從國際電力行業區塊鏈技術應用思考台灣智慧電網的未來發展

黃佳寗*主筆

*中經院國際經濟所輔佐研究員

一、前言

　　伴隨科技不斷發展，虛擬交易與管控逐漸成為各行各業應用的焦點，所需搭配使用的技術，如區塊鏈（Block chain）也逐漸受到重視。區塊鏈技術最初受到關注是源自比特幣（Bitcoin）的熱絡交易，但隨著應用行業的不斷擴大，世界各國也體認到區塊鏈並非金融科技（Fintech）或加密貨幣（cryptocurrency）的代名詞，反而是在適當應用模式下，也可成為提升各行各業發展的工具。哈佛商業評論於2017年便曾提出這樣的論點：「區塊鏈將會是下一世代網際網路的信任與價值基礎科技，帶給人們的長期影響會比短期衝擊來得更大」。

　　目前，區塊鏈雖較常被應用於金融交易圈，但也因其「無法修改已發生事件」的技術特色，擴展了該技術被應用的廣度，世界經濟論壇(World Economic Forum, WEF)於2018年指出：「區塊鏈可應用於協助人類因應環境挑戰，並依各項特點而有其合適的應用方式」。例如：其無法竄改的特點，可用於記錄漁獲資訊；去中心化的特點，可應用於電力交易，以降低輸配電的損失。著眼其紀錄不易銷毀，以及去中心化的技術特色，區塊鏈也逐漸成為各國電力行業應用的技術之一。

二、國際電力行業區塊鏈技術應用發展

　　傳統電力公司大多兼具「發電、輸配電、售電」這三項任務，但過往由於主要倚賴傳統的集中式電網，電力需經長距離的輸送，才可送達用戶手中，最大的缺點就是輸送過程中容易造成電力的耗損；而在電力轉售方面，過往也由於沒有妥適的轉售機制，即便是再生能源所產生的綠電，同樣需透過電力公司的電網輸送，才可再進行轉售。但隨著區塊鏈等新技術被應用於電力行業，分散式電網逐漸成為電力調度的新寵兒，電力轉售也不再複雜，吸引不少電力業者投入建置與發展。

　　美國佛蒙特州伯靈頓市（Burlington）於2018年成為首個測試區塊鏈管理電網的城市。軟體電網公司Omega Grid運用區塊鏈技術進行電力供需即時管理，不僅可將多餘電力妥善存儲，也可建議企業在電價高漲時自動減少用電。而位於紐約的微電網公司LO3Energy早在2016年便與西門子公司合作，於紐約布魯克林區運用區塊鏈技術進行微電網控制器與平台的連結試驗，並展示區塊鏈數據如何平衡微電網的供需電力，最終建置交互電網（TransActive Grid）平台。據悉，此平台主要由兩個賣家與十三個潛在能源買家組成微電網，交易則是透過乙太坊（Ethereum）的智能合約技術達成，而電力流量的追蹤則透過智慧電錶紀錄。該平台於2016年4月11日完成首次交易。

　　與此同時，LO3 Energy也在澳洲拜倫灣（Byron Bay）設立辦事處，並與當地新創業者Power Ledger合作，規劃建置名為生態鏈（Ecochain）的能源區塊鏈技術。類似於紐約布魯克林區建立的交互電網平台，LO3 Energy也以降低電價交易價格和微電網的順利調度運作為目標，在澳洲各地進行一系列的試驗。而Power Ledger同時也與位於紐西蘭奧克蘭都會區的Vector公司合作，於超過500處地點進行區塊鏈微電網電力交易與調度測試，長期則希望可與Tesla合作，引進其家用Powerwall和企業Powerpack電池儲能系統至紐西蘭廣泛運用。

　　在歐洲地區，Wien Energie是奧地利最大的能源供應商，主要供應電力、天然氣和熱能，2019年相準區塊鏈技術的應用潛能與電動車的市場潛力，與新創業者Riddle & Code密切合作，準備於維也納測試一個具有「安全機器識別」的電動車充電站，期望提供一個不可被竄改、穩定的數據接口，並規劃將智慧電錶、能源生產者和消費者這一整個電力供應鏈串流在一起，力求供應與需求兩端的深度鏈結。

