為能有效整合國內研發資源與擬定整體發展策略與進行方式，提出具體有效的行動方案，能源國家型科技計畫與99年度開始推動智慧電網與先進讀表主軸專案計畫，圖7為規範方式。智慧電網與先進讀表主軸專案計畫構想書於99年10月19日送國科會第190次委員會議核定。

為能使主軸專案計畫之內容在能獲取國內產官學研界之共識，主軸專案計畫之規劃過程除主軸專案計畫之例行性會議外(規劃會議)，將定期召集國內與智慧電網與先進讀表相關的學術單位、研發單位、產業界及台電公司等專業人員舉辦座談會與研討會，如每季子項工作會議與每年舉辦之台灣智慧型電網技術論壇，以建立互信之互動機制與平臺，使規劃內容未來更具可執行性。智慧型電網產業可細分成電力傳輸、資通訊與能源管理三大部份。電力傳輸部份可細分成變壓器設備、靜態開關設備、電力傳輸設備、保護控制設備、配電設備等。能源管理部份可細分成儲能設備產業、電力電子UPS產業、電力控制設備、監控軟體設備產業等。資通訊部份可細分成通訊、智慧型代理軟體產業、Power IC設計產業與智慧型裝置、感知與量測產業等。為能使主軸專案計畫可與上述相關產業充份溝通，並於主軸專案計畫推動時，產業界可充分參與，主軸專案計畫透過台灣經濟研究院協助國科會成立之「台灣智慧型電網產業協會」，作為與產業界之溝通平台。

圖7、智慧電網與先進讀表主軸規劃方式

智慧電網與先進讀表主軸專案計畫為跨部會共同推動之任務導向協調型計畫，因此必須將政府相關單位與台電公司99至104年五年內智慧型電網與讀表之相關計畫納入其中，並且考慮智慧型電網與讀表相關產業之推動與利基。為能與國內智慧電網與先進讀表相關產學研界就能源國家型計畫之智慧電網與先進讀表發展方向進行雙向溝通。本研討會由國科會電力學門與核能研究所主辦，中央大學協辦。會議內容包含八個議題如下：

• (1) 台灣智慧型電網之技術願景
• (2) 先進讀表系統(AMI)
• (3) 通訊架構及資訊安全
• (4) 微型電網
• (5) 配電自動化
• (6) 系統控制及決策計算
• (7) 標準與規範
• (8) 產業發展

本研討會進行過程中與會人士就推動台灣智慧型電網技術之發展方向充分進行意見交換，會議重要結論羅列如下：

• 完成規劃之台灣智慧型電網之技術願景規劃總表。
• 儘速佈建台灣智慧型電網及AMI，並輔導台灣智慧型電網相關產業之產品進入全球供應鏈及開發新興國家市場。
• 請經濟部能源局、標準檢驗局儘快引進國外標準，並協調台電公司與產業界以建立台灣智慧型電網相關之國內標準。
• 請經濟部能源局儘快修訂電業法及電業自由化相關法令，如時間電價、需量反應等，使台電公司及廠商有足夠利基以進行智慧型電網相關之佈建與產品之發展。
• 目前台電公司建設智慧型電網及AMI之經費皆自負盈虧，如果要配合政府政策提前佈建，政府應提出配套措施補助。
• 微電網展示區的建置應提供業界開發相關產品之試驗平台；台電的電網更新規劃應讓國內業者有機會參與及協調學界研究成果技轉，帶動國內產業發展。
• 雖然台電目前之供電相當穩定，但為提升台灣能源使用效率及再生能源所佔發電量之比例，且降低電能傳輸之損失及尖峰負載，台灣應盡速發展與制定智慧型電網之相關技術及標準。

