電業過去是“數十年如一日”的穩定產業，如今在供給與消費端，電業都正進行急速的演變，全球各國許多官方或民間調研機構察覺此一大變化趨勢，紛紛發布相關研究報告，麻省理工學院（MIT）也跟上潮流，2016 年底發布《未來電業》（Utility of the Future）報告，期望能成為國家與產業的能源政策指引。

《未來電業》報告出自麻省理工學院能源研究計劃（MIT Energy Initiative，MITEI），期望能成為能源領域關鍵議題的平衡客觀與分析導向報告，作做為政府決策者、能源管理部門、電力公司、民間既有企業與新創公司、能源企業投資者的決策指引，讓世人能更了解目前引領全球電力系統發展的重要因素。研究報告由 23 個能源領域組織共襄盛舉，基礎資料搜集長達 2 年，并建立量化模型與分析。麻省理工學院能源研究計劃表示，這份報告并非要預測未來，而是要促進未來的發展。
?

報告開宗明義闡述，更多分散式技術的發展，包括彈性供給、分散式發電、能源儲存，以及先進的電力電子與控制設備，對電力的供需提供新的選項，在許多案例中，這些新發展，來自于電力系統逐漸數碼化發展，使得電力系統相關的資訊與通訊技術越來越廉價且普及。因此，《未來電業》報告打算檢視未來 10 至 15 年電力供需在全球不同區域與不同管理機制下將如何發展，主要專研歐美部分。

《未來電業》報告指出，歐美與其他低區的電力系統，正受到幾項關鍵趨勢影響：電力系統逐漸去中心化、分散式能源包括近來的能源儲存成長、用電戶日益主動對電力價格產生反應、資通訊技術進步使用電更智能化且在任何不同規模都能更有效率、具變動性的可再生能源如風能與太陽能的成長、受全球減碳努力影響而必須進行電力來源減碳、電力系統日益與通訊和交通等其他基礎建設系統結合，提升了電力在現代社會中的重要性。

以上關鍵趨勢，都指向報告所專注的中心主題：今日主要以集中式電網、由上而下結構組成的電力服務，在未來將改變為如何提供？

▲《未來電業》報告（Source：）

《未來電業》認為將是分散式能源的崛起。雖然當前大多數電力系統中分散式能源都還只占極少部分，但成長的速度相當快速，許多分散式能源設備不見得是太陽能電池，或是電池儲能這樣專為供電存在的設備，還包括原本是其他用途，而能結合到電力應用的設備，包括電動車、冷藏設施（可用于儲冷儲能）、大樓建筑的儲熱或儲冷設施等。

可再生能源如太陽能，可集中式應用，也可做為分散式能源，但分散式能源的發展與太陽能有密切相關，在德國，98% 太陽能電池發電系統，總發電容量達 40 吉瓦（gigawatt），都連接中、低壓輸配電網，85% 德國太陽能發電容量來自小于 1 百萬瓦（megawatt）容量的分散式系統。

在美國，2015 年，分散式太陽能占所有新增發電容量的 11%，雖然美國全國的太陽能滲透率仍低，但加州與夏威夷發展快速，在加州有十分之一家戶擁有屋頂太陽能，夏威夷則五分之一家戶擁有屋頂太陽能；除了分散式太陽能以外，熱電共生與燃料電池占了美國 2015 年發電容量 8%，并且持續成長中；美國 75% 備援電力設備是柴油發電機與小型燃氣發電，也都是分散式能源；而陸上風力發電也有許多是連接到中、低壓輸配電網。

能源儲存方面，2015年美國抽蓄水力發電以外的能源儲存技術成長超過 240%，其中不論鋰電池或液流電池等儲能設備，經常是分散式設置，大多貼近用戶，且平均容量為 2.8 百萬瓦，美東 PJM 輸配區域中有 80% 需求反應資源來自于空調系統、熱水器，以及電池儲能系統。

分散式能源的發展，與智能電網的資通訊科技發展，可說相輔相成，例如相關技術進步支持了需求反應的發展，美東 PJM 輸配區域為其中的領先者，在 2015 年，PJM 區域的彈性需求反應提供商總共賺進約 8.25 億美元營收，而 PJM 已經核準 2019 至 2020 年將有 11 吉瓦的需求反應資源加入。而紐約獨立電網（NYISO）則有超過 1 吉瓦需求反應資源。

