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國立交通大學國立交通大學國立交通大學國立交通大學

管理學院碩士專班管理科學組

碩士論文碩士論文碩士論文碩士論文

台灣台灣台灣台灣智慧型電網智慧型電網智慧型電網智慧型電網系統系統系統系統發展策略之研究發展策略之研究發展策略之研究發展策略之研究

A Strategic Analysis of Taiwan’s Smart Grid Industry

研究生：孫迪穎

指導教授：徐作聖博士

林君信博士

中華民國九十七年十二月

台灣智慧型電網系統台灣智慧型電網系統台灣智慧型電網系統台灣智慧型電網系統發展策略之研究發展策略之研究發展策略之研究發展策略之研究


研究生：孫迪穎 Student: Ti -In Sun

指導教授：徐作聖博士 Advisor: Dr. Joseph Z. Shyu

指導教授：林君信博士 Advisor: Dr. Chiun-Sin Lin

國立交通大學


碩士論文

A Thesis

Submitted to Institute of Management Science

College of Management

National Chiao Tung University

In partial Fulfillment of the Requirements

For the Degree of

Master of Business Administration

December, 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

中華民國九十七年十二月

i

台灣智慧型電網系統發展策略之研究

學生：孫迪穎指導教授：徐作聖、林君信


摘要摘要摘要摘要

本研究之主要架構以產業組合分析為基礎，建構 Smart Grid 產業之競爭策

略，以市場成長曲線與 Smart Grid 產業價值鏈為區隔變數。透過此一分析區隔出

台灣 Smart Grid 產業之定位，並利用產業創新需求要素分析模式及產業專家之意

見調查，分析歸納出發展 Smart Grid 產業的關鍵成功要素，提出台灣 Smart Grid

未來發展的可能經營策略。

分析後結果得出，台灣 Smart Grid 產業目前定位在市場成長曲線的萌芽期，

以及產業價值鏈中的基礎研究與應用研究部分之間；未來冀望針對應用研究持續

投入，使 Smart Grid 產業順利進展到應用研究的成長期，並利用應用研究的成果

向量產的部分邁進。

為輔助台灣Smart Grid產業成長，本研究根據產業創新需求要素與政策類型

的分析結果得到，政府需要優先提供與加強的要素有：「國家整體對創新的支

持」、「政府對產業創新的支持」、「先進與專業的資訊流通與取得」、「產業

標準及資訊的取得」、「研發人力」、「專門領域的研究人員」、「研究經費」。

關鍵字：智慧型電網、產業組合分析、創新政策、產業創新需求要素

ii


Student : Ti-In Sun Advisor : Dr. Joseph Z. Shyu、Dr.Chiun-Sin Lin

Master of Business Administration

National Chiao Tung University

Abstract

This thesis reports on a strategic analysis of the development of Taiwan’s Smart

Grid industry, using a portfolio model to assess competitive and strategic equirements

for the development. The portfolio model entails a 2-dimensional analysis, containing

market s-curve (vertical axis) and the value chain (horizontal). Three research

methods used for data collection are literature review, expert interview, and general

survey.

This research reveals that the Taiwan’s Smart Grid industry is positioned at the

burgeoning phase of the market s-curve, and also between the fundamental research

area and the applied research area of the value chain. The future prospects should be

placed at the position of applied research and the developing phase, and base on the

applied research results to move to the mass production phase.

Evaluating the Industrial Innovation Requirements and Policy Tools leads to a

conclusion that the most critical categories of policy instruments are” Full support to

overall innovation nationwide”, “Government policies support to industrial

innovation”, “Advanced and perfessional information interchange and acquirement”,

“Industrial standards and information acquirement”, “Cultivation of professional

researchers” and “Research budget”. More specifically, the corresponding policy

instruments in support of developing IIRs are provided in the conclusion of this thesis.

Key words：Smart Grid, Industrial Portfolio Analysis, Innovation Policy, Industrial

Innovation Resources

iii

誌謝誌謝誌謝誌謝

開始寫這篇論文的時候，我正面臨了許多人生上重大的抉擇，因為決定了未

來要在台北發展，我毅然決然的辭去了工作、賣掉了竹北的房子、即將要離開我

從求學一直到工作待了十幾年的地方，也因為如此，我必須非常努力的在這剩下

的半年內，盡力將學業完成。

同時做了那麼多決定，自身的壓力非常之大；很感謝我的兩位恩師徐作聖

教授以及林君信教授，盡力的協助我完成論文，教授們不僅在學問知識上給予

教導，在諸多做人處事方面也多所開導，給了我許多不同思考的方向。感謝口試

委員鄭志強教授與黃啟祐教授在口試期間所提供的精闢建議，並指正論文中謬

誤及不足之處，使本論文得以更完整的方式呈現。

在論文進行的過程中每個階段都會不斷的遇到問題，感謝佳翰學長耐心的幫

助我一一解決；感謝柔蓁、秀娟在口試過程中的幫忙與加油打氣，穩定了我不少

的信心。感謝管科所同班的所有同學，因為有你們，讓這段得來不易的求學時光

更顯得彌足珍貴，我會將這段時間的點點回憶永遠收藏，更希望彼此的友誼在學

業結束後能夠永續長存。

最後，要感謝我的家人，以及未來的老婆，在這段求學的時間裡給我無限的

包容與支持，讓我能無後顧之憂的完成學業，獻上此論文，願與你們分享此喜悅。

回到了台北、開始新的工作、組成一個家庭，畢業後我將昂首闊步，邁向一段全

新的挑戰，向我的目標前進，加油，與大家共勉之。

iv

目錄目錄目錄目錄

摘要 ........................................................................................................................................ i

Abstract ................................................................................................................................. ii

誌謝 ...................................................................................................................................... iii

目錄 ...................................................................................................................................... iv

圖目錄 ................................................................................................................................. vii

表目錄 ................................................................................................................................ viii

第一章緒論 ....................................................................................................................... 1

1.1 研究背景與動機 ..................................................................................................... 1

1.2 研究目的................................................................................................................. 2

1.3 研究方法................................................................................................................. 3

1.4 研究架構................................................................................................................. 3

1.5 研究步驟................................................................................................................. 4

1.6 研究限制................................................................................................................. 6

第二章文獻探討 ................................................................................................................. 7

2.1 技術能力構面 ......................................................................................................... 7

2.1.1 技術的定義 .................................................................................................. 7

2.1.2 技術能力的衡量 .......................................................................................... 7

2.1.3 技術生命週期 .............................................................................................. 8

2.2 產業價值鏈 ........................................................................................................... 10

2.2.1 價值鏈的定義 ............................................................................................ 10

2.2.2 產業價值鏈 ................................................................................................ 13

2.3 產業創新需求資源理論 ................................................................................. 14

2.4 創新政策............................................................................................................... 16

2.4.1 創新政策的基本理論 ................................................................................. 16

2.4.2 產業政策工具 ............................................................................................ 17

2.5 國家產業組合規劃 ............................................................................................... 20

2.5.1 策略性產業組合分析相關理論 ................................................................. 20

2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式 ................................................................. 21

2.5.3 政策規劃與分析模式 ................................................................................. 22

第三章產業介紹 ............................................................................................................... 23

3.1 產業簡介 ............................................................................................................... 23

3.1.1 Smart Grid 定義 .......................................................................................... 23

3.1.2 Smart Grid 發展目標 ................................................................................... 24

3.1.3 Smart Grid 技術應用 ................................................................................... 27

3.1.5 Smart Grid 產業特性 ................................................................................... 35

v

3.2 全球 Smart Grid 產業概況 .................................................................................... 36

3.2.1 Smart Grid 產業價值鏈 ............................................................................... 37

3.2.2 產業關聯魚骨圖 ......................................................................................... 38

3.2.3 全球 Smart Grid 系統面定位 ..................................................................... 40

3.2.4 全球 Smart Grid 組成要素定位 .................................................................. 40

3.2.5 全球 Smart Grid 關鍵技術的定位............................................................... 42

3.2.6 全球 Smart Grid 技術生命週期 .................................................................. 44

3.2.7 全球智慧型電表產業概況 .......................................................................... 44

3.2.8 智慧型電表市場分佈 ................................................................................. 47

3.2.9 智慧型電表主要製造商 ............................................................................. 47

3.3 台灣 Smart Grid 產業概況 ................................................................................... 48

3.3.1 台灣電力發展計畫..................................................................................... 48

3.3.2 台灣 Smart Grid 產業的差異化競爭力 ...................................................... 51

3.4 產業未來展望 ....................................................................................................... 52

4.1 產業領先條件與競爭優勢來源 ............................................................................ 54

4.2 產業分析模式 ....................................................................................................... 54

4.3 Smart Grid 產業創新需求要素 ............................................................................ 56

4.3.1 與研究發展有關的產業創新需求要素 ...................................................... 56

4.3.2 與研究環境有關的產業創新需求要素 ...................................................... 58

4.3.3 與技術知識有關的產業創新需求要素 ....................................................... 59

4.3.4 與市場資訊有關的產業創新需求要素 ....................................................... 60

4.3.5 與市場情勢有關的產業創新需求要素 ....................................................... 61

4.3.6 與市場環境有關的產業創新需求要素 ...................................................... 61

4.3.7 與人力資源有關的產業創新需求要素 ...................................................... 62

4.3.8 與財務資源有關的產業創新需求要素 ...................................................... 63

4.4 Smart Grid 產業之政策組合分析 .......................................................................... 65

4.5 分析方法............................................................................................................... 70

4.5.1 先遣性研究 ................................................................................................ 70

4.5.2 專家訪談 .................................................................................................... 70

4.5.3 專家問卷 .................................................................................................... 71

4.5.4 度量與統計方法 ........................................................................................ 71

4.5.5 Smart Grid 發展所需支持之產業政策 ........................................................ 71

第五章研究分析 ............................................................................................................... 73

5.1 樣本描述............................................................................................................... 73

5.2 Smart Grid 之產業創新需求要素及環境配合度分析 ........................................... 74

5.2.1 目前狀況 .................................................................................................... 75

5.2.2 未來五年發展狀況..................................................................................... 78

