微電網醞釀新商機　引爆功率/通訊元件需求

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

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

　　核能研究所核能儀器組智網分組長張永瑞表示，美國、日本亦積極制定微電網相關規範，但尚未揭櫫標準公布時程

　　目前歐美及日本皆正加快微電網布建腳步，主因在于歐洲地區裝設的太陽能系統總發電量已占整體電網40%以上，平均發電量占比亦已趨近10～20%，而美國再生能源發電比重亦超越10%，并規畫于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，現階段美國進展最快，近期已發布2013～2015年的微電網研究計畫，并已設置六個試點運行示範區，做為未來全面落實智慧電網（Smart Grid）的試金石。

　　據悉，電網可分為發輸配用四個用途，其中，微電網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，等同一個千戶等級的區域電網。其結合太陽能與儲能等直流電系統，以及交流電主電網，故著重于電源切換、雙向控制、聯網管理與電網隔離保護機制，與傳統電網或一般太陽能系統的元件需求不盡相同，可望帶動新的功率半導體與聯網模組需求。

　　張永瑞指出，微電網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時，自動解除併網狀態并切換至孤島運轉模式，改由太陽能或儲能設備直接供電以確保配用電機制正常運行。

　　此外，微電網基礎設施也須透過電力線通訊（PLC）技術、ZigBee或無線區域網路（Wi-Fi）通訊模組，即時監控并回報區域用電、再生能源及儲能系統電量資訊，以利進行配電調度，發揮微電網的智慧能源管理效益。

　　顯而易見，微電網布建的重要性激增，相關功率半導體、通訊模組供應商都將跟著受惠。張永瑞更提到，隨著微電網技術成熟，系統架構將愈趨復雜，如達成太陽能、風力與燃料電池等多元分散式電源的并聯設計，或與智慧電網進一步結合，發展智慧城市的大型能源管理方案等，屆時將需要更多新興半導體技術支援，引爆另一波龐大商機。