　　美國伊利諾州（Illinois）公用事業大廠ComEd也於2019年宣布，將擴大部署新興技術，研發區塊鏈與智慧化領域，確保電網的安全性和復原力，同時提高智慧電網的使用效率，並滿足消費者不斷變化的需求。歐洲也對能源區塊鏈的嘗試與應用相當熱衷，如瑞典能源公司Vattenfall在荷蘭創設名為Powerpeers的新創公司，要在當地建立數位化、互動式的能源區塊鏈平台，期望可讓當地住民分享或交易多餘太陽能電力外，也提升社區能源選擇與管理的效益。

　　由此不難看出，著眼於其長期的發展潛力，區塊鏈成為國際電力行業近年來主要應用的技術之一，吸引許多大廠與新創企業的合作與投入，但也需注意的是，到目前為止，區塊鏈應用於能源管理與電力系統的案例多數仍屬測試階段，即便已有交易實例，也僅為小型的交易測試，若欲擴大，仍須仰仗各國電業交易的法規調整後，才有可能成為在能源領域大範圍應用的技術。

三、台灣區塊鏈應用於智慧電網的未來發展

　　不同於各國電力行業積極運用區塊鏈技術促進能源領域種種新應用，我國在區塊鏈的研究上仍著重於金融應用領域，台大曾研發一套G-coin系統，其使用加密協定為每15秒結算一次，加速比特幣區塊鏈的交易速度與安全度；中國信託則建立自主的區塊鏈實驗室，於2016年加入國際區塊鏈聯盟R3。但在能源管理與應用上，我國關於區塊鏈的應用與導入之研究相對較為缺乏，在2025年綠電占比20%的既有政策下，如何妥善運用區塊鏈加速智慧電網的建置與應用，是可進一步思考的議題。

　　台灣本島供電體系單純，以台電公司為主。因此，在電力系統上仍屬於大型集中式系統，目前電力來源以火力（包含燃油、燃煤和燃氣）為大宗，其他還有如核能及部分水力與再生能源。但隨著需求與用電量的變化，不僅本島的電網調度面臨瓶頸，離島用電更是成為台電近年來較為主要的負擔，也成為智慧電網優先建置的目標。台灣首座大型智慧電網於2018年落戶澎湖七美，而台灣本島的智網電網建置也正如火如荼的規劃與發展中。

　　因此，對台灣而言，或許區塊鏈實際導入能源管理與電力調度尚還有一段距離，但建議可搭配電業法及再生能源發展條例的修法，先就我國適合的導入模式與輸配電及售電機制進行相關研究與設計，以縮短新電業法施行後電力管理機制的轉換期，相關的產業發展策略也應提早進行規劃，以累積電力領域應用區塊鏈的經驗，並與國際發展趨勢接軌。

參考文獻

1.蔡玉琬（2019），未來的網路信任與價值基礎－區塊鏈技術，科技政策觀點，2019.02.14，https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10471。

2. Marco Iansiti&Karim R. Lakhani (2017), 你不可不知的「區塊鏈」創新，哈佛商業評論，2017年1月號，https://www.hbrtaiwan.com/article_content_AR0003811.html。

3.高敬原（2019），區塊鏈結合能源正夯，奧地利電力公司打入電動車充電市場，數位時代，2019.04.02，https://www.bnext.com.tw/article/52819/austrias-wien-energie-announces-a-blockchain-based-charger-for-electric-cars-with-riddle-code。

4.洪煥周（2019），區塊鏈結合智慧電網提升能源使用效率，DIGITIMES，2019.11.04，https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=10&cat3=10&id=0000571348_a0a2myul5n9xhm7metspj。

5.沈煒翔（2017），全球應用區塊鏈技術建構分散式能源交易之實例與效益探討─案例顯示能源區塊鏈有助於促進電力交易的自由化與安全性，能源知識庫，2017.04.28。

6. WEF (2018), Building Block(chain)s for a Better Planet, Retrieved from https://www.weforum.org/reports/building-block-chain-for-a-better-planet (Jan. 4, 2019).