5.3 台灣 Smart Grid 產業定位分析 ............................................................................. 82

vi

5.4 Smart Grid 之政策組合分析 .................................................................................. 85

5.4.1 Smart Grid 目前所需之政策工具................................................................ 85

5.4.2 Smart Grid 未來五年所需之政策工具 ........................................................ 87

5.5 Smart Grid 所需之具體政府推動策略................................................................ 92

第六章結論與建議 ............................................................................................................ 94

6.1 研究結論............................................................................................................... 94

6.1.1 目前狀況 .................................................................................................... 94

6.1.2 未來五年狀況 ............................................................................................ 95

6.1.3 定位結果與具體政策 ................................................................................. 95

6.2 後續研究建議 ....................................................................................................... 97

參考文獻 ............................................................................................................................. 98

附錄 ................................................................................................................................... 100

附件一創新需求要素問卷 ...................................................................................... 100

vii

圖目錄圖目錄圖目錄圖目錄

圖 1- 1 研究架構 ................................................................................................................. 4

圖 1- 2 研究流程 ................................................................................................................. 5

圖 2- 1 技術採用生命週期模型 .......................................................................................... 8

圖 2- 2 產品研發與製程研發模型 .................................................................................... 10

圖 2- 3 Porter 的價值鏈. ................................................................................................... 11

圖 2- 4 組織之延伸後價值鏈 ............................................................................................ 11

圖 2- 5 細分的產業價值鏈 ................................................................................................ 14

圖 2- 6 創新過程與政策工具的作用 ................................................................................ 19

圖 2- 7 策略性產業選擇分析模式 .................................................................................... 21

圖 2- 8 國家產業組合分析 ................................................................................................ 22

圖 3- 1 家用設備感應與量測技術 .................................................................................... 28

圖 3- 2 廣大區域監視系統之電力品質分析 ..................................................................... 29

圖 3- 3 動態線路電流技術增加電流傳輸 ......................................................................... 30

圖 3- 4 介面改善的圖形操作 ............................................................................................ 33

圖 3- 5 輔助決策介面 ....................................................................................................... 33

圖 3- 6 Smart Grid 組織圖 ................................................................................................. 34

圖 3- 7 Smart Grid 計畫時程 ............................................................................................. 36

圖 3- 8 全球 Smart Grid 產業價值鏈 ................................................................................ 37

圖 3- 9 Smart Grid 產業魚骨圖 ......................................................................................... 38

圖 3- 10 全球 Smart Grid 系統面的定位 ........................................................................... 40

圖 3- 11 Smart Grid 組成要素的定位 ................................................................................ 41

圖 3- 12 Smart Grid 關鍵技術定位 ................................................................................... 42

圖 3- 13 Smart Grid 關鍵技術 S 曲線示意圖 .................................................................... 44

圖 3- 14 全球智慧型電表 .................................................................................................. 46

圖 3- 15 北美智慧型電表 .................................................................................................. 47

圖 3- 16 全球智慧型電表市場分佈 .................................................................................. 47

圖 3- 17 北美智慧型電表主要廠商佔有率 ....................................................................... 48

圖 5- 1 樣本學歷分佈 ....................................................................................................... 73

圖 5- 2 樣本工作年資分佈 ................................................................................................ 74

圖 5- 3 Smart Grid 示意圖—目前 ..................................................................................... 76

圖 5- 4 Smart Grid 示意圖—未來五年 .............................................................................. 79

viii

表目錄表目錄表目錄表目錄

表 2- 1 技術演進特徵表 ...................................................................................................... 8

表 2- 2 科技演進過程 ....................................................................................................... 15

表 2- 3 政府政策工具的分類 ............................................................................................ 17

表 3- 1 20 世紀與 21世紀電力系統比較 .......................................................................... 25

表 3- 2 台灣電力公司長期電力負載預測 ......................................................................... 49

表 3- 3 台灣電力公司電力組成 ........................................................................................ 49

表 3- 4 台灣在 Smart Grid 產業的差異化地圖 ................................................................. 51

表 4- 1 產業創新需求要素分析表 .................................................................................... 55

表 4- 2 Smart Grid 產業創新需求要素組合關聯表 ........................................................... 64

表 4- 3 Smart Grid 產業創新需求資源............................................................................... 65

表 4- 4 創新政策工具與產業創新需求資源關聯表 ......................................................... 66

表 4- 5 政策工具與產業創新需求要素關聯表 ................................................................. 66

表 4- 6 Smart Grid 產業政策組合關聯表 ........................................................................... 69

表 4- 7 專家資料 ................................................................................................................ 70

表 5- 1 樣本分佈 ............................................................................................................... 73

表 5- 2 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—目前....................................................... 77

表 5- 3 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—未來五年 ............................................... 80

表 5- 4 台灣 Smart Grid 現在定位與未來五年發展所需之 IIR ........................................ 82

表 5- 5 台灣 Smart Grid 產業定位及創新需求要素 ......................................................... 84

表 5- 6 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（目前） ............................ 87

表 5- 7 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（目前） ............................... 87

表 5- 8 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（未來五年） .................... 89

表 5- 9 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（未來五年） ........................ 89

表 5- 10 Smart Grid 產業之政策組合................................................................................ 91

