電業自由化風潮已經從歐美吹向亞洲,除了日本已自2016年4月起全面實施電力零售自由化,台灣也於2017年1月完成電業法修法,將電業分割為發電、售電與輸配電三大事業,並開放再生能源業者經營發電與售電業務,僅輸配電網仍維持公營。
展望未來,一般用電戶將可從其他民營業者購買電力,打破所有用電戶都只能向台電購電的壟斷局面。若按照其他歐美國家的經驗,此一改變終將會帶來電力資費方案多元化的局面,猶如電信自由化後,中華電信與其他民營電信業者紛紛針對更精細的市場區隔推出對應的電信資費方案。
為了搶先布局電力自由化所創造的潛在商機,部分科技業者已經開始針對台灣的智慧電表、住宅/樓宇能源管理系統推出解決方案。畢竟,要推動電力資費多元化,更先進的電表與能源管理系統,將是不可或缺的基礎建設。
從日本經驗看台灣 工業用電戶率先自由化
自從二次世界大戰結束至今,日本的電力事業已先後進行過五次重大改革,並逐步打下電力自由化的基礎。如圖1,早在1951年,日本電力產業便已確立分成東日本與西日本兩大區域、九家電力公司分區壟斷經營的基本格局(沖繩地區的電力業務於1972年獨立為沖繩電力,成為日本第十家區域型電力公司)。
圖1 日本十大傳統電力業者營業區域與裝置容量概況 資料來源:日本產經省 |
為了因應電力自由化的世界趨勢,日本在1995年推行第四次電力事業改革,局部開放獨立發電業者進入市場與分階段開放用戶購電選擇權。但因十家區域電力公司的基本體制未有改變,加上躉售及零售市場交易、競爭機制未到位,以及電力事業具有自然獨占的屬性,因此日本電力第四次改革並未達成電業自由化的目標。
2011年的三一一大地震,成為日本進一步推動電業自由化的契機。三一一大地震後,日本社會陷入長期缺電、停電的威脅,使得日本政府決心再次發起電力事業改革,要藉由引入更多發電業者與開放零售市場競爭來提高發電量,保持供電穩定並在最大限度內抑制電價上漲。
2015年,日本電網迎來重大變革。東西日本電網規格雖然仍各自維持原狀,但在跨區協調及調度機構(OCCTO)成立後,東西日本電網之間的頻率轉換能力,將逐年提高到2020年的三百萬千瓦,使東西日本的電力能更靈活調度。此外,電力公司跨區經營的限制也被打破,發電業全面開放民營企業投資,售電業則改採登記制。
截至目前為止,日本的工業用電價格已經自由化,民間成立的電廠跟售電企業可以與工業用電大戶自行簽訂供電合約;至於在攸關民生的零售電價方面,日本政府的終極目標是要在2020年全面取消管制,讓市場自然形成電力的供需平衡價格。
雖然日本尚未放鬆對零售電價的管制,且根據產業經濟省的調查報告顯示,大多數日本家庭還是習慣向所在區域的傳統電力公司購買電力,鮮少轉而向新電力供應商購電的案例,但許多頗具規模的大型企業,已經開始在電力零售市場進行布局。如三菱商事與日本第二大連鎖超商Lawson結盟,共同推動電力零售事業;電信業者NTT也已推出電力零售業務。日本電力市場掀起跨界大混戰的態勢已經成形。
市場遊戲規則的轉變,給了新面孔加入市場的機會,同時也帶動科技新應用與電力事業結合。家庭能源管理系統(HEMS)原本是日本政府為了解決三一一地震後缺電危機所大力倡導的智慧節能方案,盼藉此減少一般家庭的用電量,緩解缺電狀況。但HEMS及Wi-SUN同時也是推動電力零售自由化不可或缺的基礎建設,若沒有HEMS、Wi-SUN智慧電表,則電力零售價格管制鬆綁、浮動電價將難以推動,因為電力業者缺乏足夠的資料來制定有吸引力的電力資費方案,使用者也會因為無法及時掌握用電資訊,在尖峰時刻用了太多電,導致電費帳單大增,使電力自由化成為引爆民怨的導火線。
