低負載與減少電力取得所造成衝擊影響的解決方案。需量反應如何影響電力公司的配電系統，電力公司如何合理的整合可利用之用戶，虛擬電廠概念便在這樣的需求下孕育而生。本文將以 Aaron Zurborg 先生所撰寫「Unblocking Customer Value: The Virtual Power Plant」為基礎，介紹虛擬電廠概念與可能的運作模式。

台灣節能省電與綠能發展潛力分析

能源提供我們民生基本需求且為造就經濟發展所需之動力與根源。然而台灣自產能源不足，進口能源依存度高達99.30%，近年來國際能源價格持續飆漲，自2000年以來，台灣對外採購能源支出大幅成長，2010年能源進口總值達到453.36億美元，2011年574.87億美元，分別較上年增加29.98%與26.8%；平均每人負擔能源進口值則由2009年的新台幣54,655元，增加為2011年的80,870元，增幅約48% 。不但造成中油與台電數百億的大幅虧損，亦引發國內物價波動，對國內經濟穩定造成極大衝擊。

能源的消費具有排放二氧化碳污染的外部性，科學上對於溫室氣體物質排放間接影響生活環境及妨害國民健康的證據及論述已日臻明確 。台灣近十年來二氧化碳的總排放量每年以5.6%的平均年成長率增加，分析台灣各部門溫室氣體排放，發電和工業部門所排放的二氧化碳排放量占全國80％以上。依據國際能源總署於2011年10月出版之能源使用二氧化碳排放量統計與行政院環保署的資料顯示，我國2009年能源使用二氧化碳排放總量為250.11百萬公噸，占全球排放總量的0.86 %，全球排名第23 位。隨著國民所得的增加與經濟的成長，台灣未來能源需求將持續成長，平均能源成長約為每年1%。此外因應未來生活水準提升與產業高值化需求，電力占總能源需求比例亦將持續增加。 如何兼顧經濟的永續發展與環境保護已成為各國政府必須審慎面對的課題。

面對能源需求增加與全球暖化課題，綠色能源無疑為人類發展之永續能源供應體系及維持社會活力最佳的選項。綠色能源產業係目前普遍受到國際重視，每一個國家皆考慮現實環境後，研擬符合國家長期利益之政策目標。發展綠色經濟和綠色就業不僅將改善國內環境與國際形象，也將促進未來整體經濟成長，帶動低碳經濟。近年來，我國的再生能源、新利用能源、節能技術發展日益蓬勃，包括風能、太陽光電、太陽熱、生質酒精、生質柴油、水力、地熱、淨碳技術、氫能與燃料電池、LED及能源服務業等，發展潔淨能源不僅可替代未來石化能源需求短缺的問題，亦符合執行溫室氣體減量的目標策略。本文整理台經院與國內其他研究人員對台灣節能省電與綠能發展潛力研究成果，提供各界人士參考。

中小型綠能船舶發展趨勢介紹

綠能船舶的發展已有相當長的歷史，早在1838年俄國教授Moritz Jacobi即已開始使用電力驅動槳輪推進船舶。世上最早的電動載客船舶則係於1888年世界博覽會中展示亮相，隨後於1892年舉辦的芝加哥世界博覽會中亦採用55艘11公尺長的電動船作為旅客接駁運輸工具；直至1920年後，電動推進系統的發展開始被重量較輕與可加油的內燃機引擎所取代，至1960年後，電動驅動設備主要發展轉為小型和重量較輕的船外機(Outboard motor)，至今推動功率達到20kW。1982年後因環保意識的興起，電動船的發展再度獲得重視，而脫穎而出的綠能船舶係以高能源效率和低污染的優勢，成為未來船舶發展趨勢之方向。 近年來，隨著政府開放陸客來台觀光，國內日月潭、冬山河、愛河等遊湖已變成重要觀光活動。然而，隨著各種海岸與湖泊的休閒娛樂活動持續發展，大量的水上活動長期造成整體觀光環境的負擔，進而影響當地的生態。據經濟部能源局統計，2010年台灣運輸部門(不含國際航空與國際海運)的二氧化碳排放量為34,912.69千公噸，佔當年度總排放量的13.35%，國內水運排放865.26千公噸，佔當年度總排放量的0.33%。故此，我國政府開始思考海岸與湖泊休閒娛樂對環境的影響，如何有效提升國內水運的能源使用效率，將提供我國政府推動節能減碳之機會。本文將透過中小型綠能船舶發展現況、未來市場潛力及綠能船舶相關法規配套措施等面向，介紹中小型綠能船舶之發展趨勢。

