無處不在的能源

未來我們將如何共享能源？

能源共享必須成為韌性能源結構的一部分，它可以保障我們的能源安全: 除了連接電力，還將我們彼此連結在一起。這一點將變得越來越重要，因為極端氣候不斷給電網帶來壓力，導致能源中斷變得更加普遍。此外，我們還會因為世界逐步轉向再生能源而面臨挑戰。麥肯錫預測，直到2030年，歐洲的電力需求將以每年3%左右的速度增長，這將給現有系統帶來新的壓力。

隨著時間的推移，我們將不再只是消耗能源，還將創造和分享能源。為了實現這一目標，我們需要建立一個系統，歡迎新的公司參與到發電和輸配電網路中，增強整個系統的靈活性，從而釋放新的機會。通過分散電網並將其連接到單一的智慧通訊網路，我們可以改變現有的電力設置，以支援數位轉型。

就是現在…思考如何在電網中建立雙向價值鏈，讓電力在多個地點生產、儲存和共享。

什麼是能源共享？它能帶來什麼價值？

目前，本地生產的電力輸入公共電網，也是我們的主要電力來源。

然而，分散模式將允許各地區在需要時 (如在停電期間和電網面臨嚴重壓力時)，使用本地生產或儲存的能源。

人工智慧（AI）和無線網路可以預測和預見問題，因此可以做出合理決策，例如連接儲存系統以實現靈活的能源共享。

減少對集中式電網的依賴，意味著透過智慧電網和安全通訊網路實現更好的危機應變和日常適應力。

如何引進能源共享？

攜手合作是共享能源的關鍵。政府和政策制定者應該簡化流程，消除電網轉型障礙。另外，允許不同的利害關係人進入能源市場也很重要。

以電動車產業為例：在某些地方，充電基礎設施的成長速度緩慢，是因為缺乏誘因。這些激勵措施可以幫助解決輸配電費率居高不下的問題。

不同的產業需要合作。電力公用事業部門可以利用資訊通信技術(ICT)來改善企業營運，並使電網運用更具靈活性。

這些努力是為了達成聯合國永續發展的第九目標。該目標旨在建立強大的基礎設施，鼓勵全面性產業成長並促進創新。

電信網路：尚未開發的能源結構

根據HIS Markit世界能源和再生能源服務公司 (HIS Markit Global Power and Renewables Service) 的數據，在2021年，全球4%的人口經歷了停電，其中一些較大的能源中斷事故發生在中國和美國。2019年，加利福尼亞州為防止能源基礎設施引發野火，而實施的公共安全停電等策略性措施，也將應用於全球各地。

能源危機管理具備新的急迫性，像是天氣變冷干擾電力基礎設施，使水電供應發生中斷。建設防風雨的集中式系統以「加固」電網，這種傳統方式可能需要10年時間來部署，不僅要耗費數十億美元，而且仍然管理僵化，準備不足。

2021年，全球4% 的人口遭遇了大規模停電。

但也許有更好的辦法。想像一下這樣的場景：你正待在家中，收到一條消息，說你所在的城鎮即將發生集中式電網停電。你查看家裡的數位能源介面，看到本地社區尚存有多少電力，這些電力是你家裡和鄰居家所產生的電力。你可以看到還剩下多少小時的電力，以及如何優化其使用，而系統則會優先考慮該地區的緊急和關鍵服務，將你的一些電力供應給醫院或消防和救援服務。很快，能源系統將使用安全的無線網路來即時分享關鍵數據。

在這種場景下，除了你的家，還有哪裡可以儲存本地能源呢？在許多國家，相關部門會要求ICT產業在電信基站設置備用電源，以便提供連接服務，尤其是一些緊急服務，可以在停電期間使用。具有智慧遠端連接的ICT站點，可以很容易地使用電池運行，而輸電系統營運商（TSO），可以在穩定電網頻率或電壓水準方面得到支援。

「智慧能源系統管理需要智慧行動網路。AI將管理能源分配，幫助預見問題並減輕停電的影響。 AI工作迅捷，能夠做出確保社會安全運轉的決策。」

Fredrik Jejdling

愛立信全球執行副總裁兼網路業務部總經理

ICT產業和能源產業之間的深入合作將加強雙方的實力，同時確保在緊急情況下，或是沒有電力或網路連接的情況下，沒有人會孤立無援。

ICT產業有機會與能源相關的資產進行更廣泛的連接，可以利用這些資產為消費者加強能源的彈性和可靠性。很快，房主就可以選擇將電動汽車的部分能源用於家中的另一項功能。隨著這種新的多樣化運用，監管機構將需要賦予多個利益相關者 (包括消費者) ，從電力獲得新收入的能力。

驅使電網轉型的因素是什麼？

能源採集的推動對發電、輸電和配電有不同的影響。電網的變化根源在於：

發電去碳化以減少溫室氣體排放，這意味著將有更多的電力產生並儲存在目前的系統中
去中心化，能源市場將從多個點運行，發電和配電會是雙向的
數位化，這將是這種新的多點設置的基礎，這是一種智慧電網解決方案，由人們對於準確和廣泛的數據點的需求所驅動