Wi-SUN技術應用多元化 進軍東南亞
不過,原本專為電力應用設計的Wi-SUN,已經開始走出電力事業範疇,朝更廣泛的市場進軍。例如可以支援一對多通訊的Wi-SUN家庭區域網路(HAN)標準,就為Wi-SUN帶來非能源應用領域的契機。在Wi-SUN標準制定之初,該技術是用來連接智慧電表與HEMS系統的一對一通訊技術,至於家庭內部的家電連線跟資料匯整,則是由HEMS負責。但隨著Wi-SUN HAN的問世,未來智慧電表不僅可以直接跟家中的電器設備連線,甚至還可以跟穿戴式裝置結合,提供非能源相關應用(圖2)。
圖2 Wi-SUN HAN打破Wi-SUN只能用來實現一對一連接的侷限。 資料來源:羅姆半導體 |
Wi-SUN目前在日本已經開始被運用在農地等公共環境,甚至進行失智症老人搜尋模擬。模擬訓練系統由失智老人配戴的Wi-SUN標籤、安裝在街道各處的Wi-SUN路由器和雲端伺服器組成。當Wi-SUN路由器偵測到Wi-SUN標籤時,會讀取識別資訊並發送到伺服器,讓伺服器找出標籤移動路線,並推斷出走失者目前所在位置。
羅姆半導體(ROHM)新創戰略營業部課長李師誠表示,在日本,隨著HEMS和電業自由化浪潮,Wi-SUN智慧電表的建置普及率已經相當高,各種新興應用也如雨後春筍般出現。另一方面,Wi-SUN聯盟也正積極將Wi-SUN技術推向其他海外市場,特別是東南亞的越南、台灣等地。
在台灣,Wi-SUN陣營已經成功建立起灘頭堡,拿下幾個與經濟部和工研院合作的測試專案,相關網路正在布建中。且根據這些測試計畫,Wi-SUN不只會用來串聯HEMS及智慧電表,還會有農業等非能源相關應用;國家通訊傳播委員會(NCC)也已經正式開放920MHz頻段供Wi-SUN等Sub-GHz無線通訊技術使用,為Wi-SUN進軍台灣掃除了法規上的主要障礙。
Wi-SUN陣營成員日益多元化
事實上,隨著Wi-SUN開始進軍日本以外的市場,Wi-SUN聯盟的成員也越來越國際化、多元化。扣除日系電子零組件業者如羅姆、瑞薩電子(Renesas Electronics)、村田製作所(Murata)之外,亞德諾(ADI)、思科(Cisco)、華為、通用電氣(GE)、艾波比(ABB)等歐美科技大廠,也是Wi-SUN聯盟的重要成員。
Wi-SUN支持者多元化的原因,在於電力事業是接觸消費者的絕佳通路,更是少數現成的物聯網(IoT)基礎建設之一。電力就跟電信一樣,擁有接觸消費者的最後一哩線路。以電力供應作為開路先鋒,後面還有很多發展其他附加服務的機會;同樣的,在電力自由化取消產業進入管制後,其他產業的成員也有機會跨足電力事業,用搭售的方法將電力合約與自家原有的核心業務結合在一起,形成綜效(圖3)。
圖3 Wi-SUN FAN可進一步實現更大規模的Wi-SUN網路,為更多非能源應用提供服務。 資料來源:Wi-SUN Alliance |
台灣電力自由化或循日本模式
由於地緣關係及歷史因素的影響,台灣的電力事業發展,一直受到日本很大的影響。台灣110伏特、每秒60赫茲的交流電力規格,就是日本統治台灣時期所遺留下來電氣規範,與西日本的規格基本上一致。因此,日本的電業自由化發展歷程,台灣很可能會亦步亦趨地跟隨,因為台日雙方的電力事業,有許多相似之處。
