電動車發展趨勢與營運模式探討

一. 電動車發展背景
二. 國際間電動車推廣措施與示範
三. 國際電動車技術產業發展趨勢
四. 國內電動車產業現況
五. 國內電動車推廣措施
六. 電動車充電設備營運模式
七. 電動車營運模式探討
八. 都會私人低碳交通運輸新概念
九. 總結



第6屆台灣國際電動車展 (2016 EV Taiwan)

台灣智慧電網技術發展與推動策略

行政院於2012年核定將智慧電網列入「國家節能減碳總計畫」標竿計畫，籌組跨部會「智慧電網推動小組」全力推動智慧電網。在政策規劃方面由經濟部能源局協助進行智慧電網整體規劃(Smart Grid Master Plan)。系統技術開發、先導測試計畫、推廣建置、制度研究、系統測試平台工作由能源國家型科技計畫智慧電網主軸專案計畫推動規劃進行[1]。

智慧電網主軸專案計畫目的即在針對電力系統與產業所面臨之挑戰，擬定整體發展策略與進行方式，提出具體有效的行動方案，達成「提升能源安全、改善溫氣排放、開創能源產業」願景，並發展我國電力設備產業，協助建立高品質、高效率、以用戶為導向和環境友善的電力網路系統。第一期智慧電網主軸專案計畫執行期間為2010~2013年[2]，期間完成推動國內18座智慧電網示範場域之設置，國內智慧電網相關產品海內外銷售總額每年亦持續穩定成長；第二期計畫於2014年展開，為期5年，預計每年投入研發經費約新台幣2.5億元[3]，在配合台電公司智慧電網相關技術需求與建置時程下，除持續開發新系統與相關技術，並將針對第一期開發之技術進行整體技術驗證及推動技術商品化。本文將介紹智慧電網主軸專案計畫於整體智慧電網推動定位、第一期計畫階段性成果與第二期計畫推動策略。

台灣離岸風力及海洋能源技術產業發展展望

台灣四面環海位處於熱帶與亞熱帶氣候區，海底地形以及海洋環境相當特殊，擁有世界一級的離岸風場與豐富的海洋資源。據經濟部能源局初步評估，我國5~20公尺水深離岸風力可開發容量約1.2 GW，而離岸風力發電可開發容量約5GW。因此，本文將介紹台灣離岸風力及海洋能源發展方向，及其產業技術推動現況，並提出發展策略與重點建議供各界參考。

美國電力事業與代輸制度介紹及英、美、日代輸制度比較

推動電業自由化為政府既定之方向，台灣行政院已於2015年7月16日通過電業法修正草案，該草案後續將送立法院審議。草案明訂，將電業劃分為「發電業」、「電力網業」及「售電業」3大部分、分別管理。電業法施行前取得電業執照的電業，應在施行日起算5年內，分割為不同公司；如有正當理由未能於期限辦理，得申請展延2次，每次展期不超過2年，最終開放代輸完成「廠網分離」1 。發電業依據「電業法修正草案」第二條之規定，係指設置發電廠以銷售電能之事業。由於發電業並無輸配電網路，未來用戶自由選擇權開放之後，供電給用戶時必須透過電力網業之輸配電網路來傳送電力，並繳納代輸費。代輸費率的設計與定價方式對促進電力市場競爭性與創新技術的導入，具有相當的影響。從推動電業自由化進程可知建立代輸制度使自由申設電廠可與用戶在雙方約定的價格下完成交易，並將電力透過輸配電力網配送予用戶，如此將可增加發電業自主選擇用戶與用戶選擇供電來源空間，是開啟電力自由化引入市場機制的第一步。1965年北美大停電後，電力系統的可靠度受到重視，歷經近40年的電力市場改革歷程，美國的電力事業逐漸從管制型市場，發展出與自由型的重建型市場並存。本文將介紹美國輸配電代輸案例，並彙整過去對於英國配電代輸制度介紹2 以及日本電力事業與代輸制度介紹3 之研究內容，進行英、美、日電力事業環境與代輸制度比較，奠定台灣制定代輸費率架構與推動策略的研究基礎。

