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全球的能源系统正在转变，世界经济论坛（WEF）强调未来电力系统的新趋势为：低碳化（Decarbonization）、数字化（Digitalization）及去中心化（Decentralization）。

（一）低碳化：分散的再生能源不断加入电网，国际能源署（IEA）认为，再生能源占比由 2020年29%增加到2050年的70%，其中太阳能（PV）与风力将占整体电力供给的一半；
（二）数字化：数字化技术将使能源系统更加连通、智能、高效、可靠及永续，能源数字化开展出丰富多元的电力商用模式，在数字化数据、分析及连通性间，随着分析和计算能力的进步，能以更快的数据传输，提供更好的连接性，数字化在能源领域的应用更广；
（三）去中心化：依全球净零排放的能源路径，能源系统要全面转型，电力是能源系统的核心，电力的生产及使用行为的改变，商业行为与商业模式都将有别于过往。

大同智能董事长叶惠青出席「台湾能源净零转型研讨会」时指出，国际能源数字化发展快速，依据IEA 2019年所发布的能源效率与数字（Energy Efficiency and Digitalisation）报告，世界能源系统正在经历巨大的变革，集中和分散的再生能源不断加入电网，能源消费的电气化正在增加，而同时消费及生产能源的用户的「能源产消者」正在出现。自2014年以来，全球对数字化电力设施及软件的投资，以每年20%以上的速度成长。能源数字化可提供有效的解决方案，还能减少全球约20%碳排。

在能源系统导入AI及数字技术后，开启出更丰富多元的运用模式，满足供需双方的需求，尤其在各国逐渐导入电力市场自由化，及大量再生能源进入电力市场后，能源数字化发展出更多不同的商业模式。

叶惠青指出，目前主要国家电力市场已渐演化成「创新型智能能源产业」，也就是结合能源、数字化技术和不一样的商业运用模式，就是能源产业的新形态。主要国家能源转型的路径，是将过去集中式的发电系统调整成低碳分布式再生能源，并导入储能系统的运用，随着能源数字化技术及AI的快速发展，能源产业已演化成「创新型智能能源产业」。展望国际上的能源公司，将朝技术密集型的需求响应（DR）[2]、资金密集型的储能电厂建置，或是混合型的微电网建置管理这三个方向发展应用，且大者恒大的趋势明显，未来台电或中油公司都有可能在台湾碰上国际竞争对手。

国际上推动能源转型及数字化的现况，主要都围绕着因应2050年碳净零排放目标，各国在能源转型的策略上，是将过去集中式的发电方式，藉由再生能源或低碳分布式能源与储能技术，结合能源资通讯网络的发展及人工智能数据分析等，达成政策所需要的目标，进一步将能源产业推进至创新智能能源产业时代。而虚拟电厂的市场功能，就是将电源导入集中市场与零售市场，提供电力调度并进行电力交易，德国即是以虚拟电厂作为电力转型的主体。

图一、主要国家电力转型商业模式

数据源：2022/8/25，「台湾能源净零转型研讨会」，叶惠青简报数据

先来看看德国虚拟电厂的例子。总部位于德国科隆的Next Kraftwerke，成立于2009 年，2021年8月被荷兰皇家壳牌石油公司（Royal Dutch Shell Plc）收购，可运用母公司集团资金扩展业务。Next Kraftwerke主要商业模式为整合再生能源、汽电共生、电动车充电桩、储能系统等分布式电源，同时聚合用户群，提供最佳电力供需调度，平衡传统市电尖峰负荷，并提供建置营运虚拟电厂的相关服务。

叶惠青指出，Next Kraftwerke有三大核心竞争力：首先是核心的云端能源控制平台进行调度与管理，其次是计算用电、电价与分析的软件非常重要；最后是硬件方面，透过Next box（远程控制单元）把分散的电力生产者和消费者连接到VPP控制系统，并发送数据到中央控制系统，由中央控制系统进行有效的调控与交易。截至2021年，Next Kraftwerke整合了超过1万个分布式的再生能源，可提供电量达到9.8GW，市场版图涵盖德国、奥地利、法国、荷兰、比利时、波兰、意大利以及日本等8个国家。

Toshiba Energy Systems & Solution Corporation（ESS）为日本东芝集团旗下电力事业之子公司，成立于2017年，主要业务范围包含传统发电厂、再生能源发电厂、输配电基础设施、储能及能源管理等业务。ESS公司能源管理的目标是为电力设施建立可视化系统，以有效了解其电力使用状况，并导入云端大数据分析，预知各个配电端电力使用状况，作为尖离峰发电调配之用，以节省电力成本。Toshiba 在2020年进一步成立「虚拟电厂托管服务」（Toshiba VPP as a service），服务对象包括再生能源电厂及地方型电力公司，于客户端建置虚拟电网所需之储能电池、输配电及远程能源管理软硬件，提供能源使用预估分析及输配电服务；虚拟电厂系统另可扩充为聚合需求响应分析服务。

叶惠青认为，虚拟电厂在各国的发展条件和应用模式都不一样，台湾电力市场的转型趋势逐渐到位，2025年至少建置1.5GW储能系统，开始有条件发展虚拟电厂。从市场地位来看，虚拟电厂可以和台湾电力公司等集中型中央电厂互通电力，也可以协助服务或维持电网稳定；对于小型分散化的发电设备与能源用户而言，虚拟电厂可以整合中低压用户电力资源、协助大型企业进行负载管理，也可以协助小型分散化厂商及用户进入市场交易，使电力产销者（prosumer）更具弹性。

虚拟电厂基本架构是将再生能源（RE）、需求响应及其他电源整合，以集中控制与调度方式进入能源公司运作排程，利用数字化技术及设备，安排最佳运转模式，在市场接受电力调度，提供辅助服务或参与电力市场交易。虚拟电厂也可在工业区、科学园区或小区内实施。

叶惠青也提到，台湾大同集团正在规划虚拟电厂架构，建构区域智能能源系统，搭配台湾智能电网的逐渐发展，从个别能源用户到区域能管体系的整合运用，并投入能源系统净零排放的碳权平台。大同集团将市场角色设定在绿电开发及营运商，主要业务商业模式为发售电整合、提供电力与辅助服务、担任充电站营运商。

叶惠青认为，电力市场正在变革，创新型智能能源系统将主导电力市场的发展。虚拟电厂有别于传统集中型电力系统及分布式电力单元，可望成为电力市场营运的新模式之一，将有助于能源公司创造更大的利益、提供用户更多元的选择，并降低温室气体的排放。

参考数据：2022/4/2，自由财经「光电搭储能将享费率加码储能二度上修至1.5GW」。
在全球温室效应、气候变迁与环保意识提升情况下，由电力供给面提高供电能力日益困难，故从电力需求面着手推动需求响应需求响应（Demand Response, DR），以抑低尖峰负载达到稳定电力供需平衡，已成为国际间重要能源议题。