台灣民眾對碳捕獲與封存技術認知度初探

碳捕獲與封存技術為對抗氣候變遷必要手段,台灣擁有豐富的二氧化碳封存 地質,具有推動與發展此技術的潛力。參酌國內外經驗可知,民眾接受度為 能否順利進行的關鍵,而技術風險之敏感性、國際情勢轉變、能源科技突 破、節能減碳政策,乃至社會事件與政治活動等因素,都會影響接受的程 度。本文藉由一系列深入調查,瞭解台灣民眾對相關議題的看法,最後針對 提高民眾碳捕獲與封存技術接受度提出建議,供各界參考。

台灣低碳能源科技人才發展課題

2011年5月經濟學人與BCG指出在不久的將來,人才缺口將會顯現,並成為 威脅世界經濟成長與區域產業發展的課題。因此,人才發展將出現「人才流 動不可避免」與「流動概念將超越勞工遷移」的趨勢。台灣高科技產業人才 供需嚴重失衡,大學以上失業率屢創歷史新高。因此,本研究分析全球人才 短缺課題、國內能源科技與產業推動策略、人才需求、現有人才培育計畫, 並透過訪談國內低碳能源產業,提出我國低碳能源科技人才發展課題與可能 的策略建議。

電子電機產業能源需求概況與未來趨勢推估

2010年全球景氣復甦, 推升智慧型手機購買熱潮, 使得我國電機電子 產業的產值上升, 加上節能技術的推行, 促使能源密集度下降, 效率提高。 然而產量的提振, 若能配合節能技術的應用 以降低能源消費, 將會使得能源效率提高。 基於以上理由, 本研究除了考量 節能對電子電機業 能源需求的影響外, 亦考慮當產量增加時, 該業能源消費趨勢的分析, 因此將模擬未考慮節能、 納入節能,以及加入 未來產量增加趨勢等 三種情境進行推估, 希冀能提供電子電機業 未來能源需求之概廓。

智慧城市之低碳載具與能源系統發展趨勢

根據聯合國對全球都市化的推測，全球都市化人口在1900年約2.2億人(約為總人口數的13%)，1950年後增加至約7.3億人(約為總人口數的29%)，現今約有35億人生活於都市中，都市化人口到2030年預計將成長到50億人(約為總人口數的60%)，2050年將超過60億人以上(約為總人口數的70%)。聯合國人類住宅區計劃署(UN-HABITAT)將人口快速都市化的21世紀稱為「都市化的世紀」。能源供應、交通運輸、郵電通訊、防衛防災安全、供水排水、環保環衛等是組成城市民生基礎建設的六大系統。都市化發展縮短人們居住與日常活動地點間距離，此優勢驅動城市化的成長趨勢，然而過去半個世紀都市化發展過程中，城市人口與城市區面積的高速成長與擴張遠超過城市早期規劃之設計，此為許多城市之民生基礎建設未來發展的主要挑戰。21世紀開始溫室氣體排放所導致地球暖化與及氣候的劇烈變化課題受到前所未有的關注，也因此都市發展規劃與自然環境的永續發展(調和)受到重視。

都市的交通系統在更多固定或流動人口、新興衛星城市發展與大型都市交通建設受環境限制狀況下，引發更多各種類別的個人運輸需求，並伴隨產生交通擁塞與環境課題。城市道路運輸各種內燃機載具之二氧化碳排放約占運輸部門的40%，所產生之其它污染物則占整體運輸部門70%。交通擁塞是在都市中人們群聚地點與往來主要幹道之普遍現象，造成許多延遲、等待與燃料消費等社會成本。城市作為空中航班與旅客長途交通運輸的起點與終點，城市的擁塞對城市間運輸效率也會造成負面影響。在高建築與高人口密度的城市提供數種交通運輸模式時，投入新的大眾或替代的交通運輸方案在土地的取得與大眾接受度上，將是一大挑戰。

智慧城市(Smart City)以和自然環境永續發展(環境調和)為目的，應用智慧電網等最新基礎技術建設低碳與高效率的次世代都市，所對應的社會基礎建設針對電力與水資源開始向交通、物流、公共服務等範圍擴大。在全世界大多數國家都已經設定2025年具挑戰性的溫室氣體減量目標下，未來城市發展需朝向更高自主性方向前進。未來將會有更多的再生能源併入電網，建築物需要盡可能自行產生所需的能源，電力公司將會變成次要電力的來源。相較於較無法被大眾所接受的核能、昂貴的天然氣與導致二氧化碳排放的化石能源，再生能源將成為主要的初級能源來源之一。未來智慧城市中全部建築物將能從風、太陽、地下等周遭環境產生電力，發展成為能源自主建築，這些建築物甚至可以提供周圍的社區電力或運輸載具的動力來源。在後化石能源時代，這樣的轉變將改城市風貌與運行模式。本文首先將說明運輸載具與能源系統發展趨勢，並分析上述城市民生基礎建設對低碳智慧城市之重要性。