台灣離島小型電廠現況與營運策略建議

全世界許多離島由於系統規模小、距離大型電力系統遠，多由個別用戶以柴油機或獨立系統供電，使用碳排放高的化石燃料。由於燃料需遠距運輸，燃料與運輸的高成本導致發電成本高，存在電力供應經濟性課題。台電為配合政府照顧離島居民政策，改善離島民眾生活，依照行政院核准「台電公司接辦台灣省離島電業實施方案」，自民國63年起分三年接辦離島各電業。離島電廠多屬小型燃輕柴油機組，離島小型電廠目前歸屬於業務系統所轄地方區處。而桶盤、花嶼、東吉、東嶼坪、西嶼坪五個尚未被台電公司接管小離島，則由澎湖縣政府、各小離島村辦公室或水電合作社負責其柴油發電機組及海水淡化廠的營運工作。台灣離島供電以柴油發電為主，發電成本遠高於售電收入，目前多由台電公司或地方政府補貼經營，每年金額達新台幣40到50億元。本文將分析台灣離島小型電廠現況、國外小型電廠營運案例與模式，最後提出離島小型電廠營運模式之建議與因應策略。

儲能應用介紹與推動方向建議

電力的儲存通常是利用物理或化學原理，採用不同方式將電力轉換為不同型式的能源，大體可分為機械儲能、熱能儲能、電能儲能、電化學儲能、化學儲能等。儲能系統泛指併接於用戶端或電網，可儲存電網上電力或釋放電能對用戶端或電網供電，並受該電力管理系統控制協同電力系統運作之系統裝置，例如併接於用戶側的家庭儲能裝置或併接於輸配電網路大型儲能裝置。

隨著全球電力消耗持續增加以及環保意識抬頭，加上供電可靠度要求提升、溫室氣體排放減量、人口快速都市化、運輸載具電氣化、電力事業創新商業模式等發展趨勢，各國電力供應系統逐漸向納入分散式電源，擴大再生能朝源利用，提升能源利用效率，以及降低能源密集度的方向發展。面對此發展趨勢，儲能技術可以在電力供應系統中的不同位置提供不同服務，可在電網中應用、貢獻於供熱或供冷網路、配電系統或離網應用。更進一步，儲能系統提供基礎建設在能源系統的供應、輸送、配用與需求端所需服務，提供系統營運商不同工具以平衡系統供應與需求端的變動。

本文介紹紹鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池、液流電池、飛輪儲能等電化學與物理儲電技術發展現況、國際間儲能推動政策措施，並以美國能源部及電力研究所所出版之電力儲存手冊(Electricity Storage Handbook)為基礎介紹儲能主要應用，以英國為例分析用戶端儲能應用於獨立系統發展潛力，最後為台灣推動儲能應用提出方向建議。

台電公司經營電動車充電站策略研究

在全球暖化與氣候變遷的影響下，溫室氣體減量已成為許多政府的政策重點，世界各國紛紛擬定電動車政策與目標，發展電動車相關產業，希望盡快普及電動車並透過電動車零排放的特性，降低二氧化碳排放，同時減少空氣污染。

在電動車的推廣發展上，除電動車與電池成本、性能等技術面發展課題外，相關充電設施基礎建設與經營模式亦是推廣電動車的必備條件。電動車充電基礎建設所涉及的範圍相當廣泛，包含政策推動、市場需求、法規建立、規格標準、營運模式、充電技術發展、通訊軟體系統、電池回收機制、財務分析、經濟效益評估、衍生服務商機等多面向的議題。台電公司擁有輸電、配電、售電等業務專營權及優質電力技術與設備，在協助有意參與經營電動車充電業者，強化電動車電能補充基礎建設具有不可替代性。本研究分析國外電力公司協助推廣電動車、參與電動車充電站經營之案例，從台電、政府機關、加油站、以及相關企業的角色，研擬完善充電站的解決方案，並提出最適合台電公司的短、中、長期因應策略。