表 5- 11 Smart Grid 所需之產業創新需求要素及具體推動政策 ..................................... 92

1

第一章第一章第一章第一章緒論緒論緒論緒論

1.1 研究背景研究背景研究背景研究背景與動機與動機與動機與動機

過去一世紀，由於電力系統建設完備，電力服務遍及世界的每一個角落，帶動工業

的發展，促進經濟的繁榮，以及生活的便利，人類無時無刻都脫離不了電力所帶來的影

響。但是，也因為電力系統是極為龐大的國家級基礎建設，包括發電廠的建造，配送電

管線的佈設，變電所，配電廠等等建設，都不是單憑企業、個人、組織的投入能夠達成。

影響範圍之大，導致政府無法在短時間內做大規模的升級動作，上個世紀根據當時技術

發展的電力系統，因此沿用了幾十年。影響所及，包括對於電力產業的人才培育不足，

相關的技術研發投入不夠，設備管線漸趨老舊等問題，在現今看來越發突顯。

電力系統是一個過去發展成熟但是未來需要創新的產業。面對現今快速增加的電力

需求，數位科技對於電力的連續供應能力以及電力品質的要求程度升高，高電力消耗產

業蓬勃發展，都對老舊的電力系統形成極大的負擔，因此，我們常常聽到，停電造成經

濟巨大的損失、電價調升、電力傳送成本增加、發電成本因為國際原油價格升高而增加，

諸如此類的電力問題，層出不窮。面對電力負載的增加，過去的電力系統主要的因應方

式就是增加發電設備，於是，核能發電廠、火力發電廠，等等發電設備不斷的興建，對

環境造成極大的傷害，但即便如此，電力供給的速度仍然趕不上需求的快速增加。

電力研究協會(Electric Power Research Institute，EPRI)的報告指出，美國每年因為電

力系統發生問題而產生的損失，估計有五百億到一千億美金，而在配送電的過程中，電

力損失更是超過 20%。這些都必須歸因於過去幾十年來對於電力系統的技術發展的漠視。

面對這樣的狀況，勢必要對現行的電力系統做出改善。很幸運的，現今微處理器的

普遍使用以及網路的蓬勃發展提供了電力系統升級一個良好的契機。電力系統可以整合

網路通訊以做到電力設備的監測與控管，並透過微處理器快速的運算能力達到分析與管

理。將資訊科技與電力系統做整合，將會對整體電力品質有很大的提升。

目前全世界正面臨了能源短缺的問題，世界趨勢漸漸重視節能減碳，於是風力發

電、太陽能發電、生質能源、再生能源等替代性能源技術也就蓬勃發展。如何將分散式

的發電系統納入傳統的電力系統中，並透過電源管理系統將新興發電量做有效率並且可

靠的配送，也是未來電力系統的重要課題。

智慧型電網系統(Smart Grid)就是針對這樣的環境，由歐美等先進國家帶動，結合產

業界、學界、政府所共同提出的一個架構，希望經由智慧型的電力系統，讓電力系統更

為可靠、經濟、效率，並對於環境更為友善，為下一世紀的能源使用架構出一個願景。

2

面對這樣一個全球性的能源產業趨勢，台灣目前對智慧型電網系統的投入仍

少，不論是政策的領導、產業界投入、技術的開發都不足。目前只是智慧型電網系統產

業發展的開端，能源產業為長遠發展的產業類型，必須透過長時間的基礎研發、應用以

累積產業經驗。本研究期望能以國家的角度，衡量台灣產業在全球競爭情勢下的定位，

並藉由本研究之結果，作為政府在制訂產業科技政策之參考依據，使國家創新政策得以

與產業創新需求條件相結合，將國家資源做最有效的分配與利用。

1.2 研究目的研究目的研究目的研究目的

國家未來產業的規劃應依照產業特性、國家科技資源與國際比較優勢來做一個均衡

的設計。為了規劃均衡的產業組合，本研究採用了國內學者徐作聖(1999)所發展的國家

投資組合模式理論。其形成的產業組合分析模式，可訂定出國家級的產業組合規劃建議

方案、產業之發展策略以及執行所需之條件。

本研究目的在於分析台灣 Smart Grid 產業之發展策略思維，並建議政府應有之創新

政策實施方案。並以產業創新與國家政策的角度，探討台灣 Smart Grid 產業在產業技術

能力與全球產業價值鏈的定位。分析的項目包括了 Smart Grid 產業現在及未來之定位區

隔、所需的創新資源要素，以及政府所應配合之政策類別。具體而言，本研究之具體目

標如下：

1. 分析台灣 Smart Grid 目前的產業定位、未來發展願景與策略。

� 目前競爭情勢、策略定位與發展策略﹔

� 未來(五年)競爭情勢、策略定位與發展策略。

2. 分析 Smart Grid 產業之創新需求資源與要素

� 目前發展所需創新需求資源與要素﹔

� 未來(五年)發展所需產業創新需求資源與要素內容﹔

� 探討重要但目前整體環境不足之要素。

3. 建構發展 Smart Grid 產業所需之創新政策(包括產業政策以及科技政策)與政府推動

策略

� 根據創新需求資源與要素，規劃目前振興產業所需之創新政策與政府推動策略。

綜合言之，本研究期望能彙整台灣產官學研各界專家之意見並比較政策工具與執行

機制，針對 Smart Grid 產業技術之特性，提出具體可行之方案，並分析最適的政策形成

與執行機制，並希望能提供政府在從事 Smart Grid 產業政策規劃與執行時之參考，此外，

3

亦可作為廠商在發展此產業上之參考。

1.3 研究方法研究方法研究方法研究方法

本研究最終目的是希望探討出國內在發展 Smart Grid 產業之關鍵成功要素，因此必

須先從瞭解全球 Smart Grid 產業之發展現況開始，透過搜集國內外有關 Smart Grid 產業

之產業資料及相關研究報告加以研讀，再分析其整體產業價值鏈[21]（Value Chain）及

上下游關聯魚骨圖，然後針對其關鍵技術之技術成長曲線[16]做探討，同時以產業組合

分析模式[7]，就關鍵技術找出國內外領導廠商之定位及臺灣廠商目前之相對位置，並配

合技術生命週期[14]，將國內目前之技術水準及產品發展做定位，找出具發展潛力的一

環，再利用產業創新需求[7]( Industrial Innovation Requirements,IIRs)定出發展策略及方

向，最後再透過專家學者及廠商訪談及問卷，確認產業發展之各項關鍵成功要素、發展

現況及相關發展策略，以完成國內發展 Smart Grid 產業之關鍵成功要素研究報告。

1.4 研究架構研究架構研究架構研究架構

本研究的架構是透過產業組合分析模式，利用產業價值鏈及策略群組對 Smart Grid

產業進行分析，由產業定位與未來發展方向，探討產業發展所需之創新政策；另一方面

則由產業發展所需之創新需求資源與創新要素的配合程度，分析產業發展不足之環境並

藉由相關創新政策加強改善。研究架構如圖 1-1 所示。

而利用統計與文獻資料，本研究深入分析每一區隔所需之競爭優勢來源（創新需求

要素），以評估產業在特定區隔中策略經營之方向與需求。最後，透過專家訪談、專家

問卷與計量統計的方法，確認本研究的定位與產業創新需求要素的擬定。

4

圖 1- 1 研究架構

資料來源：本研究整理

1.5 研究步驟研究步驟研究步驟研究步驟

本研究利用完整的產業分析與政策分析模式，設計出發展不同產業所需之策略與機

制。主要研究流程如圖 1-2 所示，研究內容分別說明如下：

1. 以「產業供應鏈」、「市場成長曲線」為區隔變數，利用產業組合分析模式，定

位出目前產業各技術領域所處之區隔及未來發展方向；

2. 利用創新需求資源明確定義發展各區隔所需之競爭優勢來源(創新需求要素，

IIRs)；

3. 根據創新需求要素之構面，利用專家問卷、專家訪談與統計分析，評估目前台灣

環境之現況，探討創新需求要素為重要但目前台灣環境明顯不足者，作為產業發

展策略之參考；

4. 以創新的角度，結合產業政策與科技政策，建構出完整的十二項創新政策工具，

並進一步釐清各政策工具與創新資源之關係；

5. 根據各產業之現況，分析不同政策工具所需之具體執行策略；

產業價值產業價值產業價值產業價值鏈鏈鏈鏈技術成長曲線技術成長曲線技術成長曲線技術成長曲線

產產產產業組合業組合業組合業組合分析模式分析模式分析模式分析模式

Smart Grid 產業產業產業產業

組合定位組合定位組合定位組合定位

創新要素需求研創新要素需求研創新要素需求研創新要素需求研

究究究究

Smart Grid產業發產業發產業發產業發展策展策展策展策

略與政府政策略與政府政策略與政府政策略與政府政策

創新政策實証分創新政策實証分創新政策實証分創新政策實証分

析析析析

政策工具類型組政策工具類型組政策工具類型組政策工具類型組

合分析研究合分析研究合分析研究合分析研究

5

6. 根據創新資源與政策工具之聯結關係，推論發展「重要且明顯不足」要素所需之

具體可行政府推動策略。

圖 1- 2 研究流程資料來源：本研究整理

研究理論基礎與架研究理論基礎與架研究理論基礎與架研究理論基礎與架構構構構

產業組合分析模式產業組合分析模式產業組合分析模式產業組合分析模式

國內外國內外國內外國內外Smart Grid

產業產業產業產業

資料收集與分析資料收集與分析資料收集與分析資料收集與分析

台灣整體環境分析台灣整體環境分析台灣整體環境分析台灣整體環境分析

與政策評估與政策評估與政策評估與政策評估

全球與台灣全球與台灣全球與台灣全球與台灣

Smart Grid

產業特性分析產業特性分析產業特性分析產業特性分析

研究背景與動機研究背景與動機研究背景與動機研究背景與動機

研究目的研究目的研究目的研究目的

文獻探討文獻探討文獻探討文獻探討

建構建構建構建構Smart Grid產業組合模式產業組合模式產業組合模式產業組合模式

與產業創新資源要素與產業創新資源要素與產業創新資源要素與產業創新資源要素（（（（IIRs））））

專家訪談專家訪談專家訪談專家訪談

與問卷調查與問卷調查與問卷調查與問卷調查

1.全球全球全球全球Smart Grid產業定位產業定位產業定位產業定位

2.台灣台灣台灣台灣Smart Grid產業發展產業發展產業發展產業發展

確認確認確認確認訪談訪談訪談訪談

目標與內容目標與內容目標與內容目標與內容

結論與建議結論與建議結論與建議結論與建議

6

1.6 研究限制研究限制研究限制研究限制

本研究主要有以下的二項限制。

1.Smart Grid 產業範圍廣大，且產業發展尚未成形，因此在資料蒐集以及專家意見或許

未能達到全面性。

2.國內相關文獻較少，本研究力求整合研究報告、全球產業發展情況以及專家學者觀點，

對國內產業發展提供策略及政策建議。

7

第二章第二章第二章第二章文獻探討文獻探討文獻探討文獻探討

本章根據研究目的以及研究架構，回顧與分析構面相關之文獻，並配合國內外學者

在 Smart Grid 產業相關研究，作進一步的探討，茲分述如下：

2.1 技術能力構技術能力構技術能力構技術能力構面面面面

一般對於技術的定義，多限於生產技術之範疇，亦即技術係生產要素之一。然而，

有些學者認為現今技術不只存在於產品或製程等硬體知識，更存在於組織的管理制度與

市場的開拓方法等軟體知識當中。對於管理學者而言，技術普遍被認為是策略性資產，

因為技術可以改變產業結構與競爭優勢，而形成競爭策略中的重要力量。但技術本身為

長期累積且為無形的差異化知識，很難用具體的指標來衡量技術能力，因此如何分析判

斷技術能力，便成為許多學者研究的課題。本節主要以兩部分來回顧文獻，首先釐清技

術的定義，並進一步探討如何衡量技術能力。

2.1.1 技技技技術的定義術的定義術的定義術的定義

有關技術的定義，Daft & lengel[12]認為技術是將投入轉換為組織性產出的知識、

工具或技巧等綜合性描述。Robock & Simmonds[22]則認為除了前述的轉換外，還應加

入據以運用及控制組織性產出的各項內、外在因素。Sharif[24]同樣認為將特定投入資源

轉化為所欲產出間的所有主要活動，都可稱為技術，因此技術不僅可包含轉換過程中所

需使用的有形工具、設備，亦包含為有效使用這些工具、設備所需具備的相關知識。

Souder[25]則認為技術可以不同程度的形態如以產品、製程、型式、樣式或概念存在，

或可以在應用、發展或基礎等階段存在，因此技術應包含機器、工具、設備、指導說明

書、規則、配方、專利、器械、概念及其他知識等。因此他認為任何可增加人們知識或

Know-how 者，均可稱為技術。

2.1.2 技術能力的衡量技術能力的衡量技術能力的衡量技術能力的衡量

關於技術能力的比較衡量，以國家之間的相互比較，一般均以：（專利註冊件數＋

技術貿易總額＋技術密集製品輸出額＋製造業附加價值額）÷4，來做為衡量的基礎

[11]。然而，僅以少數構面衡量容易產生偏差，故 Sharif[24]為解決此問題，認為應由組

成技術各成份來衡量，並將技術視為四部份：

1. 生產工具及設備 (Technoware)：包含全部實體設施，如儀器、機器設備與廠房等。

2. 生產技術與經驗 (Humanware)：包含所有將投入轉換為產出的必要能力，如專家

知識、熟練程度、創造力與智慧等。

3. 生產事實與資訊 (Inforware)：包含所有過去累積的經驗與資訊，如設計、客戶資

料、規格、觀察、方程式、圖表與理論等。

4. 生產的安排及關聯 (Orgaware)：包含轉換過程中所有必要的安排，如分組、分派、

8

系統化、組織、網路、管理與行銷等。

2.1.3 技術生命週期技術生命週期技術生命週期技術生命週期

有關技術生命週期的觀念，依照技術滲透的狀況，亦即技術被應用於生產之普遍程

度，將技術分為技術發展、技術應用、應用萌芽、應用成長、技術成熟與技術衰退等六

階段，做為技術發展的指引，探討在技術生命週期不同階段，產品發展與技術發展的關

係，促使管理者建立技術組合來發展企業合適的策略。各階段的特點整理如下表：

表 2- 1 技術演進特徵表

技術發展此階段主要是指對於明顯價值的基礎研究，開始進行應用

研究

技術應用此階段主要是將技術具體應用在產品上，也就是一般所謂

的萌芽期。

應用上市此階段主要是指產品開始出現在市場上。

應用成長產品開始依市場的需求做局部性或漸進性的改變。

技術成熟在眾多廠商的競爭下，市場趨於成熟，技術的價值開始下

降，企業的競爭重點在於利用製程來降低產品成本。

技術衰退在此階段，產品本身已成為陳舊式樣，銷售量成長衰退，

技術與產品僅有少部份的改變。

資料來源：蘇俊榮[11]

