資源革命：如何抓住一百年來最大商機 史蒂芬•海克（Stefan Heck）, 麥特•羅傑斯（Matt Rogers）╱著
黃庭敏╱譯
大是文化出版
售價：340元
當傳統電網設施走向網際網路般的連結架構，再結合物聯網技術，便能提供眾多創新電力服務 若想知道未來系統整合的方式，可以從電網未來數十年的演變一探究竟。要整合電網非常困難，以致於過去百年來變化很小。有一個笑話是說：如果發明電話的貝爾（Alexander Graham Bell）活過來，看到我們現在用的電信網路和行動裝置，一定會大為震驚；但是換成愛迪生活過來，看到現在的電網，他會說：「對，我臨走前就是這樣子。」
改良電網有困難，是因為影響太深遠了，得從現有發電廠和客戶連結的軸輻式系統（hub-and-spoke），轉變成類似資訊網路那樣方便和綿密的結構。雖然大規模變革必然會衝擊到大公司，電網的例子，卻能讓每間公司清楚看到所面臨的改變和機會。
在我們探索電網整合的過程，就會看到商業模式的新可能，資源革命帶來的變化太大，新的商業模式也會隨之而生。
我們需要的是智慧電網，不是多蓋電廠 現在的電網，大概跟一九四○年代的電話系統差不多，以前打長途電話要在事前兩小時前預約，接線生才能先手動連線，一通長途電話可能要先花十五分鐘的時間設定。
這種事聽起來可能很誇張，但是我們的公用事業系統，常常要在二十四小時前先設定好發電和傳輸方式，而且在發電廠，若要人工強制執行，得預留十五分鐘的作業時間。
現代的電網可以回溯自一八八五年的春天，當時愛迪生和威斯汀豪斯一同競爭，設立電力的全國標準。興建電網被稱為二十世紀的工程奇蹟，但是打從愛迪生和威斯汀豪斯之後，電網的基礎科技就幾乎沒有變動過。
現在很多公用事業仍然不知道電網出了什麼問題，或是出問題的點在哪裡，一般找管線毛病的方式，是看申訴的用戶群在哪個區域，而不會直接收到問題訊號。各地分局常常要派遣維修工人去現場操作開關，才能處理好電網的問題，無法從辦公室下達指令。理想的方式，是讓電網偵測問題，然後自動修復，或是繞道傳輸電力。
一般情況下，電網內的傳輸量和配送量只有用到二○到四○％，發電廠只發揮三○到四○％的效能，很多發電廠一整年中其實只運轉數十小時，其他時間都閒置不用，只為了在夏天最熱的那五天可以啟動，支援冷氣的尖峰用電量。
順道一提，要維持這些發電廠的成本太高，就算在用電尖峰時刻，向消費者加收看似驚人的電費還是划不來。發電廠耗費燃料所產生出的電力，只比燒掉燃料產出的能源一半再多一些些，而且輸送過程中，又浪費了一○％，這被稱為線路損失。
公用事業不只需要克服龐大又沒效率的作業，也需要適應快速變遷的現代環境。因為現在住宅屋頂可以裝設太陽能電板，不但會流失客源，還必須想出辦法，讓居家所收集到的能源，納入電網的運用。
目前有一些地方，只有在配電網路負載量過大、無法供電時，太陽能和風力發電才會派上用場，這代表再生能源平時都用不著。而工程師正在研發控制房子的尖端科技，已經有建築師設計出更有效率的房屋，會趁離峰的時候運用電力，舉例來說，像是美國德州的奧斯丁市（Austin），會在晚間電費便宜時，將水冰凍起來，然後白天的時候，送風吹到冰塊上面，讓房屋涼爽舒適。
新的空調系統同樣也可以利用蒸發原理讓房屋涼爽，不用再開冷氣機，削減至少五○％的用電量。美國電網主要的設計目的，是為了供應熱天午後的尖峰用電需求，如果改變空調，就會大幅降低用電量。而照明也能變得更有效率，和白熾燈泡相比，LED燈泡可以減少八五％的用電量。公用事業還可以繼續推動改善電器用品的表現，從插孔到除草機，每樣東西都可以改善。
當人們大量採用電動車之後，隨時隨地都會有龐大的用電需求，耗電量等同商業大樓或是小型工廠，而且還會接電、移動再接電，公用事業必須發展強大的整合能力，不只要處理現在的業務，也要能提供其他業者協助。
很多科技能夠協助人們二度發明，舉例來說，如果將電池分布在電網中，讓電力得以儲存，發電就會更穩定順暢，成本也降低，發電廠的運轉效率也能拉高，只有在需要用電時，才從電池中提取。這樣一來，就不需要發電廠整年待機，卻只有少數幾天裡的幾個小時需要運轉。
固態變壓器運用先進半導體科技，現在也用在高速鐵路和軍機上，比傳統變壓器更可靠，價格卻低得多。此外，傳統變壓器是笨重的銅基設備，以後微型發電站只需要一間小機房的空間，不用再占據大片土地。
