作者：謝易軒

從第一盞燈到百年能源轉型

自 1888 年劉銘傳在臺北城點亮第一盞燈，開啟台灣的電力發展，至今不過一百多年，臺灣電力史已經見證了天翻地覆的沿革與轉變。從日治時期如雨後春筍般蓋起來的水力發電，到戰後成立「台灣電力公司」，臺灣經過 1960 年代的火力發電推動經濟奇蹟、 1980 年代核能電廠加入助陣，能源結構發生了多次轉型。

隨著半導體、製造業的蓬勃成長與家電的普及，臺灣對電力的需求像被加速器推著節節上升，在五十年間增加了近十倍。臺灣的電網也長成了一個巨型網絡，高度集中於大規模電廠，電力系統強調「中央調度」與「穩定輸出」。

然而來到 21 世紀，我們面對著更多新的問題。過去我們擔心化石燃料（煤炭、石油、天然氣）有用完的一天，現在更擔憂其帶來的氣候變遷。同時，極端氣候引發天災、對進口能源的依賴、核廢料處理等難題，也讓全球都開始加速發展太陽能與風力等再生能源。

風力發電、太陽光電不像過去的電廠集中一處、固定輸出，這些再生能源的間歇性強，而且是遍地開花的分散式發電。同時，許多人在社區、家中裝設太陽能板，電力供應不再只是單向傳輸，電力用戶可能既是負載、也是儲能與發電者，需要更富有彈性的電網來配合。於是，在再生能源日漸普及、資訊及通訊科技（Information and Communication Technology, ICT）融入電力系統的推動下，「智慧電網（Smart Grid）」應運而生，並在近代能源轉型中扮演關鍵角色。

什麼是智慧電網？

相對於單向供電的傳統電網，智慧電網是一種結合了資通訊科技的現代化電力網絡。利用感測器、通訊、資料分析與自動控制，電力系統能即時回應供需變化，整合大量分散式再生能源，提升供電可靠度，並強化應對極端氣候或故障的韌性。換句話說，智慧電網能看、能說、能做，是看得懂數據、會自行調度、能即時修正的「升級版電網」。

透過感測器與 AI 演算，智慧電網能即時監測每條線路、每座變電站、每個地區的用電狀況。在未來，用電者可兼具「產消者（Prosumer）」身份，在自發電力有多餘時，將電力賣出給電網；遇有電力需求時再向電網購入電力。如果某段線路故障，智慧電網還具備自動切換迴路的能力，類似「自動繞道」般避開異常，將停電範圍降到最低。除此之外，越來越普及的電動車，也被視為行動儲能設備，可以視情況與電網雙向輸電，在電力吃緊的尖峰時段供電，在電價較低時充電、儲能。

當然，智慧電網要發揮上述這麼多厲害的功效，需要許多相關設備與法規的配合。比如能雙向傳送資料的「AMI 智慧電表基礎建設（ Advanced Metering Infrastructure, AMI ）」、調節電力的儲能系統、能預測與管理再生能源發電的整合系統，還有以用電時段分級收費（尖峰貴、離峰便宜）鼓勵消費者改變用電習慣的時間電價機制等。過去二十年間，許多國家都投入大量資源發展相關設施與法規。

「強化智慧電網」是近年來台電公司不斷推動的工作。（圖像來源：台灣電力公司）

世界各國建設智慧電網，更「聰明」用電

2003 年，美加東部發生了史上最大規模的停電事件，造成超過 5,000 萬人受到影響。這場大停電始於一處高壓電線接觸到樹枝引發鄰近線路跳脫，加上監控警報系統故障，導致調度人員未能及時應變，最終演變成骨牌式的連鎖跳脫。這起事件反映出集中型電網系統缺乏彈性的弱點，單點的異常就可能導致系統全面的影響。

這件事促使美國政府投入智慧電網的佈建，先於2007年立法確立方向，並於2009年開始挹注資金補助建置智慧電表、感測系統與防護技術。如今，美國各州仍持續推動分散式能源（ Distributed Energy Resources, DERs）等措施以強化電網韌性。例如加州為因應高占比的太陽能發電及頻繁發生的森林火災，特別著重於儲能系統建置與電網保護機制。

不僅美國，世界各國也紛紛投入智慧電網的建設。比如歐洲特別重視跨國電網整合，因為德國具備遼闊的風場，葡萄牙擁有豐富的日照，瑞典則有豐沛的水力，透過智慧電網有助於歐盟國家之間的電能互補，提升能源使用彈性與效率。

2011 年經歷福島核災後，日本在核電停擺的壓力下急需導入大量的再生能源，這促使政府大力投入分散式發電系統，以智慧型微電網結合儲能設備，並推廣需求端管理，其中一項政策便是推廣家庭能源管理系統（ Home Energy Management System, HEMS ）。住戶能透過這套系統管理家中能源，不僅能掌握家中發電、儲電設備的狀態，也可以精準看到每台家電的用電數據；近年更結合 AI 調整最佳運轉時間，並搭配儲電設備在低價時充電、高價時放電，在落實居家節能的同時，也提高了綠能的使用效率。

幅員廣大的中國，也開啟了全球規模最大的智慧電網工程。由於風能、光能等再生能源多分布在地廣人稀的西部，卻需要輸送到千百里之外的東部沿岸城市使用，因此其智慧電網的發展重點是「特高壓輸電」（Ultra-High Voltage, UHV）與大規模的資料平台。大約在 2020 年以後，中國的智慧電表普及率應已接近 100%。