島嶼型微電網示範案例與市場機會介紹

由於再生能源及新能源發電的不穩定性，需發展即時有效監控與調度分散式 或再生能源技術以降低併網衝擊。微電網主要特徵為：(1)多適用於用戶存在的特定區域；(2)由分散式電源與小規模電網組成；(3)相對於既存的大型電力系統可分為併網型與獨立型；(4)利用資通訊技術進行數個分散式電源或負載的整體監控。其核心概念為利用電力電子與資通訊技術將分散式電源進行系統整合，取代傳統電源的個別併網，平衡當地電力需求與供應，並具有自我控制與保護之能力，維持系統穩定運行。

全世界許多離島由於系統規模小、距離大型電力系統遠，多由個別用戶以柴油機或獨立系統供電，使用碳排放高的化石燃料。由於燃料需遠距運輸，燃料與運輸的高成本導致發電成本高，存在電力供應經濟性課題。若於離島地區大量導入再生能源將可減少燃料使用，同時解決環境與成本問題。然而導入大量再生能源可能降低電力系統供電品質與穩定性。若以微電網技術為基礎擴大再生能源利用，隨著儲能技術成本下降，將有機會改善再生能源做為離島供電解決方案之供電品質及可靠度。

本文介紹日本「島嶼獨立型系統新能源導入實證事業-島嶼微型電網系統試驗」及新加坡於2010年選定無電力系統的烏敏島示範微電網作為東南亞地區離島供電系統的可行性等示範計畫，並分析微電網市場機會。

虛擬電廠商業模式介紹

近年來國際上大型電廠增加困難、輸配電線路與變電站新增或更新不易，而用電需求逐年增加，電力供給調度捉襟見肘、用戶用電量不斷攀升，供電擁塞區也不斷增多，再加上獎勵小型再生能源發展的政策促使小型太陽能與風機併網發電增加，但卻缺乏調度機制，影響電網的供電品質、此外，近年來太陽光電、風力、儲能、燃料電池設備業正逐步轉型成為高附加價值之供電服務系統，以上種種因素也轉變成為發展虛擬電廠的動機。

相較於單一分散式電源，虛擬電廠可帶來的效益包含市場整合(前一日市場、當日市場、輔助服務市場)、可參與排程且參與市場交易、參與輔助服務市場等。同時與大型發電廠相比，虛擬電廠具彈性/動態容量可進行調整、可平衡不同能源來源、較佳的有效整合需量管理等運作優勢。由於透過多樣化分散式電源技術的整合，虛擬電廠擁有非常靈活的發電組合，具有電能交易和提供各種輔助服務的可能性。在提供基礎設施(交易制度、操作技術、採購流程)、鼓勵投資、透明化之商業模式與流程、明確的會計制度等條件下近年來國際上也逐漸促使發電設備擁有者參與虛擬電廠運作。因此目前多數的虛擬電廠設計多以市場參與為首要任務，故本文面對市場機制對虛擬電廠的重要性，針對虛擬電廠在電力市場中可能的角色定位介紹內部所需的管理功能及可能的商業運作模式，希望做為我國未來發展虛擬電廠之參考。

提升我國民眾對碳捕獲與封存技術接受度之策略建議

二氧化碳捕獲與封存技術(Carbon Capture and Storage, 簡稱CCS)於減緩氣候變遷與提供能源安全扮演舉足輕重的角色，國際能源總署所發表的2010年能源技術展望報告指出，CCS是對抗氣候變遷、組成最小成本溫室氣體減量方案的必要手段之一。我國環保署提出之2025年國家溫室氣體減量調適(NAMAs)草案中，已將CCS納入溫室氣體減量措施，規劃協助二氧化碳減量2,754萬噸，若要達此目標我國需在2016年前展開碳捕獲與封存技術商轉示範計畫。而推動碳捕獲與封存技術進入商業規模應用的重要潛在阻擋因素為民眾接受度(Public Acceptance)；因此，各國在推動碳捕獲與封存計畫之同時，亦同步展開相關民眾宣導(Public Outreach)。