電網數碼化發展也體現在智能電表的普及上，美國目前已有 5,900 萬個智能電表，相當于 4 成電表總數，歐盟則預計 2020 年時達到智能電表安裝率 72%。這些數碼化基礎建設普及，成為無數新創事業誕生的溫床，提供各種監控用電到控制整合服務，也同時讓主動式電網管理技術從過去的理論有機會落實，電力公司因而規劃利用需求反應與分散式能源資源，來免除昂貴的電網基礎設施升級工程。

《未來電業》也體認到可再生能源的快速發展，將使得未來電力供應可再生能源比例提升，2015 年全球可再生能源發出 2,130 億度電，差不多相當于 2015 年的電力需求增量，2015 年全球投資 2,860 億美元，安裝約 134 吉瓦發電容量水力發電以外的可再生能源，相當于全球新增發電容量的 54%，全世界各大電力市場，包括歐美、中國、印度、巴西、墨西哥都正計劃在近幾十年內大幅增加可再生能源。

可再生能源的快速成長，與全球減碳的努力息息相關，自從 2015 年 12 月的巴黎峰會之后，全球各國積極減少溫室氣體排放量，許多國家都訂下積極的減碳目標。預期電力領域使用的化石燃料量，在 2025 年即將達到高點反轉，此后逐年下降，這個時間點距離現在已經不到 10 年。

電力系統正與其他基礎建設與關鍵領域鏈接越來越密切，最顯著的領域是天然氣，美國過去 25 年來天然氣占電力來源從 4% 提升到 33%，并于 2016 年正式超過燃煤發電，除此之外，許多分散式能源也采用天然氣，包括熱電共生、天然氣燃料電池，據美國能源部統計，《財富》雜志評選百大企業中，有 25% 使用燃料電池來提供潔凈、高效能與可靠的電力來源，供電數據中心、電信基地臺、企業大樓、渠道店面，以及堆高機等設施。電力系統對天然氣的依賴，使得電力與天然氣基礎設施的關聯性提高。

相對的，天然氣基礎設施包括壓縮站、閥門、調控中心等關鍵環節都需要電力啟動，某些使用天然氣的分散式能源系統也需要以電力啟動才能開始運轉。電力與天然氣的彼此雙向需求，導致 2011 年時美國因為異常寒冷氣候，引發惡性循環，天然氣設施過冷故障，導致缺電惡化，喪失電力又使得天然氣設施無法啟動。

過去公路交通一向獨立于電力系統以外，不過隨著電動車的發展，如今也產生密切關連，電動車充電的需求可能為電網造成相當大負荷，但若管理得當，電動車有潛力成為分散式能源供應、調控設備，為電網的穩定做出貢獻。2015 年全球電動車年成長達 80%，預期到 2030 年時可望達到新車銷售量的 20%，2040 年時則可望達到 35%。而電動車發展最快的國家挪威，2015 年時電動車已經達到新車注冊數的 25%。以美國而言，2030 年時，電動車銷售量將達所有輕型車的 25%，總計將有 1,600 萬輛電動車，總電池儲存容量將達 10 億度。

智能電網相關資通訊技術的蓬勃發展與平價化，則讓分散式能源資源更能整合至電網發揮各種應用，不過，《未來電業》報告認為，現有的電網電價計算方式，無法配合分散式能源普及的趨勢，隨著相關資通訊技術能呈現更多電網資訊，電價計價方式，應該不再是全電網統一定價，而是更細分為不同區域、不同時段，確實反映電力的邊際成本，如此可促進分散式能源服務商依價格資訊隨時調整，而提升整體電網的效率，解除輸配擁塞問題，免除昂貴的基礎輸配設施升級，也可避免動用昂貴的尖載資源。

另一方面，許多國家的電價結構設計是為了政府稅收，或是為了彌補許多公共政策例如綠能政策的開支，《未來電業》報告認為，這些政策性因素干擾電價公式，將會妨礙價格自動調控市場的功能，必須多加注意。電業市場價格機制若能設計得當，不僅能釋放分散式能源資源的潛力，讓電網更有效率，從中也會促進許多新創事業誕生，產生無數新的服務，將人類的電力產業帶往下一個階段。