據台電內部人士分析,日本推動電業自由化,基本原則跟步驟與台灣電業法的修法方向是一致的,都是先從鼓勵民間業者投入發電開始,並輔以廠網分離政策,要求傳統電力公司必須負起為民營電廠傳輸電力的責任(圖4、圖5)。此外,雖然推動廠網分離,但傳統電力公司還是可以經營發電事業,以確保政府能在必要時指揮電力業者支援民生與工業用電,或配合政策需要進行電力調度。
圖4 台灣電業自由化的方向和日本非常類似,但日本已經進展到發電、零售均開放民營的階段。 資料來源:日本產經省 |
圖5 日本電業自由化的未來發展方向,台灣很可能會走上類似的道路。 資料來源:日本產經省37602 |
因此,要預估台灣電力自由化未來將走向何方,日本的發展軌跡十分有參考價值。從現階段的數據來看,台灣的工業用電大戶在民營電廠大舉投入發電後,改向民營電廠採購電力,將是擋不住的趨勢。一來,短期內民營電廠絕大多數將是純綠電,對於有意承接蘋果(Apple)等國際大廠訂單的台廠來說,有一定程度的吸引力,二來工業用電大戶數量有限,電力需求也比較單純,民營電廠想經營這個市場的難度比較低。零售電力市場需要有相當程度的通路投資才能經營得起來。
事實上,日本目前雖然有近四百家售電企業,但絕大多數業者都只經營企業用電戶業務,只有少數具有相當規模的大企業展現出經營零售電力業務的興趣。
其次,跨界經營或將成台灣電力事業新常態。在日本開放電力零售自由化後,許多原本不在電力領域的大型企業,均紛紛跨足經營電力業務。除了原本不在能源產業的日本電信業者NTT、連鎖便利店Lawson與三菱商事之外,其他能源產業的業者,例如東京瓦斯(瓦斯業)、JX日礦日石能源(石油業)也開始進軍電力事業。其中,東京瓦斯祭出瓦斯、網路、電力三合一的促銷方案,對東京電力造成不小的威脅;日礦日石則是對高用電量家庭祭出優惠,對於每個月用電量超過120度的家庭,電費會比東京電力便宜10%。
倘若台灣的民營電廠發電容量夠多,可以預料的是,未來將會有很多大型企業也透過綑綁合約的方式,將電力與自家原本的業務搭售。這種跨業經營模式對台電會是相當大的挑戰,同時也會使台電必須思考新的業務模式,甚至跨足到其他領域。事實上,目前台灣的電信法已經留給台電經營電信業務的機會,只是在政策氣候不明朗又沒有迫切競爭壓力的情況下,沒有立刻進行跨業經營的必要性。
電力電子在台客戶結構轉變
在電力事業由台電壟斷市場的現況下,目前台灣最大的電網、電表跟發電設備採購者,非台電莫屬。但在電力事業自由化之後,這個狀況很可能會被打破。事實上,最近一年台灣離岸風力發電的投資熱潮,顯示台灣的發電業擺脫台電壟斷後,在高額補貼之下還有很大的投資成長空間;待電力零售自由化後,智慧電表、能源管理系統(EMS)等設備的採購方若出現新面孔,也不會讓人太意外,畢竟智慧電表跟EMS都是推動零售電價自由化不可缺少的配套設備,而且,想跟台電競爭,卻不肯投資自己的智慧電表,等於是把自己的營業機密跟寶貴的用戶大數據白白送給台電參考,就市場競爭來說是非常不利的。
對於台灣的電力電子設備、智慧電表與相關通訊模組業者來說,電業自由化會帶來許多新的業務機會,但同時也考驗市場研究跟行銷團隊的市場敏銳度,因為業務往來的對象,肯定是不一樣了,不僅客戶關係要重新建立,合作模式或許也會有更多新的玩法。