參酌國外碳捕獲與封存計畫與國內許多重大工程推行經驗，民眾接受度對大型計畫是否能順利進行具有決定性的影響。本文彙整國際間提出的民眾宣導的最佳實務作法，提出提升我國民眾對碳捕獲與封存技術接受度之策略建議，作為國內未來推動碳捕獲與封存商轉級示範計畫之參考。

台灣智慧電網產業發展現況與展望

智慧電網為全球性的投資事業，推升動力來自於歐美先進國家推動智慧電網技術擴大再生能源利用、提升供電品質以及中國大陸、東南亞等開發中國家經濟快速發展、急需完善電力基礎建設的需求。智慧電網建置工作無論是已開發國家或開發中國家都已積極展開，進行大規模投入。無論是已開發國家的電網更新工程或開發中國家的電網基礎建設建置工作都將持續20年以上，可預期未來全球的智慧電網產值將持續穩定成長。台灣智慧電網產業在第一期能源國家型計劃智慧電網主軸計畫推動下，根據台灣智慧型電網產業協會統計顯示2009~2012年相關產品總銷售金額年平均成長率約80.62%。國內智慧電網產業發展受限於國內市場規模，產業發展長期需要靠海外市場長期支撐產業成長。本文將介紹全球智慧電網市場、台灣示範場域現況，分析台灣智慧電網產業發展課題，提出台灣智慧電網產業發展策略建議。

日本電力事業與代輸制度介紹

推動電業自由化為政府既定之方向。現階段電業法修正草案主要涵蓋發電、輸電、配電等三大部門。綜合電業、輸電業及配電業屬公用電業，其中綜合電業及配電業負有供電義務。優先開放發電部門之競爭，開放發電業申設及放寬其售電方式。依據「電業法修正草案」第三條之規定，係指設置發電廠以銷售電能之事業，躉售電能予綜合電業、其他發電業或配電業。由於發電業並無輸配電網路，供電給用戶時必須繳納代輸費透過綜合電業或輸配電業之電力網代輸轉供電能予用戶或自設線路直接供電售予用戶。從推動電業自由化進程可知建立代輸制度使自由申設電廠可與用戶在雙方約定的價格下完成交易，並將電力透過輸配電力網配送予用戶，如此將可增加發電業自主選擇用戶與用戶選擇供電來源空間，是開啟電力自由化引入市場機制的第一步。

日本電力市場過去由具有區域專營權之10家民營綜合電力公司負責提供其營業區域內的發、配、售電力服務。於2000年開始實施，開放「特定規模電氣事業」（power producer and supplier, PPS）之設立，這些電業有自己的發電廠，並兼營售電業務，透過區域電力公司的網路代輸，供電給有選擇權的用戶。日本電規模大於500kW 以上用戶，即可行使用戶購電選擇權，向其他區域電力公司或是PPS業者購電。台灣電力事業發展進程、架構與日本相似，台電公司為我國唯一綜合電業負責提供全台電力，並已開放民營發電業者(IPP)申設電廠，將電力售予綜合電業。本文介紹日本代理輸電制度與推動現況發展供各界參考。

英國配電代輸制度介紹

電力從發電後經由輸送網絡送至用戶進行使用，大致可區分為發、輸、配、售、用五個環節；發電階段指的是各種不同發電技術的發電來源，包括火力、核能、再生能源等發電業者(Generators)。輸電與配電階段為電力從發電端輸送至終端用戶的兩個環節，輸送特高壓電力的電力輸送系統為輸電網絡(Transmission Network)，大型的發電業者與用戶(如鋼鐵或煉油業者)會直接連結至輸電網絡；配電網絡(Distribution Network)則是輸電網絡的延伸，高壓電力經過轉換為低壓電力後，透過配電網絡進行輸送；連接至配電網絡的通常為電力供應商或小型的發電業者(以小型再生能源為主，或汽電共生業者等)。電力送達至終端用戶之前還會經過售電環節，負責販售電力予終端電力用戶的電力供應商(Supplier)會根據終端用戶對電力的需求向發電業者購買電力。最後的用電階段則是指終端用戶對電力的實際使用階段。