另一種生命週期的理論，是在一九五０年代末期，根據一項關於不連續創新的相關

調查報告，所推導出來的模式，Moore[19]利用不同階段的消費群體分佈導引出新的思

維模式，如圖所示：

模型

純科學

技術狂熱者

早期市場

鴻溝

高贍遠囑者

保守派

生命盡頭

康莊大道

實用主義者

保齡球道

龍捲風暴

應用突破

圖 2- 1 技術採用生命週期模型

資料來源：Moore, G.A[19]

高

高低低

9

技術採用生命週期有兩個函數，第一種是版圖衝擊，所影響的不僅是市場上的使用

者，也包括所有的支援體系。另一層面是應用的突破，因技術的引進，造成使用者的角

色改變，從而使投資報酬率相對提升。

技術採用生命週期源起於左上角的方框，此時衝擊程度很高，但所帶來的利益卻不

明顯。主要的理由是新技術的相關應用尚未落實，可稱為純科學和模型的時代，技術狂

熱者的興趣因而特別高昂。目前，大多數的超導體應用都在此範圍內，只有部分醫療儀

器已進入下一階段的發展。

接著，在右上角的方框中，我們可看到早期市場的興起。此時為數不多的高瞻遠矚

者眼見新技術所可能帶來的潛在利益，因而挺身資助第一階段的應用突破。但是相當高

昂的代價和風險，使得對市場形成矜持的態度，這便是造成市場出現鴻溝的主因。

再來進入右下的方框，在這保齡球道市場階段，機敏的行銷可縮短公司通過鴻溝的

時間。此時實用主義者便不約而同的開始採用。由於這類顧客群的蜂擁而入，產業標準

更加成形，使版圖衝擊力道更低，但應用突破的現象則仍然明顯。以上便是龍捲風暴的

運作情況。

最後，當龍捲風暴逐漸褪色，保守派在衝擊力道被充分吸收之後，第一次開始進入

市場。這時，應用突破也已因為時間的過去而成為標準步驟，整個市場已走向康莊大道，

產品加值或加工的改良方案[19]。

依照 Abernathy and Utterback （1994）理論，產品發展過程的科技創新需求區分為

三個階段：浮動期、變遷期和專業期。在產品生命週期不同階段，製造技術與產品開發

技術具有不同的重要性。

一、浮動期：在此時期為新產業興起階段，產品的標準沒有訂定，競爭者對於產品的性

質屬於實驗的性質，產品能成形的考量重於一切，因此具創新功能的產品不斷被開

發出來，此時比較重要的是產品開發技術，製造效率比較不受重視。故產品研發頻

率較製程研發的頻率為高。

二、變遷期：在此時期市場的標準產品已經成形，因此產品的研發主要著重功能強、品

質佳、能符合顧客的需求、能被市場接受而成為標準的產品。由於市場已經打開，

利潤極高，因此許多企業加入，市場上會有許多新產品出現加入競爭。為滿足對產

品快速成長的需求，產量的提昇便成為競爭的優勢，故企業加入更多投資在實體設

備、增加生產的效率與產能。

三、專業期：此時期市場已經飽和。對現有的產品需求減低，創新的可能性減少，產品

10

與製程的研發便只注重細部的改善。此時產業已達到過剩產能的階段，並開始削減

勞工與人力。企業的競爭重點在於成本，市場行銷方式與策略較製造或技術重要，

先進國家的企業即常常在此階段開始往國外發展，以尋求較低成本的製造地點。

圖 2- 2 產品研發與製程研發模型

資料來源：Utterback, J.M[26]

基本上，技術演變的過程，在導入期時，主要著重於產品的開發，後來逐漸進入成

熟期時，則依賴製程上不斷的改良，而其間隨著階段的演變，技術的不確定性降低，且

因技術的模彷與擴散，造成技術效益的衰退，從而需有新技術的導入，而這過程便是因

技術改變而形成的生命週期[26]。

2.2 產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈

2.2.1 價值鏈的定義價值鏈的定義價值鏈的定義價值鏈的定義

價值鏈（Value Chain）為美國學者Michael Porter 於1985 年出來的觀念。所謂價值

鏈，係指企業創造有價值的產品或勞務與顧客的一連串「價值創造活動」，包括往上溯

及原料來源之供應商下追至產品的最終購買者為止。主要是在描述顧客價值在每一個作

業活動累積之情況，目的在於連結那些導致低成本或有差異化的價值創造活動。Porter[20]

11

認為每個企業都是包含產品、生產、行銷、運輸與相關支援作業等各種不同活動的集合

體，且可用一個價值鏈表示，如圖2-3。

圖 2- 3 Porter 的價值鏈.

資料來源：Porter M. E. [20]

Horngren[1]則認為上游供應商及下游顧客亦可視同價值鏈之整體分析的一部份，組織延

伸後之價值鏈，以顧客滿意為優先考量，如圖2-4 所示。

圖 2- 4 組織之延伸後價值鏈

資料來源：Horngren，王美蘭等譯[1]