表1、台灣智慧型電網之技術願景規畫總表

	目標領域
			(民國)	98	99	100	101	102	103	104	105	106(年)
A	台灣微電網與先進讀表基礎建設之標準制定 (參考業界意見)
					規劃		訂定	執行
B	微電網展示區(產業界參與) (太陽光電、風力發電、生質能)	a1. 台澎海纜 a2. 澎湖微電網展示區(ITRI) a3. 建新風場 (WT 200M) b. 南科智慧型低碳網運轉 c. 桃園航空城	規劃		興建		運轉
					規劃	興建			運轉
					規劃		興建		運轉
					規劃		興建		運轉
					規劃		興建		運轉
C	先進讀表基礎建設 (AMI)(產業界參與)	a. 高壓用戶AMI b. 低壓用戶AMI展示場(1萬戶) c. 低壓用戶AMI (100萬戶) d. 低壓用戶AMI (500萬戶)			運轉
					規劃	佈建	運轉
						規劃		興建		運轉
							規劃		興建		運轉
D	電業法/電業自由化相關法令修訂(參考業界意見)
				規劃	修法	立法	執行
E	綠色工業園區(南科)(INER)	a. 低碳能源重點基礎建設與示範 b. 園區低碳產業聚集與展業		規劃	興建	運轉
						規劃	興建	運轉

為能加強跨部會間之溝通，針對台灣智慧型電網之技術願景規劃與推動能源國家型科技計畫智慧電網與先進讀表主軸專案計畫進行意見交流。會議重要結論包含以下六點：

• (一)、 台灣智慧型電網之技術願景應強調分散式電源與提高再生能源所佔發電量比例之重要性，並包含69kV以上之智慧型電網技術如風場預測等，尤其必須考慮台電在69kV以上智慧型電網之規劃項目。
• (二)、 在輔導台灣智慧型電網相關廠商方面，宜盡速完成法規與標準之訂定，並盡快建立台灣相關安規標準認證程序與實驗室，以協助廠商完成微電網相關產品之認證，並敦請台電採用台灣廠商之相關產品。
• (三)、 技術願景規畫總表中宜包含台灣智慧型電網相關產品安規標準認證制度與實驗室建立之推動。
• (四)、 在技術願景規劃部分：
  • A. 台灣微電網與先進讀表基礎建設之標準制定
    • (1) 能源局目前已提出智慧型電表系統(AMI)推動綱要草案，草案中並未明訂AMI相關之標準，相關標準將請台電制定採購規範時訂定（美國ANSI或歐盟IEC），並提供給CNS（標準檢驗局與國家標準委員會）參考。建議規劃提前於99年完成，訂定於100年完成，並於101年開始執行。
    • (2) 相關微電網之標準與規範將參考99年度能源國家型計畫中＂微電網技術規範及產業發展研究計畫＂之成果。
  • B. 微電網展示區(太陽光電、生質能、風力發電)
    • (1) 展示區應包含技術發展，並強調個別展示區之不同技術需求與應用效益。
    • (2) 展示區與台電系統之介面點（PCC）應考慮負載潮流與短路電流等。
    • (3) 若展示區允許孤島運轉，台電必須修改再生能源併聯技術要點。
    • (4) 目前再生能源發展條例之相關法規中規定太陽光電之設置10kW以下每kW補助5萬，其躉購費率每度11至13元，小型風車（10kW以下）每度電7.2714元，大型風車陸域每度電2.3834元，海域每度電4.1982元等。
    • (5) 以上躉購費率電價之先決條件為相關產品必須通過相關之安規標準認證。宜注意微電網展示區之併聯運轉並非依循目前之再生能源購售電價之機制。
    • (6) 目前台灣之法規只要求特高壓(69kV以上)才需要滿足ride-through之相關規範。
  • C. 先進讀表基礎建設(AMI)
    • (1) 目前2萬3千戶高壓用戶之AMI， 99年方能完成佈建，100年方能進行運轉。
    • (2) 1萬戶低壓用戶AMI展示場所需經費預估為1億元，目前由台電自行編列預算中。而100萬戶低壓用戶AMI之裝置預估需60億元，目前並無預算之來源。
    • (3) AMI展示場之先決條件為不能影響用戶之用電安全，及類比與AMI可能必須並存。
  • D. 電業法/電業自由化相關法令修訂
    • 為配合智慧型電網相關技術之推動，電業法中電業自由化相關法令不需修改，只需修改相關法規即可，如電價表（時間電價與需量反應之訂定）、負載管理措施、營業規則等。
• (五)、 主軸專案計畫之規劃除邀請學界相關領域之學者等單位參加外，宜參考能源局目前相關智慧型電網之政策，及盡量配合台電公司已規劃完成之智慧型電網技術願景。
• (六)、 智慧電網與先進讀表主軸專案計畫之內容可包含上述之會議結論，但宜與能源國家型科技計畫總體規範報告之內容及現有99年度能源國家型計畫智慧電網之8個計畫結合，並注意國科會如何以計畫之方式將研究經費撥給各執行單位如能源局、台灣電力公司、工研院能環所、核能研究所、資策會等。