當用電需求低時，電網可以降低發電量，用最有效率的方式產生電力，而電動車也可以充當電網一環。以後，電網內的感應器可以發現問題、自動修復，或是讓電力繞道傳輸，就跟現在資訊網路處理資料一樣。
家裡和辦公室會安裝整排的智慧型電表，電網的供應平衡，不再只是製造更多電力而已，還可能由減少尖峰消耗量達成。電力將能雙向傳輸，從供電充沛的地方傳到需要的地方，不像現在由幾座中央發電廠供應所有的電力。
電池能改變電網，但是還沒有人將這種模型計算出來。有一連串還未釐清的問題，而且這還只是開端而已。一九四○年代的電話網路，原本用一大批的接線生轉接，公司必須願意不斷實驗，才能跳脫傳統模式，轉變到現今的資訊網路，並從中獲益。
公用事業和他們的供應商得加強合作的關係，而非各自忙自己的事情。和電網相關的公司必須投入研發標準規格，這樣每間公司、每部儀器和每位客戶才能彼此聯繫溝通。如果電訊公司、無線路由器的製造商和手機、平板電腦的開發商，只是各自改善傳送訊號的方式，那麼無線通訊的成效大概無法達到目前的十分之一。
無線上網的優勢是在早期就建立好標準規格，所以使用者和設備可以跟其他的使用者和設備連線。有時候，標準格式會自己出現，就像當年索尼（Sony）的VHS規格，打敗JVC公司的Betamax，成為家用錄影系統的標準格式。有時候，標準格式是由政府設定的，就像資訊網路一樣。
電力公司必須彼此配合，並且在計畫、資本設備升級和時程方面，與其他種類的公用事業合作。美國電網會不穩定，大多是因為兩種情況：一、暴風雨吹倒樹木，因而弄到電線；二、在傳輸過程或是各分區的配電流量出現問題。
第一種問題比較容易解決，把線路地下化，像是日本和歐洲大部分的國家就做到了。但是美國面臨的挑戰與技術無關，而是在財務，因為把線路地下化要花很多錢。不過，只要大家合作，就能解決問題。
本書作者之一史蒂芬住在紐約的時候，就曾看到街道被當地的電力公司聯合愛迪生（Con Edison）挖開，然後由政府運輸部鋪回街道，而在珊迪颶風過後，威訊通訊（Verizon）又把馬路挖開，埋進光纖電纜，強化處理基礎建設。如果光纖電纜、電話線、電力線和有線電視管線都可以一同鋪設在導管內，馬路只要開挖一次就好。
紐約市做過溝通協調，若馬路才剛鋪好又開挖，會被罰暫停使用開挖的路證，期間為五年，以減少重複開挖的情形。但是這個方式明顯無法發揮作用，因為公用事業單位無法同步整合彼此的維修和改良作業。
同樣地，因為缺乏協調整合，生產和配送電力的單位都受到波及。目前，公用事業各單位獨立開發自己的擴建計畫，而單單在美國，電力公司就有超過三千家，其中兩百家是大型電力公司，其他則是社區型或是由市政府經營的電力公司。
此外，美國的東、西部和德州的電網沒有連結，各自有效率地配送電力到獨立的電網。很多城市擁有電網，卻只有部分的電網連結至該州或其他地區。
如果協調控制配電的範圍可以更大，要平衡電網也就變得更容易、更便宜，光是利用各地的風勢、陽光和溫差就可以相抵平衡，而只要連結不同的時區，也能平衡電網，因為每日的尖峰用電時間和上班日有關，不同時區就會有差異。
再生能源平常被視為不可靠的供電來源，因為風跟陽光不會一直持續；但是我們的模型顯示，如果電網涵蓋的範圍直徑超出好幾百英里，而且發電來源超出一千個，就算夾雜著再生能源，攤平計算下來，供電量也會和核能發電廠一樣穩定。
數千間美國的公用事業公司，是由五十個州各自的公用事業委員會管轄，委員會幾乎不會跟其他州合作，試著用更經濟的方式讓產業升級。系統為了確保輸電穩定會超額供給，也就是以電力需求為基準，再多供應所謂備用容量（reserve margin），也就是多供應二到六％的電力，但是這是過往的做法，在資源革命時代，公用事業公司和模式必須跟上時代。
系統整合，一點巧思就能更省更快 雖然其他產業面臨的問題，沒有電網這麼複雜，系統整合的重點仍然適用，零售商需要更努力付出心力，讓貨架上的商品尺寸、樣式和顏色都維持正確，才能刺激銷售、減少浪費；計程車公司要改善排班和出車的方式，讓對的車輛在對的時間，出現在對的地方；醫院治療病患的方法要更有效率，不同症狀的疾病，就該找不同醫生。
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