配電服務是將電力傳送給用戶端的各項必備服務中的最後一環。近年來由於各國為提高電網安全、使用效率與再生能源運用，鼓勵用戶設置分散式發電設備，並參與電網運作。配合此電力系統發展方向，配電公司多規劃配電系統電力代輸服務，讓更多分散式發電設備可參與電力市場。配電系統電力代輸服務之輸電系統營運商針對營業區域內擁有獨立設置發電設備或氣電共生設備者，將這些設備併聯至其配電系統，並將所發出之電力配電至其營業區域內或營業區域外，參與電力批發市場交易或將電力零售予用戶。英國電力事業歷經20年的發展歷程，在發電部分已經建立了競爭市場(Competitive)，供應端(Supply)也建立了自由化的市場(Liberalize)，相關電力事業制度已相當完善。本文將介紹英國電力事業發展概況、電力代輸市場管制措施、配電代輸事業運作現況與費率計算方式，提供各界參考。

我國參與國際智慧電網組織之策略研析

智慧電網的推動，能創造新的就業機會及額外的經濟成長，為許多國家未來發展的重要政策。目前各國皆積極參與國際智慧電網相關組織與活動，以增加該領域之話語權。在此針對國際上具代表性的智慧電網組織逐一介紹，最後提出建議，供我國未來切入之契機作參考。

美國需量反應用戶合約探討其商業模式研究

根據美國能源部，需量反應定義為用戶為反應電力價格改變，或電力公司於電力交易價格較高或電力系統可靠度受威脅時引導降低用戶電力使用之獎勵回饋機制，利用用戶側資源改變其電力消費模式。美國於需量反應已實施多年，且有相當的成功經驗。美國需量反應共分為兩大類，一種是以誘因為基礎，另外一種則以電價為基礎。美國電力市場中各家電力機構皆推出同類型的需量反應方案，但因各別區域電力市場需求有所不同，因此各別機構之方案皆有少許不同，用電戶則可從中選取最適合的方案。本文針對美國電力公司或獨立調度中心所實施以誘因為基礎的直接負載控制需量反應方案以及緊急型需量反應方案，以代表性電力機構需量反應案例為基礎，分析其設計元素、方案類型、營運模式、合約組成結構等，並與國內相對應方案進行比較，最後提出建議供相關單位參考。

國內外中大型綠能船舶發展趨勢介紹

有鑑於各國對環境污染問題愈表關注，聯合國專門機構國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)將海運業所造成之空氣污染量視為重要課題，期望透過排放管制及標準制定減少對環境及氣候衝擊，同時，面對現在新船產業低價競爭態勢及國際 能源價格高漲之趨勢，先進國家的造船公司開始著力發展能夠減少二氧化碳排放及提高運轉效率之綠能船舶，以期可掌握未來綠能船舶市場的商機。在上述種種因素的驅動之下，綠能船舶概念無論在技術發展、推動政策、規範制度方面於國際間已受到相當程度的重視。

綠能船舶主要指在船舶的設計、製造、營運、報廢拆解的全壽命周期中，透過採用先進技術，經濟地滿足用户功能和使用性能的要求，並節省資源和能源消耗，减少或消除環境污染的船舶1。隨著國外綠能船舶產業蓬勃發展及全球節能減碳意識高漲下，國內綠能船舶產業聚落與供應鏈也開始逐漸成型，並朝向高附加價值船舶目標邁進。本文將透過中大型綠能船舶發展現況、未來市場潛力及相關法規配套措施等面向，探討中大型綠能船舶國際發展趨勢，並輔以LNG 動力船舶之推動實例之介紹，深入檢視我國綠能船舶產業現有投入能量與市場需求情形，瞭解我國在技術及政策方面所需補強之處，提供策略規劃與技術發展參考。