實現無化石能源的目標正在推動世界轉向太陽能和風能的解決方案。麥肯錫預測，到2030年，這兩種方法有望提供歐洲60%的能源容量。然而，這兩種發電方法是間歇性的，受自然條件變化的影響，這使對它們的管理變得更加複雜。

隨著這些間歇性能源被引入電網，輸電系統營運商（TSO）將需要確保電力頻率保持穩定。

鑒於這一項新挑戰，能源基礎設施有了智慧通訊服務的需求，以幫助減輕停電和限電的影響。例如，如果部署了支援長時間供電的電池解決方案，那麼它們可以在用電需求低的時候充電或斷開與發電源的連接，並在尖峰時段脫離電網，使用電池運行，甚至可以充當電網的臨時備用電源。這可以通過安全的行動網路實現。

隨時隨地提供能源

在歐盟的許多國家，屋主利用太陽能發電已經成為一種常態。這種情況已經持續了多年，屋主透過將能源賣給公用事業公司來抵消能源帳單，讓「消費者」成為「產消者」。然而，這在全球並不普遍，而且該系統目前並未採取去中心化的設置，比如當地儲存能源、能源共用和自治。

隨著個人發電成為全球主流，個人風能和太陽能發電將成為每座建築的一部分，TSO確保穩定電力頻率的挑戰將會增加，而分散式發電機的容量、再生能源的類型和極端天氣的起落都將造成影響。

規劃一個不斷擴大的網路

如何應對不可預測的氣候？

發電方面的進步將需要一個單一的智慧行動平臺，作為監測電力生產能力和消費水平的測量裝置。想像一個無線的、永遠在線的感測器網路，它可以根據即時需求進行調整，並在事故影響擴大之前就識別出停電等情況。有一種內建的智慧電網解決方案，它使用數位分身（Digital Twins）——現實世界的虛擬版本，來類比和規劃那些意外情況。通過一個單一的行動平臺，可以實現無縫、即時和智慧的編排。平臺可以利用AI來控制能源的使用時間和方式，並實現能源共用的自動化。智慧行動網路對於智慧電網的數位化和自動化至關重要。

該基礎設施的建設將以安全為核心，確保智慧電網能抵禦外部風險和威脅。使用專用的LTE和5G網路，能源供應商將可以訪問安全的專用行動無線網路，並利用邊緣運算，讓數據留在現場，確保數據是安全而受保護的。在法國，Électricité de France（EDF）與愛立信展開合作，在現場引進了增強的連接，使EDF員工及其合作夥伴能夠通過安全終端遠端訪問資源。

通過與ICT供應商合作，能源營運商可以利用一個安全的行動平臺，通過自動化和遠端監控進行自我監控、自我診斷和自我修復，從而大大降低營運成本和複雜性。通過整合多個現有網路並使用行動無線網路（而不是固定網路），可以獲得多種經濟效益。

現在投資，把握未來

每個國家都處於再生能源發電的不同階段。考慮到電網的複雜性和規模，擴大輸電能力和消除發展瓶頸需要很長時間，規劃期可達15年，投資期間最長可達40年。

以波蘭為例，該國三分之一的發電站建於1982年之前。根據氣候與環境部副部長Anna Łukaszewska-Trzeciakowska的說法，由於電網容量不足，這種老化系統導致約60- 80%的再生能源無法接入。在能源基礎設施不斷現代化的同時，變化也即將到來：波蘭最大的發電公司Polska Grupa Energetyczna與愛立信合作，提供關鍵的行動網路解決方案，促使超過500萬台電錶的安全遠端讀取、調度員通訊服務以及自動網路控制機制。

隨著能源供應商不斷推行現代化，並努力以最大限度利用現有資產，他們可以使用專用LTE/5G網路和大量物聯網感測器來即時監控資產狀況。這使得他們能夠快速決定是否更換或維護系統的一些部分。數位基礎設施還將支援新的商業模式，從而有效地大規模聚合許多小型資產的電力。統一多個過時的通訊網路，並用一個單一、快速和廣泛的行動網路取而代之，將使這種不斷分散的能源格局整合為一體。

根據氣候中心的數據，美國在2011年至2021年期間，與2000年至2010年相比，與天氣有關的停電平均每年增加約78%。能源中斷不僅危險，而且代價極高。通過電網數位化，供應商可以優化電力調度，避免浪費。他們的電網將在危機期間更加穩健，並抑制停電帶來的成本，如生產力損失。電信營運商（CSP）、ICT和公用事業合作夥伴共同合作，實施能源編排，可以降低能源成本，同時從能源輔助服務中獲得新的收入。齊心協力建立一個去中心化的智慧電網系統，從長遠來看是一種更具成本效益的方式。

未來的能源共享會是什麼樣子？

能源必將成為一種新型商品。根據愛立信的研究，四分之三的城市先行使用者相信，在2030年代，從家中銷售由人工智慧管理的太陽能板和微型風力渦輪機所提供的能源將變成普遍現象。能源可能會被用作貨幣——64%的城市先行使用者預測，消費者將能夠使用行動應用程式以「千瓦時」(kWh) 為貨幣單位購買商品和服務。通過一個單一、安全、強大的通訊網路，將這種新型能源結構整併在一起，這一點至關重要。