智慧電網與先進讀表主軸專案計畫目標(如圖8)

智慧電網與讀表主軸專案計畫的目的在有效整合國內智慧電網與讀表相關之研發資源，針對上述電力系統與產業面臨挑戰，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，並發展台灣電力設備產業，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，初步設定規劃：

• (1) 利用配電自動化與微電網技術提升再生能源裝置容量佔總電力裝置容量之比例大幅提升，使2025年國內再生能源發電量佔總電力供應提升至10%，減少二氧化碳排放2,000萬噸
• (2) 推廣家庭與建築電能管理，提升家庭與建築電能使用效率於2015年較2005年節能20%以上
• (3) 開發智慧電網與讀表之關鍵技術，2010年至2025年共導入17.8GW的分散式發電系統，將創造國內每年1,200億新台幣市場規模及2萬個以上就業機會；智慧型電網市場規模約每年新台幣600億元，每年創造1萬個以上就業機會

在推動方面初步設定規劃於2010-2013年間主要工作為完成微電網、AMI、先進配電自動化、智慧家庭(建築)電能管理四個先導型計畫之關鍵技術開發、智慧電網與讀表相關規範之制定、舉辦先導型計畫成果展示會。2014-2025年將延續第一期之工作成果完成關鍵技術之技轉與商品化、配合AMI之裝設，完成電能管理制度之導入(如時間電價與需量反應)、配合台電輸配電計畫，逐步將微電網與先進配電自動化先導型計畫之成果推廣於台電系統上、全面推廣智慧家庭(建築)電能管理技術。

智慧電網與讀表主軸專案計畫規劃分成技術與應用兩大構面，技術面之研究方向如下：

• (1) 電力品質
• (2) 輸電控制
• (3) 配電自動化
• (4) 微電網控制
• (5) 智慧電表(AMI)與資通訊技術
• (6) 電能管理與需量反應技術
• (7) 電力電子
• (8) 規範與標準

應用面分成四個先導型計畫提出規劃：

• (1) 微電網
• (2) 智慧電表(AMI)
• (3) 智慧家庭(建築)電能管理
• (4) 先進配電自動化

技術面由能源國家型計畫智慧電網與讀表子項之年度研究計畫及相關政府科技計畫建構而成，其研究成果將支援應用面之四個先導型計畫。

提升電力使用效率潛能

• 推廣潛能：推廣家庭與建築電能管理。
• 節能效果：提升家庭與建築電能使用效率於2015年較2005年節能20%以上。

提高再生能源比例潛能

• 推廣潛能：突破電網再生能源供電量5%限制，可提升至占總電力供應10%。
• 電力結構：使再生能源發電量達320億度。
• 減量效果：減量潛能約2,000萬公噸二氧化碳。(增加5%再生能源減量效果)。
• 產業效果：創造國內每年1,200億市場規模及2萬個以上就業機會。

圖8、智慧電網與先進讀表主軸專案計畫目標

智慧電網與先進讀表主軸專案計畫技術面規劃研究重點

主軸計畫之規劃如下：電力品質、輸電控制、配電自動化、微電網控制、AMI與資通訊技術、電能管理與需量反應技術、電力電子、與規範與標準

電力品質方面研究重點包含：具電力品質分析功能之智慧電表實現、廣域之電力品質量測技術、可辨識並矯正造成電力品質問題之事故的電網監測機制實、整合電力品質監測資料與資料庫設計、即時電力品質信號分析方法之整合、電力品質干擾來源之追蹤/辨識演算法開發、電力品質監測裝置於電網之佈設規劃、不良電力品質對供電系統元件影響分析、電力品質改善策略、分散式電源對電力品質影響之研究。