診斷競爭優勢並尋求改善的基本工具就是價值鏈，價值鏈把企業運作的各種活動，

劃分成產品設計、生產、行銷和運送等獨立領域。透過對價值鏈的影響，這些企業活動

的範疇對競爭優勢產生舉足輕重的效應。「價值」是顧客願意為企業所提供服務付出的

金額。價值的多寡則必須以總收益來計算，它反映出產品的價格和總銷售量。價值鏈所

呈現的總體價值，是由各種「價值活動」（Value Activities）和「利潤」（Margin）所

構成。價值活動是企業進行的各種物質上和技術上具體的活動，也是企業為顧客創造有

價值產品的基礎。Porter 將價值活動區分為主要活動（Primary Activities）和輔助活動

（Support Activities）兩大類：

（一）主要活動－涉及產品實體的生產、銷售、運輸、及售後服務等方面的活動，只

對最終產品組合有直接貢獻者，可分為下列五種：

12

（1）進料後勤（Inbound Logistics）：這類活動與原料之驗收、儲存以及分配有關。

如物料處理、倉儲、存貨控制、運輸排程、退貨給供應商等；

（2）生產作業（Operations）：這類活動與將原料轉化為最終產品有關。如機械加工、

包裝、裝配、設備維修、測試、印刷、和廠房作業等；

（3）出貨後勤（Outbound Logistics）：這類活動與產品收集、儲存、將實體產品運

送給客戶有關。如製成品之倉儲、物料處理、送貨車輛調度、訂單處理、進度安排等；

（4）市場行銷（Marketing and Sales）：這類活動與提供客戶購買產品的理由、並吸

引客戶購買有關。如廣告、促銷、報價、選擇銷售通路、建立通路關係、定價等；

（5）服務（Service）：這類活動與提供服務以增進或維持產品價值有關。如產品安

裝、維修、訓練、零件供應、產品調整等。

以上各活動在價值鏈中屬於連貫的線型關係。各個活動都能創造其附加價值，但由於企

業本身的策略不同，會影響各階段價值鏈活動的價值創造能力，因而產生不同的企業競

爭優勢。

（二）輔助活動－藉由採購、技術、人力資源、及各式整體功能的提供，來支援主要

活動、並相互支援，可分為下列四種：

（1）採購（Procurement）：係指購買用於企業價值鏈活動「投入因素」之功能，而

非所採採購的項目本身。這些採購項目包括了原料、零配件和其他消耗品，以及機器、

設備、房屋建築等資產；

（2）技術發展（Technology Development）：每種價值活動都會用到技術。包括一系

列可以改進產品與製程的有關Know-how 或資訊；

（3）人力資源管理（Human Resource Management）：人力資源管理涉及人員招募、

僱用、培訓、發展、和各種員工福利津貼的不同活動所組成。企業內，人力資源管理

不但支援個別的主要和輔助活動（如聘用工程師），也支援種個價值鏈（如勞工協商）；

（4）企業基本設施（Firm Infrastructure）：企業基本設施包含很多活動，例如一般管

理、企劃、財務、會計、法務、政府事務、品質管制等。基本設施與其他輔助活動不

同之處在於，它通常支援整個價值鏈，而非支援個別價值活動。

13

Shank and Govindarajan（1993）提出創造價值鏈的方法有以下幾個步驟[5]：

1.確認價值鏈階段(Stage)；

2.確認策略性選擇(Strategic Options)；

3.將成本及收入歸屬至價值鏈各階段；

4.估計資產投資；

5.計算的正確性。

2.2.2 產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈

Porter [20]認為價值鏈的觀念除可用於企業內部主要價值活動的成本分析，及與主

要競爭者各項主要價值活動成本的比較外，亦可將價值鏈的觀念運用於整個產業。企業

除了企業系統本身組成的價值鏈外，其與外部相連結之組織，如上下游廠商之個別價值

鏈，乃構成一更完整之價值鏈，Porter 稱之為價值系統(Value System)。

產業價值鏈是指產品在產生價值的過程中，透過不同廠商一連串價值活動的組成。

產業價值鏈的內容提供企業經營與產品目標的選擇。主要功能在於能夠提供企業經營者

選擇與判斷所從事價值活動為何，以及辨識在該價值活動中所需滿足之競爭條件。每一

價值區段如何顯現參與企業的附加價值，重點在於是否符合競爭角色的條件並創造更高

的相對價值[10]。

司徒達賢[3]認為個別產業分析的第一步是分析產業的價值鏈，任何產業都是一連

串的「價值活動」所構成的。產業的最終產品之所以能對顧客產生「價值」與其原材料、

加工、運輸、通路、服務等都有關係，這些都是所謂的價值活動。這些價值活動一方面

提供了附加價值，一方面也有其成本，同時也是企業競爭優勢的潛在來源。從價值鏈之

活動過程，我們可以暸解從原料投入成本至最終消費者所支付價格，其中利潤的各個創

造階段。透過價值鏈活動之進行，一方面可以產生顧客認為有價值的產品或勞務，而另

一方面同時必須負擔各項價值鏈活動所產生之所有成本。為增加利潤，就必須增加顧客

對產品或勞務所願意去支付的價格與價值鏈活動所耗成本間之差距。差距愈大，表示利

潤之創造愈多。當在作價值鏈之成本分析時，不能僅限於所謂的內部成本分析而忽略了

在整個價值鏈活動中，供應商以及顧客對利潤貢獻的廣大影響。

Porter[20]之價值鏈觀念是一種分析企業為顧客創造價值方式之方法，因此，價值

鏈分析是一種將企業分割成多個策略性活動的方法，以便暸解在成本動因和產品差異化

14

上的各項衝突。並且可將價值鏈觀念運用於整個產業。產業價值鏈中每項活動都是競爭

優勢的來源，不同產業自有不同之價值鏈；而價值活動項目之選擇，反映了業者的策略

性意圖（Strategic Intent），不同策略意圖之同業，其產業價值鏈略有不同。因此，在不

同產業中，各家業者應強調不同的價值活動以創造價值。

司徒達賢[3]指出Porter 對產業價值鏈之切割是採取比較「粗分」之方式，亦即簡

單地區分成原料、加工、運輸、行銷等活動，此種劃分方法在策略型態上是「垂直整合

程度之取決」的參考依據。個別的產業價值鏈對產業價值鏈而言，可創造不同之附加價

值。然而，若就策略上的意義而言，產業價值鏈必須作更細的分割，使企業能更深入瞭

解產業價值鏈中附加價值創造的過程以及活動的來源，以利企業對應投入的價值鏈活動

作一策略性之選擇。一般而言，細分式的產業價值鏈會因產業而異，不過大致上可切割

成研究發展、零組件製造、製程技術、品牌、廣告、推銷與售後服務等，而在有些產業

中，存貨、倉儲、訂單處理等也可能成為產業價值鏈重要的一環。在細分的產業價值鏈

下，企業能較明確地區分價值鏈活動之配置，以及明瞭各個活動所創造附加價值的大

小，以企業目前所處之產業價值鏈定位，是否可能以垂直整合之方式介入其他的價值鏈

活動，以取得該部分所創造的附加價值，或是在既有產業價值鏈上策略地加入創新性的

價值鏈活動，以改變目前產業價值鏈之結構，形成策略上的競爭優勢[8]。

圖 2- 5 細分的產業價值鏈

資料來源：司徒達賢[3].

2.3 產業創新需求資源理論產業創新需求資源理論產業創新需求資源理論產業創新需求資源理論

Rothwell 及 Zegveld[23]針對產業創新造成的影響提出說明，他認為由產業的創新可

以導引至國家各經濟層面的成長。而 Porter[20]進一步提出新的競爭優勢理論，其將競

15

爭層面提升到國家層次，並把技術進步與創新列為思考重點。雖然 Porter 的論點已經明

確顯示將產業技術創新對於國家競爭優勢的重要性，但 Porter 的理論卻沒有明顯的指出

產業要如何規劃來達到產業創新。

傳統分析普遍以技術發展相關需求條件，來研究產業創新的相關條件。而近年來，

創新的觀念不僅包括技術與產品的改善，更包括新的產業環節出現或生產因素的改變，

因此影響產業的創新因素便日益複雜。Rothwell 及 Zegveld[23]歸納出產業創新所需要的

因素，包括技術知識與人力資源、市場資訊與管理技巧、財務資源、研究發展、研究環

境、國內市場、國外市場、國內市場環境、國外市場環境等九種資源條件。其認為國家

與企業可以藉由政策來改變相關的因素與條件來獲得競爭上的優勢，而產業所需求的資

源在不同環境下應有不同的差異。

徐作聖[6]分析產業發展階段模式，更進一步提出科技的演進過程，其認為產業在不

同的發展時期與環境應有不同的需求，因此只要能在產業發展過程中掌握重點需求資

源，政府與產業便可依據產業需求做適當的規劃。從傳統的觀點來看產業競爭，國家的

生產因素與環境都是固定的，產業必須善用這些固定的條件來獲得發展。而在實際的產

業競爭行為上，創新與變革才是基本因素。與其在固定的生產因素做最大的規劃，產業

應該改變限制條件成為競爭優勢。因此在以新的觀點來看產業競爭行為，我們所應注重

的是如何引導產業的創新來改變限制條件，進而創造出新的競爭優勢。因此創新結構需

求要素（Innovation infrastructure requirement）便是針對產業的創新過程與結構做更細部

的分析與研究，以找出產業創新與發展的基礎需求條件。

表 2- 2 科技演進過程

發展發展發展發展

階段階段階段階段

科技差距科技差距科技差距科技差距資金需求資金需求資金需求資金需求資金來源資金來源資金來源資金來源主要支出主要支出主要支出主要支出產業結構產業結構產業結構產業結構主要競爭策略主要競爭策略主要競爭策略主要競爭策略

1 極大不確定企業內部或

政府補助

產品研發及

市調

尚未發展未確定

2 差距縮小高企業內部產品及製程

開發；市場

開發

市場區隔

中壟斷或

整體完全

競爭

集中差異化

16

資料來源：徐作聖[6]

2.4 創新政策創新政策創新政策創新政策

2.4.1 創新政策的基本理論創新政策的基本理論創新政策的基本理論創新政策的基本理論

根據美國、日本、德國、法國等先進國家採行之產業政策及經驗，政府對產業活動

採行的政策取向，從自由放任主義到積極干預主義之間，其中有三種基本理念對政策目

標及策略的抉擇影響最大：「塑造有利環境論」(favorite environment promotionist)、「創

新導向論」(innovation pushers)、「結構調整論」(structure adjusters)[4]。

一、塑造有利環境論：主張政府機構的功能應侷限於塑造促進產業發展的有利環境，故

採行之產業政策應著重於促成穩定的經濟環境、增進市場有效競爭，甚至包括刻意低估

本國匯率。

二、創新導向論：主張政府的干預措施必須激發創新，也就是說，政府有能力選取並有

效培育明星工業，使其成為經濟成長的動力。此種理論的基礎在於，肯定政府機構能力

，以選定及培育具有發展潛力的產業，並促進國家經濟的成長。

三、結構調整論：認為政府干預應著重於產業結構的調整。其主要理念是基於市場機能

須依市場狀況而加以調整，才可確保經濟活力與衝勁。當需求面發生重大改變之際，政

府必須針對供給面進行有效的結構轉變。基本上，此種基本理念所制定的產業政策，應

可以協助及引導市場機能的轉變。許多自由經濟理論的學者認為，政府的干預愈少愈

好，但基於下列理由，一般認為政府應介入並形成相關政策：

1. 基礎性科技技術具有外部性經濟，加上研發所需資訊的公共財特性，以及研發

活動的不確定性與不可分割性（經濟規模），導致企業投資的資源低於最適水

準，有必要由政府支持該活動；

2. 依據動態比較利益理論，在其他國家已投入新興產業科技研發，本國若未採產

業政策誘導企業從事研發而改變企業在學習曲線的位置，則將居於競爭劣勢；

3 差距極小創新產品

較低；大

宗產品極

高

創投基金及

企業內部

產品推出速

度及開發風

險 (企業創

新精神)

壟斷或寡

斷式競爭

全面差異化或

成本領導

4 無差距極高股市基金市場開發與

行銷

寡斷式競

爭

全面或集中式

成本領導

17

3. 依據產業組織理論，凡具備相當程度規模的企業組織若從事研究發展應可以有

成果出現。但對多數規模小且資金不足的企業而言，面對技術快速變動及高風

險，並無能力進行，而須由政府政策介入；

4. 此外，保護主義、幼稚工業理論和不平衡成長理論者，則主張政府應介入經濟活

動，引導相關產業發展方向。

換言之，基於外部效果、經濟規模、動態競爭和幼稚工業保護等理由，政府對新興

產業制訂產業政策有其合理化基礎。

2.4.2 產業政策工具產業政策工具產業政策工具產業政策工具

從產業的觀點，政策是政府介入科技發展系統具體實現的手段。科技發展投入到產

出，是從起始階段資源的投入，經創新過程，將技術落實於生產與行銷市場的過程都涵

蓋於科技政策內。Rothwell 及 Zegveld[23]在研究政府之創新政策中指出，創新政策應包

括科技政策及產業政策，而以政策對科技活動之作用層面，將政策分為分為下列三類以

及 12 項政策工具：

(1) 供給面 (Supply)政策：政府直接投入技術供給的三個影響因素，即財務、人力、技

術支援、公共服務等；

(2) 需求面 (Demand)政策：以市場為著眼點，政府提供對技術的需求，進而影響科技發

展之政策；如中央或地方政府對科技產品的採購，以及合約研究等；

(3) 環境面 (Environmental)政策：指間接影響科技發展之環境，即專利、租稅及各項規

則經濟體之法令之制定。

Rothwell 及 Zegveld[23]在另一方面研究指出，政策的形成主要在於政策工具的組

合，而政策工具依其功能屬性，分財務支援、人力支援與技術支援，其作用在科技創新

過程與生產過程扮演創新資源供給的角色。其次，政府對技術合約研究、公共採購等分

別作用於創新與行銷過程上，為創造市場需求的政策工具。此外，建立科技發展的基礎

結構及各種激勵與規制的法令措施，以鼓勵學術界、企業界對研究發展、技術引進與擴

散的與努力，則為提供創新環境的政策工具。

表 2- 3 政府政策工具的分類

分類政策工具定義範例

18

分類政策工具定義範例

供

給

面

政

策

1.公營事業指政府所實施與公營事業成

立、營運及管理等相關之各項

措施。

公有事業的創新、發展新興產

業、公營事業首倡引進新技

術、參與民營企業

2. 科學與技

術開發

政府直接或間接鼓勵各項科學

與技術發展之作為。

研究實驗室、支援研究單位、

學術性團體、專業協會、研究

特許

3.教育與訓練指政府針對教育體制及訓練體

系之各項政策。

一般教育、大學、技職教育、

見習計劃、延續和高深教育、

再訓練

4. 資訊服務政府以直接或間接方式鼓勵技

術及市場資訊流通之作為。

資訊網路與中心建構、圖書

館、顧問與諮詢服務、資料庫、

聯絡服務

環

境

面

政

策

5.財務金融政府直接或間接給於企業之各

項財務支援。

特許、貸款、補助金、財物分

配安排、設備提供、建物或服

務、貸款保證、出口信用貸款

等

6.租稅優惠政府給予企業各項稅賦上的減

免。

公司、個人、間接和薪資稅、

租稅扣抵

7.法規及管制

政府為規範市場秩序之各項措

施。

專利權、環境和健康規訂、獨

占規範

8.政策性策略政府基於協助產業發展所制訂

各項策略性措施。

規劃、區域政策、獎勵創新、

鼓勵企業合併或聯盟、公共諮

詢及輔導

需

求

面

政

策

9.政府採購中央政府及各級地方政府各項

採購之規定。

中央或地方政府的採購、公營

事業之採購、R&D 合約研究、

原型採購

10.公共服務有關解決社會問題之各項服務

性措施。

健康服務、公共建築物、建設、

運輸、電信

11.貿易管制指政府各項進出口管制措施。貿易協定、關稅、貨幣調節

12.海外機構指政府直接設立或間接協助企

業海外設立各種分支機構之作

為。

海外貿易組織

19

資料來源：Rothwell R. and Zegveld W. [23]