我國低碳能源科技人才培育課題分析與策略建議

能源議題是全球共同的課題，多數國家都採取審慎嚴肅地面對未來可能的影響與衝擊。行政院近年來啟動「綠色能源產業旭升方案」及「能源國家型科技計畫」，積極推動我國具有良好基礎及躍升能量的綠色能源產業。然而，台灣高科技產業人才發展在「供給面」與「經營面」均面臨極大挑戰。在「需求面」方面，人才供需嚴重失衡，大學以上學歷失業率從二．六七％逐年上升到五．二六％，屢創歷史新高。根據主計處對2013年前半年失業調查結果顯示，大學及以上程度者失業率為5.14%，比高中職程度者、國中及以下程度者的失業率4.10%、3.60%、都來的高。接受高等教育，無法增進就業機會。高學歷高失業率意味著，人才培育沒有考慮國家發展和產業需求，供需嚴重失衡。在「經營面」方面，台灣每年移出許多白領階級，台灣已成高階人力的「淨輸出國」。國內產業急需提升，然而面對人才失衡產生許多問題，全面檢討人才培育、延攬的供需缺口，並從教育、法規、環境與產業通盤檢討，擬訂對策有其必要性。本文首先闡述我國能源科技與產業推動策略及國內現有能源科技人才培育計畫，分析我國低碳能源科技人才培育在產業面、系統整合、人才養成、課程與研究方向四大層面課題，進而配合國內低碳能源科技產業化進程，針對國內已產業化之低碳能源科技領域配合產業發展趨勢進行科技人才需求趨勢與類型之分析，最後提出 (1)推動低碳能源科技人才培育平台，縮小學校教育與產業實務面落差(2)規劃廠商實務專題講座，加強學生於在校期間和產業界的互動與認識(3)建立低碳能源科技人才追蹤機制，衡量培育結果等我國低碳能源科技人才培育具體作法建議。

台灣民眾對碳捕獲與封存技術認知度探討

碳捕獲與封存技術是對抗氣候變遷、組成最小成本溫室氣體減量方案的必要手段。台灣擁有豐富的二氧化碳封存地質潛能，推動碳捕獲與封存技術有助於達成國家減碳目標、穩定能源供應、發展新興能源展業，為打造產業低碳發展環境、邁向永續低碳社會過程中之必要選項。參酌國外碳捕獲與封存計畫與國內許多重大工程推行經驗，民眾接受度對大型計畫是否能順利進行具有決定性的影響。民眾對碳捕獲與封存技術的認知與支持度因技術本身風險特性有其敏感性，國際情勢轉變、能源科技發展突破、能源與溫室氣體減量政策調整，乃至社會事件與政治活動等都有可能影響民眾對碳捕獲與封存技術的認知與支持度。為瞭解台灣一般民眾對碳捕獲與封存接受度，本研究對台灣地區進行抽樣電話訪問之全面調查，並於台灣北部、中部舉辦民眾小型座談會，深入瞭解台灣民眾對全球暖化與氣候變遷的感受、對環保能源科技與各種資訊來源的信賴度、對碳捕獲與封存技術的關切課題，最後綜整提出提升台灣民眾對碳捕獲與封存接受度的建議。

電動車營運模式探討與展望

電動車已全面市場化，然而在推廣上尚存在部分車輛、能源、使用者習慣整合性課題，國際間多以電動車推廣示範方式探索最適電動車營運模式，目前採行模式主要可分為「會員制充電服務」、「會員制電動車租賃」、「車電分離、電池租賃」等。本文藉由分析國內外電動車營運模式案例及電動車輛發展趨勢，探討電動車營運模式與未來展望。

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。