• 輸電方面 研究重點包含：廣域量測系統之建置與應用、防衛系統或特殊保護系統、彈性交流輸電系統、「智慧電網之模擬平台、快速模擬、塑模與雲端計算技術」、智慧型網路代理人與網域實體系統(Cyber-Physical Systems)於智慧電網之應用、智慧電網資產最佳配置、發展機率風險資產管理的方法、智慧電網中之智慧感測器與遙測監控系統應用。
• 配電自動化方面研究重點包含：配電自動化應用功能開發、配電自動化通訊系統、配電系統自動圖資之整合、配電自動化與再生能源發電之整合、配電自動化與用戶自動化之整合、DAS系統於分歧線小環路自動化之延伸功能、先進配電控制系統之研究。
• 微電網控制方面研究重點包含：隨插即用(plug-and-play)的保護協調設計、微型電網的架構與電源負載之匹配、系統故障之偵測、清除隔離與自癒(self-healing)技術、智慧型孤島偵測與運轉之策略、智慧型電驛設計、微型電網硬體迴圈模擬技術、微型電網智慧型中央即時監控技術及人機介面設計、微型電網多代理人控制技術。
• AMI與資通訊技術方面研究重點包含：智慧型電表與電網管理中心之通訊及網路容錯不中斷與異地同步備援技術、智慧型電表與電力用戶間之通訊網路與應用規劃、電力用戶智慧型設備節能控制協定研究、適合智慧型電表使用之電表與電力線通訊IC之開發、「寬頻廣域網路含光纖網路、中壓電力線通訊PLC、GPRS/WCDMA行動通訊，與感測網路傳輸技術，無線ZigBee、低壓電力線通訊PLC…等應用」、「MDM電表資料管理系統、CRM客服系統、帳務系統資料庫設計、探勘與資訊安全KPI加密技術」、「操作人員權限管理與數位憑證核發管理機制規劃」。
• 電能管理與需量反應技術方面研究重點包含：優質電力之計畫與費率設計、電力用戶之即時電價價格與需量反應策略分析規劃、「用電端電能需求樣式建模、參數值蒐集與樣式分析」、用電端動態即時需量預測技術研究、電價/分散式發電系統發電量預測技術、電網儲能與釋能控制最佳化決策系統(含電動車充放電策略)、需量反應與直接負載節能控制(輪循控制、時序控制)。
• 電力電子方面研究重點包含：快速靜態開關的研究以及智慧型電網的保護、分散式能源（Distributed Energy Resource, DER）電能轉換器的研究、分散式能源（Distributed Energy Resource, DER）電網並聯轉換器的控制技術、電力品質管理技術、儲能系統及轉換器技術的研究、高功率電能轉換器的研究、功率半導體元件技術的研究、高功率電能轉換器的研究、. 直流微電網系統的研究、彈性交流系統(Flexible AC Transmissions System)的研究、AMI智慧電表遠端遮斷/復歸高可靠靜態開關研究。
• 規範與標準方面研究重點包含：國內現有電力與資通訊技術標準應用於智慧型電網的適用性、分散式電源併網與保護技術標準應用於智慧型電網的適用性、資通安全技術與規範應用於智慧型電網的適用性、通訊技術與規範應用於智慧型電網的適用性、感測技術與規範應用於智慧型電網的適用性、監控自動化技術與規範應用於智慧型電網的適用性。

智慧電網與先進讀表主軸專案計畫應用面規劃研究重點

為配合台灣電力公司智慧電網四個目標領域(電網安全與可靠、電能效率、用戶服務品質及分散型電源整合)之發展，且有效整合與實現由能源國家型計畫智慧電網與讀表子項之年度研究計畫及相關政府科技計畫建構而成之技術面研究成果，智慧電網與先進讀表主軸專案計畫應用面，參考日本、美國與歐洲之現行智慧型電網相關之示範計畫，並參酌台灣相關產學研界業能量與需求分別規劃微電網、先進讀表系統(AMI)、智慧家庭(建築)電能管理、先進配電自動化等四個先導計畫，如圖9，以利台灣整體智慧電網與讀表技術與產業之發展。詳細規劃內容請參考微電網先導型計畫構想書、AMI先導型計畫構想書、先進配電自動化先導型計畫構想書及智慧家庭(建築)電能管理先導型計畫構想書。

圖9、智慧電網與先進讀表主軸專案計畫應用面規劃