經濟學家所指出，成功的創新有賴於技術「供給」和市場「需求」因素間良好組合。

在科技研究上和發展上，就供給面而言，新產品開發和其製程端視下列三種投入要素之

適當程度而定：(a)科學與技術之知識及人力資源(b)有關創新的市場資訊及確保成功研究

發展、生產和銷售所需的管理技術(c)財力資源。

從圖 2-6 中可清楚的看出，政府企圖以供給面的政策影響創新過程，政府本身可以

透過直接參與科學與技術過程，或透過改善上述三要素，亦或是間接地調整經濟、政治

與法規環境，以符合新產品創新需求。另一方面，政府亦可經由需求面的政策改善創新

過程，政府可以在國內市場不論間接或直接，亦或選擇改變國際貿易大環境方式，來改

善需求面條件―如可藉由關稅或貿易協定或建立國家商品海外銷售機構為之。

圖 2- 6 創新過程與政策工具的作用

資料來源：Rothwell R. and Zegveld W. [23]

Rothwel 及 Zegveld[23]認為針對不同的目標，政策在施行有不同的方式與途徑。如

以財務政策工具而言，以總體環境為對象的金融政策與以企業為主的融資政策在做法與

經濟、政治和法規環境(產業結構)

1.公營事業

政府

政策工具

2.科學和技術開發

3.教育與訓練

4.資訊服務

12.海外機構

11.貿易管制

9.政府採購

技術知識與人力資

源

市場資訊與管理技

巧

財力

資源

國際市場

國內市場

R&D

產業創新

10.公共服務

5.

財務金融

6.

租稅優惠

7.

法規與管制

8.

政策性

與 R&D 相關之經濟、政治和法規環

境

國際貿易所需面臨的經濟、政治和

法規環境

供給需求生產

技術可行性市場可行性

20

範圍就不相同。因此在施行政策時就必須依產業不同的發展目標與需求選擇適當的政策

工具與施行方式。而以 Rothwell 及 Zegveld 的理論整理歸納政府輔導產業的方式主要

包括，培育小型企業、發展大型企業、發展特定技術、專注於特定的產業領域、提昇產

業技術潛力、塑造產業環境與強化總體環境等八類。政府在政策實行上便可針對產業不

同的發展目標做不同的修正與調整，以達到輔導產業的目的。

2.5 國家產業組合規劃國家產業組合規劃國家產業組合規劃國家產業組合規劃

2.5.1 策略性產業組合分析相關理論策略性產業組合分析相關理論策略性產業組合分析相關理論策略性產業組合分析相關理論

Porter[20]認為策略性產業的概念近似於「關鍵性產業」，意指在產業發展的時候，

由於人力與物力的資源都非常有限，而各種產業又有不同的需求。因此必須將有限的資

源，用在少數具有影響力的產業上，以重點的突破來帶動相關產業的發展。但是策略性

產業的選擇與認定上，因各國不同的環境與經濟情況等社會因素的影響而有所差異，因

此在各國在產業政策上對於策略性產業的規劃亦有所不同。

早期學者提出產業關連效果的觀念，認為對於在產業價值鏈體系屬於上游的產業進

行擴充可以誘發下游產業的發展，因此可以造成「前推效果」，而對於產業價值鏈體系

上屬於下游的產業進行擴充則可以引發上游相關產業的發展，造成「後引效果」。因

此從策略的分析基準來看，培育能使這兩種效果儘可能擴大的產業才是策略性的重點。

此種理論在封閉下的經濟體系是十分適用，但在開放的經濟體系下仍有不足之處。尤其

在目前國家分工日趨複雜的時候，產業可以選擇多種的供應來源與銷售管道，因此在產

業關連效果便不能明顯的表現出來。

Kotler[18]認為所謂策略性產業的特質應是能造成產業逆轉效應（converse effect），

進而導引產業在技術上的進步與創新，如日本政府培育 Audio， VCR， TV， PC， Phone

產業，利用在產品上技術與經驗的組合便能創造許多新產業與技術的興起(snowball

effect)。其次有些產業可以經過時間的演進而轉化（lean industry），不會因替代性產品

的出現而沒落(substitution effect)。再者是產業的技術可以融合而造成新興產業的與起

(spillover effect)。因此在策略性產業的選擇因以此做為評價的標準。

從經濟發展方面與產業結構方面來看，此種選擇是十分正確的，但是在考慮到國家

本身的能力與時間的因素下，在選擇上仍要做修正。一般而言，在不同的時間下，國家

的優勢與需求便有不同。Porter[20]認為國家的經濟展有四個階段：生產因素導向、投資

導向、創新導向與富裕導向。在不同的階段時期會表現出不同的優勢與需求。如在經濟

發展的最初階段，在策略性產業的選擇上應以能利用天然資源與國家自然優勢條件的產

21

業為佳。但是在投資導向的階段所選擇的產業就必須考慮技術的能力與資產的投資報

酬。因此所謂策略性產業的選擇，即是對未來國家產業發展做長期的規劃。一方面受到

發展條件不同的限制，另一方面則取決於不同的時間下國家資源分配的順序。其最終目

的在於促使產業的整體發展，而使國家經濟發展邁向新的領域。

2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式策略性產業組合分析規劃模式策略性產業組合分析規劃模式策略性產業組合分析規劃模式

Kotler[18]認為策略性產業組合是從許多產業之中選擇出合適發展產業組群（特別

是產業附加價值高與國家有實力競爭的產業環節），並同時也能淘汰衰退或生產力較低

的產業。在策略性產業組合分析過程中，首先必先定義出決定產業發展的條件，將產業

加以定位並設定目標，最後才尋求合適的輔助產業策略。在 Kotler 的產業組合分析模式

中，用來檢驗分析產業組合的的函數主要有二大項 (如圖 2-7)。在此策略性產業組合分

析的模式中，每個國家比較自己與其他國家在競爭條件上的差異後，選擇發展條件最佳

的產業。而政府可以透過政策工具的干預，局部或全面改變競爭能力的優勢，使得產業

更適宜發展。

圖 2- 7 策略性產業選擇分析模式

資料來源：Kotler, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S.[18]

產業吸引力

高附加價值

核心關鍵產業

未來的競爭力

專門化產業

具有出口潛力

國內市場需求高

國家競爭能力

國家產業潛能評估

國家產業發展能力

國家產業發展

22

產業

吸引

力

高

中

低

強中弱

國家競爭能力

圖 2- 8 國家產業組合分析

資料來源：Kotler, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S.[18]

如此，政府便可以依據在每一方塊中不同的產業需求，制定合理的輔導產業政策（如

圖 2-8）。這種為各區塊中的產業賦予不同特性，進而研究產業需求條件的做法，與產

品組合管理矩陣十分類似。

2.5.3 政策規劃與分析模式政策規劃與分析模式政策規劃與分析模式政策規劃與分析模式

產業的規劃政策關係著產業的發展，如何創造產業的優勢條件與減少障礙是政府決

策的重大課題。產業的內外環境隨時都在改變，如何以動態的觀點深入分析產業，具體

描述產業發展策略條件，使決策者可以從各種產業政策工具中選擇若干組合以形成政

策，以創造有利於產業的優勢條件，乃為研究的重點。Kotler[18]研究日本的產業發展策

略，他認為日本產業的發展主要有一套規劃模式，其模式主要發展目標、投資策略與需

求生產要素三種構面來選擇重點產業發展與設計主要的政策。而 Rothwell 及 Zegveld

[23]認為在實際的競爭行為下，國家與產業可以透過不同的途徑來獲取產業創新所需的

資源與條件，分別為：塑造產業環境、強化總體環境、專注特定技術領域、專注特定產

業領域、提昇產業技術潛力、培育小型企業、培育大型企業。

此外，對於新興產業的政策規劃，根據王健全[2]針對台灣的產業政策探討的見解，

認為其制定可分為：供給面政策、需求面政策、以及環境面政策。供給面政策透過財務、

人力、技術等因子直接影響技術供給；需求面則透過契約的研究、政府的採購等措施，

進而影響並提供穩定的市場需求；而環境面政策是藉著專利保護、租稅制度建立、智慧

財產權的保障、公平交易法的制定等來建構整個產業環境的利基。除了一般的基礎建設

外，研究發展層面的介入，具有相當大的影響力來引導某些特定產業的發展，減緩產業

學習曲線的陡峭，簡短廠商的學習時間。

23

第三章第三章第三章第三章產業介紹產業介紹產業介紹產業介紹

3.1 產業簡介產業簡介產業簡介產業簡介

3.1.1 Smart Grid 定義定義定義定義

Smart Grid 是將過去的電力系統結合現今的通訊網路架構，新興能源，電子電力科

技，並利用測量、分析、管理等軟體應用程式，改善電力品質，使其能夠更加有效率、

穩定、安全，並提供客戶更多的附加服務。

今日的交流電力系統是以 Nicola Tesla 於西元 1888 年發表的設計為基礎，建立於西

元 1896 年，以發電廠、輸電系統、配電系統組成，將電力由發電廠傳送給終端用戶。

隨著現代數位科技以及資訊時代的來臨，所帶來的是更高的電力負載需求，要求不中斷

的電力供給，以及高品質，高附加價值的服務，很多當時所採行的技術，在沿用了一百

多年之後，已經不敷使用，由於電力需求超載，電力系統時常發生不穩定的狀況，突發

性的斷電、跳電，或是發電廠政策性的輪流限電，都對終端的商業或是工業用戶造成極

大的損失，甚至對一般用戶生活上也造成極大的困擾。根據美國電力研究協會的研究顯

示，電力不穩造成美國一年五百億到一千億美金的損失。

近年來急速發展的通訊以及資訊科技已經在現實生活中提供了完整的服務以及成

熟的架構，透過這樣的利基，是將過去的電力系統發展成智慧型的電力系統的最佳時

機，美國政府透過通過”Energy Independence and Security Act of 2007”法案，於

2008~2012 期間，每年撥款一億美金做為補償以及激勵 Smart Grid 建置的費用，而歐洲

各國也積極推動此一政策。

根據美國能源部(Department of Energy，DOE)的國家能源技術實驗室(National

Energy Technology Laboratory，NETL)的定義，Smart Grid 應具備幾項功能:

1. 自我恢復(Self-healing): Smart Grid 透過感應器以及自動化的控制系統，傳送即

時的資訊，用以快速的感測、分析、對發生的問題提供立即的處理，透過這樣

的機制避免或減輕電力品質不佳以及斷電等問題。

2. 客戶授權(Empowering Customer): Smart Grid 在設計時將消費者的設備以及消

費者行為納入考量，不像過去電力系統單向的資訊，Smart Grid 透過雙向的溝

通，將電力做最佳的配置，例如，發電廠可以透過讀取消費者電表資料並分析

用電狀況來動態調整用電價格，以避免尖峰用電量超過發電負載；消費者也可

以透過即時價格資訊調整用電行為，減少非必需用電費用支出。

24

3. 對損害的容忍度: Smart Grid 面對實體以及資訊上的損害能夠將傷害減到最低

並立即恢復，在遭遇人為或是自然破壞所造成的電力影響時，能即時隔離受影

響的區域，並重新規劃電力配置，使其他區域不致於受到影響。

4. 提供符合二十一世紀使用需求的電力品質: Smart Grid 能夠提供持續以及高品

質的電力供應，以符合今日消費者以及工業上的需求。

5. 整合更多電力選項:對於各種形式的再生能源以及區域型發電所產生的電力能

夠完全相容，並透過電力管理系統將納入的電力做最佳的配置，提供消費者更

多的電力選擇並減少費用支出。

6. 資產最佳化:Smart Grid 透過資訊科技以及即時監控，將發電系統做最有效的利

用，並藉以減少營運以及維護的費用支出。

3.1.2 Smart Grid 發展發展發展發展目標目標目標目標

近年來，歐美開始正視能源短缺以及電力系統不敷未來需求的問題，結合政府、產

業界、學界所組成的組織，發表對未來電力系統的架構與願景。希望初步的將 Smart Grid

概念文件化，並開始推廣全球對 Smart Grid 的建置。電力系統是一個長期發展的建設，

必須提早規劃以因應未來的需求。

根據電力研究協會的預估，在未來的二十年，全球對於 Smart Grid 的投資將會到達

一千六百五十億美金，但是此投資將會帶來六千三百八十億到八千零二十億美金的整體

利益，支出收益比是四倍。

在發電的過程中，能源耗損高達 60%，電力傳輸配送過程中又會耗損 10%，終端真

正能供使用者有效利用的電力佔最初能源的比例只有 10%。根據商業圓桌組織(Business

Roundtable)的研究，電力系統的更新，將會減少傳輸配送過程所造成的電力損失，一年

可達兩百五十億美金。

分散式發電系統可以有效減少電力無效率所造成的損失;突觸能源經濟組織

(Synapse Energy Economics)的報告指出，Smart Grid 所增加的能源使用效率，再生能源

以及分散式發電將會帶來一年三百六十億美金的利益。電力系統的穩定性不佳，例如停

電以及電力品質問題，一年所造成的損失高達一千億美金。

Smart Grid 不僅僅可以帶來龐大的利益，而且可以大幅減少對傳統發電設備的投

資，根據太平洋西北國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory，PNNL)的研究，

Smart Grid 設備的投資將會產生超過傳統電力系統十倍的效率，因此，二十年後，絕大

多數的傳統電力基礎建設的投資將會停止，以今日現值來看，減少的傳統電力系統投資

25

金額高達一千一百七十億美金。此外，減少傳統電力投資也對環境有很大的幫助，減少

對環境的汙染也是 Smart Grid 發展的重點。

透過比較 20世紀的電力系統與 Smart Grid 所規劃的 21世紀智慧型電網系統，可以

看到未來的電力系統有許多改變，例如，設備大量數位化、透過網路架構傳送數位資訊，

並透過監控、分析、管理系統，全自動或半自動的對電力設備進行控制，並且結合各項

系統，提供更多電力相關服務，如表 3-1 所示:

表 3- 1 20 世紀與 21世紀電力系統比較

20202020thththth 世紀電力系統世紀電力系統世紀電力系統世紀電力系統 21212121

stststst 世紀智慧型電網世紀智慧型電網世紀智慧型電網世紀智慧型電網系統系統系統系統

機電設備機電設備機電設備機電設備數位設備數位設備數位設備數位設備

單向溝通單向溝通單向溝通單向溝通雙向溝通雙向溝通雙向溝通雙向溝通

中央發電中央發電中央發電中央發電併入區域發電併入區域發電併入區域發電併入區域發電

無線電架構無線電架構無線電架構無線電架構網路架構網路架構網路架構網路架構

少數感應器少數感應器少數感應器少數感應器全面裝置全面裝置全面裝置全面裝置監測以及感應設備監測以及感應設備監測以及感應設備監測以及感應設備

無監控無監控無監控無監控自我監控自我監控自我監控自我監控

人工恢復人工恢復人工恢復人工恢復半自動恢復半自動恢復半自動恢復半自動恢復，，，，最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能

容易發生失敗及斷電容易發生失敗及斷電容易發生失敗及斷電容易發生失敗及斷電保護及隔離系統保護及隔離系統保護及隔離系統保護及隔離系統

人工檢視設備人工檢視設備人工檢視設備人工檢視設備遠端監控設備遠端監控設備遠端監控設備遠端監控設備

由委員會做出緊急決策由委員會做出緊急決策由委員會做出緊急決策由委員會做出緊急決策，，，，並經由電話通知並經由電話通知並經由電話通知並經由電話通知由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測

對電力配置對電力配置對電力配置對電力配置有限的控制有限的控制有限的控制有限的控制全面的控制系統全面的控制系統全面的控制系統全面的控制系統

有限的價格資訊有限的價格資訊有限的價格資訊有限的價格資訊全面的價格資訊全面的價格資訊全面的價格資訊全面的價格資訊

消費者消費者消費者消費者電力來源電力來源電力來源電力來源選擇性少選擇性少選擇性少選擇性少消費者消費者消費者消費者電力來源電力來源電力來源電力來源有許多選擇有許多選擇有許多選擇有許多選擇


26

透過 21th 世紀電力系統的升級，Smart Grid 有以下目標:

更可靠更可靠更可靠更可靠::::

一個可靠的電力系統應提供消費者持續不斷以及品質穩定的電力，面對電力上

的狀況，應該有能力發出警告且有能力處理大多數的狀況而不至於發生電力中斷等

問題，在多數消費者被影響到之前，應採取正確的處置行動。根據電力研究協會的

估計，美國一年因為電力不穩所造成的損失約有一千億美金，透過 Smart Grid 可以

達到改善:

1. 感應器以及新進的測量技術能夠及時的回傳電力狀況的有效資訊以供分析，當

發生電力負載過大而即將發生斷電時，決策系統會快速的採取降低用電負載的

程序。

2. 當發生斷電的情形，Smart Grid 將會迅速隔離問題點，重新規劃電力配置，使

情況不致影響其他區域，並對問題點進行自動恢復。

3. 分散式能源系統(Distributed Energy Resources，DER)會在電力超載的時候呼叫

其他供電系統的電力支援，以達到供電平衡。

更堅固更堅固更堅固更堅固::::

美國在遭遇 911 恐怖攻擊時，因電力中斷造成極大的損失。

1. 分散式的輸電系統可以避免單一攻擊所造成的傷害。

2. 多角化的分散式能源系統在面對危機時有更多的電力資源選擇。

3. 即時的監控也能在第一時間發現受到攻擊，並快速採取正確措施。

更安全更安全更安全更安全::::

電力設備的工作被指稱是最危險的工作，根據研究報告，因為從事電力設備的相關

工作，一年造成 1000 人死亡，7000 人被閃電擊傷。

1. Smart Grid 自我修復的功能，能減少許多人力維修的機會，也降低了維修所造

成的安全顧慮。

2. Smart Grid 監控以及決策的功能，能提前發現問題並且避免因設備損壞而造成

對社會大眾人身的傷害。

更經濟更經濟更經濟更經濟::::

27

採用 Smart Grid 的負載管理系統，分散式發電(Distributed Generation)，以及需求回

應機制，可以達到:

1. 減少集中式發電廠、變電所、輸配電纜線的投資。

2. 降低尖峰用電需求，及尖峰電價。

3. 因為電力系統更加穩定，將降低整體電力成本。

更有效率更有效率更有效率更有效率::::

採用 Smart Grid 的資產管理程式(Asset Management Program)以及監控系統，

1. 可得到動態的設備狀況，藉此計算出最佳的設備使用率。

2. 規劃最適的設備負載。

3. 隨時監控電力狀況，可以避免設備損毀以及電力品質不佳所造成的損失。

對環境更友善對環境更友善對環境更友善對環境更友善::::

