微電網(wǎng)醞釀新商機　引爆功率/通訊元件需求

微電網(wǎng)（Microgrid）興起將驅動(dòng)功率、通訊元件需求大增。微電網(wǎng)係銜接主電網(wǎng)與再生能源系統的關(guān)鍵角色，有助改善整體電網(wǎng)的配用電效益，近來(lái)在歐美、日本等先進(jìn)國家迅速崛起。由于微電網(wǎng)須具備即時(shí)監控、雙向功率控制、區域用電預測與協(xié)調等功能，因而將帶動(dòng)通訊模組、高速開(kāi)關(guān)及隔離功率元件導入需求。

　　核能研究所核能儀器組智網(wǎng)分組長(cháng)張永瑞表示，再生能源系統供電量變動(dòng)劇烈，且須透過(guò)直流對交流（DC-AC）轉換機制才能順利併入主電網(wǎng)，一旦應用比重增加，勢將造成主電網(wǎng)電壓浮動(dòng)和頻率穩定性不佳等問(wèn)題；所以，隨著(zhù)各國再生能源滲透率持續增長(cháng)，也須配合展開(kāi)結合主電網(wǎng)、太陽(yáng)能及儲能系統的微電網(wǎng)試點(diǎn)計畫(huà)，以確保供電品質(zhì)。

　　核能研究所核能儀器組智網(wǎng)分組長(cháng)張永瑞表示，美國、日本亦積極制定微電網(wǎng)相關(guān)規範，但尚未揭櫫標準公布時(shí)程

　　目前歐美及日本皆正加快微電網(wǎng)布建腳步，主因在于歐洲地區裝設的太陽(yáng)能系統總發(fā)電量已占整體電網(wǎng)40%以上，平均發(fā)電量占比亦已趨近10～20%，而美國再生能源發(fā)電比重亦超越10%，并規畫(huà)于2020年倍增至20%；至于日本則響應非核家園理念，積極推廣再生能源建案。

　　張永瑞也透露，現階段美國進(jìn)展最快，近期已發(fā)布2013～2015年的微電網(wǎng)研究計畫(huà)，并已設置六個(gè)試點(diǎn)運行示範區，做為未來(lái)全面落實(shí)智慧電網(wǎng)（Smart Grid）的試金石。

　　據悉，電網(wǎng)可分為發(fā)輸配用四個(gè)用途，其中，微電網(wǎng)主力負責配電與用電的中后段管理，覆蓋能力大致在100kW～5MW範圍，等同一個(gè)千戶(hù)等級的區域電網(wǎng)。其結合太陽(yáng)能與儲能等直流電系統，以及交流電主電網(wǎng)，故著(zhù)重于電源切換、雙向控制、聯(lián)網(wǎng)管理與電網(wǎng)隔離保護機制，與傳統電網(wǎng)或一般太陽(yáng)能系統的元件需求不盡相同，可望帶動(dòng)新的功率半導體與聯(lián)網(wǎng)模組需求。

　　張永瑞指出，微電網(wǎng)中的電力轉換與控制設備須導入耐上千伏特高壓的功率半導體、支援實(shí)虛功率補償和LVRT功能的拓撲，以及高階脈衝寬度調變（PWM）控制元件，才能在大量直流電瞬間涌入主電網(wǎng)時(shí)，自動(dòng)解除併網(wǎng)狀態(tài)并切換至孤島運轉模式，改由太陽(yáng)能或儲能設備直接供電以確保配用電機制正常運行。

　　此外，微電網(wǎng)基礎設施也須透過(guò)電力線(xiàn)通訊（PLC）技術(shù)、ZigBee或無(wú)線(xiàn)區域網(wǎng)路（Wi-Fi）通訊模組，即時(shí)監控并回報區域用電、再生能源及儲能系統電量資訊，以利進(jìn)行配電調度，發(fā)揮微電網(wǎng)的智慧能源管理效益。

　　顯而易見(jiàn)，微電網(wǎng)布建的重要性激增，相關(guān)功率半導體、通訊模組供應商都將跟著(zhù)受惠。張永瑞更提到，隨著(zhù)微電網(wǎng)技術(shù)成熟，系統架構將愈趨復雜，如達成太陽(yáng)能、風(fēng)力與燃料電池等多元分散式電源的并聯(lián)設計，或與智慧電網(wǎng)進(jìn)一步結合，發(fā)展智慧城市的大型能源管理方案等，屆時(shí)將需要更多新興半導體技術(shù)支援，引爆另一波龐大商機。