臺灣再生能源與智慧電網攜手發展

臺灣地狹人稠、進口能源依賴度高，且常面臨颱風與地震等天然災害的挑戰。政府自 2009 年公布《再生能源發展條例》以來，多次修法加速推動發展風力發電、太陽光電等再生能源，在提升綠能發電比例的同時，自然也需要智慧電網的配合。

我國設置智慧電網，始於 2007 年的兩場「新世代智慧型分散式電力系統」會議。翌年，台電便著手推動 AMI 智慧電表的裝設工作，初期階段以高壓用戶為主。在全臺灣 1,500 餘萬用電戶當中，高壓用戶的占比雖然不到1%，其用電量卻高達全國總用電量的6成，率先換表可收事半功倍之效。

2010年，行政院核定實施「智慧電網總體規劃方案」，以 20 年為期，分成三階段推動智慧電網布建，並由台電負責推動電網結構中的「發（智慧發電與調度）、輸（智慧輸電）、配（智慧配電）、用（智慧用戶）」等工作，包含 2.4 萬高壓用戶的 AMI 智慧電表裝設。同時期，也開始朝低壓用戶裝設 AMI 智慧電表。截至 2026 年 7 月為止，全國智慧電表的裝設數量已達到 450.9 萬具，逼近全國 1,500 餘萬用電戶當中的三成，預計 2030 年將能夠達成 600 萬具的目標。

在智慧電網的布建過程中，金門是重要的故事節點。如前所述，當再生能源在電力系統當中的占比越高，智慧電網的需求也越密切。而在風能、太陽能發展條件優異的金門，綠電更有可能占去總發電量的一半。也因此，台電在 2017 年將金門規劃為全國第一個智慧電網示範場域，並於 2019 年 7 月底完成揭幕。過往，由於金門本身的離島特性，輸供電系統難以與其他地區併聯，只能獨立運作。電網的規模因此較小，運轉容錯率也相對較低。有了智慧電網搭配能源管理系統，能夠幫助金門的電網維持穩定，幫助降低停電事故的發生頻率。

與此同時，台電也結合氣候預測、 AI 運算等技術，開發如資料採集與監控系統（ Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA ）、太陽能發電量即時推估系統（ Green Energy Estimate Monitor System, GEMS ）、配電級再生能源管理系統（ Distributed Renewable Energy Advanced Management System, DREAMS ）、電能管理系統（ Energy Management System, EMS ）等，並與電動車業者合作，開發適用雙向充放電技術的儲能電池，讓電動車成為行動虛擬電廠。近年台電在國際智慧電網發展指標（ Smart Grid Index, SGI ）評比中名列前茅，也印證了臺灣的智慧電網相當有實力。

此外，「防災型微電網」的建設，也是智慧電網建設的一大重點。 過去偏遠山區或離島常因天災導致斷電，如今有了太陽能板與大型儲能電池的加持，防災型微電網就能夠在緊急時刻維持電力輸送，支持通訊、醫療與民生基本用電需求。確保在最危險的時刻，每盞守護生命的燈火依然能夠亮起。

配合智慧電網的運作，台電公司推出的「台灣電力APP」，讓用戶能夠即時查看家裡的用電情況與電費支出。（圖像來源：台灣電力公司）

智慧用電的未來：當電網懂你一天的節奏

若把智慧電網想像成城市的大腦，那麼家中的電表與社區的太陽能板、電動車電池、街角的儲能櫃，就是遍佈各處的神經元。當午後陽光正盛，電網會自動把充沛的綠電引導到鄰近的儲能設備；當天災來臨，電網會透過智慧化巡檢與自動隔離故障的機制，確保重要醫療與救援設施維持運轉。未來，我們可以在電費便宜時儲電、在用電尖峰時段把家中用不完的綠電或電動車裡的電回售電網，還能隨時使用電力 APP ，遠端遙控家電。這樣的畫面不再是遙遠的科幻世界，而是已經逐步實現的真實場景。

過去一百年，電力是從電廠流向用戶；未來的一百年，我們可以期待，電能將會在社區、電網，和用戶之間，隨著天氣、季節與生活的節奏，來回流動。

參考資料與延伸閱讀

• “Smart grids,” The International Energy Agency website. 
  
• “EU electricity grids,” European Parliamentary Research Service, 2025.
  
• “GLOBAL STATUS REPORT 2025,” REN21 website.
  
• 「智慧電網專區」，台灣電力公司網站。
  
• 「2024永續報告書」，台灣電力公司網站。
  
• 詹嘉紋，〈虛擬電廠大時代來了 台電×Gogoro共創智慧電網新模式〉，《台電月刊》，第707期，2021。
  
• 〈僅次法國 台電蟬聯智慧電網SGI評比世界第二〉，台灣電力公司新聞稿，2023年3月6日。
  
• 〈台電智慧電表安裝進度：今年3月全台突破350萬具〉，經濟日報網站，2025年5月15日。
  
• 曲建仲，〈日本智慧電網的發展現況〉，科學月刊網站，2014。
  
• 顏哲淵，〈不再怕停電！日本311震後打造能源韌性社區，三招把你家變供電站〉，未來城市網站，2014。
  
• 歐陽善玲、孫蓉萍，〈智慧電網的美夢與難關〉，今周刊網站，2009年12月24日。
  
• “Taipower starts installing smart electricity meters,” Taipei Times, Oct 11, 2009.