1. Smart Grid 鼓勵更多小型分散式能源系統的配置，例如風力發電，太陽能發電

等再生能源的潔淨科技，可以大幅減少二氧化碳的排放量。

2. 根據商業能源研究報告指出，在美國，目前風力發電量為 9.65 GW，預估在 2025

年可達 20 GW;而太陽能發電量在 2025 年也可達 4.5 GW，再生能源發電量占總

發電量的比例也將從 2%提升到 4%。

3. 透過需求回應(Demand Response)的機制，消費者將會對電價更為敏感，也將會

更有效率的使用電力，減少不必要的電力浪費;將再生能源發電與電力系統相

連結，將再生能源發電做更有效的利用，並可藉此刺激再生能源發展，達到再

生能源組合標準(Renewable Portfolio Standards)清淨能源的目標。

4. 大幅減少對集中式發電廠，傳輸管線，配送管線，配電場投資。

3.1.3 Smart Grid 技術應用技術應用技術應用技術應用

為了達成未來電力系統的目標，Smart Grid 必須掌握以下關鍵技術，並藉此形成諸

多應用:

1.1.1.1. 通訊整合通訊整合通訊整合通訊整合::::

Broadband over power line、RF、Wimax、Wifi、CDMA 等通訊方式都是既有的

應用，只是應用的產業並非電力系統而是其他的產業，例如手機通訊、無線網路等。

Smart Grid 可以將這些既有的通訊網路整合並使用在電力的應用上，再根據通訊標

28

電表

智慧閘

道器

智慧家電

調溫器

節電器

Smart Grid 家庭網路

服務

提供

者

準開發電力系統上的設備，使電力網絡上的設備相互溝通，達到高速通訊、充分整

合、雙向溝通，使系統上的設備可以得到即時資訊。通訊整合將形成開放式的標準，

未來電力設備將依據這個標準開發，電力系統上的設備將溝通無阻。設備資料經由

通訊傳達到控制中心，並加以分析、控制使電力系統將更加穩定，有效率。

2. 感應與量測感應與量測感應與量測感應與量測:

現代科技加強了電力系統的感應以及量測能力，使資訊可以透過數據化的傳

輸，加強各方面的電力管理系統。透過數據，可以評估設備的狀況，電力系統是否

正常。透過自動電表讀取，除了可以節省人工抄表的人力，也可以避免偷電的情形

發生；加入需求回應的機制，可以避免電力負載過大的情形，也可使消費者更節約

有效率的用電。感應與量測技術又可分消費者端技術，與設備端技術來探討。

(1).消費者端技術::::服務提供者(例如發電廠)，透過不斷的讀取電表的資料，可以

得知顧客的用電情況，再整合區域內所有電表的資料，就可以得知區域的用電情

況，並透過分析，預測未來區域用電是否超過負載；並加入需求回應機制，透過通

訊，告知消費者動態電價，消費者再參照電價資訊，來調節家中家電用品的使用狀

況，以達到尖峰時刻用電量的減少，避免電力狀況不穩定，消費者也可以節省電費

支出，將電力做最佳的利用，如圖 3-1:

圖 3- 1 家用設備感應與量測技術

資料來源：NETL，”Sensing and Measurement”，pp.B2-6，2007.1

29

(2).設備端技術:

監控系統:即時的監控系統，可以提供最新的電力資訊，並且可以得知目前電

力系統上大多數設備的狀況。廣大區域監視系統(Wide Area Monitor System，WAMS):

透過相位監視原件(Phase Monitor Unit，PMU)，在同一時點，對電力系統上不同節

點的電流、電壓做採樣，由相位數據集中系統(Phase Data Concentrator，PDC)整合

資訊，交由控制中心分析，以達到電力品質監控的作用，並具有事先預警功能，並

將數據與傳統 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統的數據結合，

加強對狀態的預測。廣大區域監視系統被認為是現行發展的感應量測技術中，最有

潛力改善電力系統信任度的一種技術。如圖 3-2:

圖 3- 2 廣大區域監視系統之電力品質分析

資料來源：IEEE Power & Energy Magazine,” WAMS Applications in Chinese Power Systems”, 2006.1

動態線路電流技術(Dynamic line rating technology):用以量測線路即時電流負

載量的技術，過去的電流負載，因為害怕電力不穩的狀況，都是以最保險的負載量

傳輸，但是透過感應器，可以得知節點的溫度，天氣狀況，負載的緊繃程度來動態

調節電力，使電力傳輸量相較於傳統而言增加不少。如圖 3-3:

30

圖 3- 3 動態線路電流技術增加電流傳輸

資料來源：NETL,”Sensing and Measurement”,pp.B2-11,2007.1

保護系統:在過去，70%以上的主要系統不穩涉及繼電器(Relays)保護系統，今

日的系統試圖就此方面做出改善，相較於過去的機電式或是類比式的繼電器，新一

代的數位型繼電器提供了許多附加的功能，例如，錯誤定位(fault location)、高阻抗

配送錯誤偵測(high-impedance distribution fault detection)、更精密的變壓器以及匯流

排錯誤偵測、自我查驗(Self-Checking)、診斷(Diagnose)，當這些先進的保護系統越

普及，整個電力系統的穩定度就越值得信賴。

3.3.3.3. 先進的元件先進的元件先進的元件先進的元件::::

先進的元件是決定電力品質的關鍵因素。採用最新的基礎科學，例如材

料、電力電子、超導體、微電子、化學等科技，應用在電力系統上。

電力電子電力電子電力電子電力電子::::

彈性交替電流傳送系統 (Flexible Alternating Current Transmission

system devices，FACT)是電力電子在先進元件上應用的例子，在傳輸與配

送系統上有以下功能:

• 在不同負載狀況下的電壓控制。

• 電力品質的加強。

• 改善長距離電力傳送會發生的穩定性問題。

高電壓直流電流(High Voltage Direct Current，HVDC)是一項電力電子

31

成熟的技術，提供了以下功能:

• 連結非同步系統。

• 改善長距離電力傳送會發生的穩定性問題。

超導體超導體超導體超導體::::

美國的超導體發展是由能源部所支持，目前高溫超導體電纜已經開發

出來，但是還在試產階段，距離商業用大規模量產還有一段距離，第二代

的超導體電纜的成本將會比第一代低 3~10 倍，而電力傳送耗損卻只有十

分之一，目前也已小量生產，但目前只能生產短長度的第二代電纜，未來

期望量產長距離的第二代電纜，大量使用在工業及商業電力系統上

分分分分散散散散式能源發電與儲存式能源發電與儲存式能源發電與儲存式能源發電與儲存::::

分散式發電指的是較靠近負載端且發電容量較小的小型發電設備所

組成的系統，例如，柴油引擎、汽油引擎、汽電共生、燃料電池、太陽能、

風力發電等，發電量在 3~10000 kW，用以做為傳統電力之外的電力選擇，

或是用以加強傳統的電力系統。由於分散式發電大多較靠近供電區，故可

避免因長程電力傳輸所造成的損失，並兼具有增加發電容量、提高電力品

質及穩定度、發電成本較集中式發電低廉的優點。

隨著未來小容量分散式電源佔比提高，如何兼顧安全及電力品質來進

行整合運轉控制是近年來受到相當重視之議題，重要區域內建立微型電網

以提高供電可靠度逐漸受到重視。歐洲、美國及日本等先進國家，已紛紛

針對所謂分散式發電進行研究，包含模擬分析及驗證系統建置等。分散式

發電除可獨立由分散型電源(再生能源)供應電力外，另可與既有電力系統

相連接，當既有電力系統發生故障停電時，分散型發電系統將可維持系統

獨立運轉，此時分散型發電系統之運轉與控制便是一大挑戰，亦即如何進

行分散型電力系統的頻率調節、電壓控制、功率分配及電力品質乃相當重

要技術，必須透過研究計畫，測試大量及不同分散式電源(再生能源)併入

電力系統後，對電力品質之影響，以及改善技術之開發。

近期的目標是希望能將分散型發電系統以低成本、高效率的方式納入

傳統的發電系統，並建立通訊網路，在未來能夠通過管理，將分散式發電

做有效的利用。

32

在電力儲存科技方面，透過VRB(vanadium redox flow battery)， sodium

sulfur (NaS) battery，不但可以有長時間的電力儲存能力(8小時以上)，透

過此儲存裝置也可以避免掉電力系統上不穩定的狀態，提供高品質的電

力。

4.4.4.4. 先進的控制方法先進的控制方法先進的控制方法先進的控制方法::::

採用新的方法及演算法來監視電力系統元件，能夠迅速的診斷出問題，並即時

的對突發事件做出適當的反應，同時也支援市場定價，加強設備的管理系統，使其

達到最有效率的運作。先進的控制方法與其他四項 Smart Grid 關鍵技術息息相關，

例如監視電力系統上的元件(與感應與量測技術有關)，提供即時與適當的回應(與

通訊整合技術以及先進的原件有關)，快速的診斷(與改善介面與決策支援有關)。

新進的控制方法可以分為三類:

• 分佈式智能代理(Distributed Intelligent Agent)。

• 分析工具(Analytical Tools):應用軟體和高速電腦。

• 作業應用(Operational Applications):SCADA 系統、變電站自動化、需求回應。

5.5.5.5. 介面改善與決策支持介面改善與決策支持介面改善與決策支持介面改善與決策支持::::

為了讓操作人員在實際操作時更容易，Smart Grid 將複雜的數據轉換成更直覺

的訊息，甚至是以圖形表示;當管理者在做決策的時候，系統也能提供選單式的方

案決策輔助，讓決策者可以更清楚採取此決策可能會發生的影響，透過圖形化的顯

示，操作人員可以更容易瞭解整個電力系統的狀況。如圖 3-4:

33

圖 3- 4 介面改善的圖形操作

資料來源：NETL，”Improved interfaces and decision support ”，pp.B5-11，2007.3

透過決策輔助系統，可以清楚的比較決策前後的差異。如圖 3-5:

圖 3- 5 輔助決策介面

資料來源：NETL，”Improved interfaces and decision support ”，pp.B5-12，2007.3

3.1.4 Smart Grid技術標準與產業聯盟技術標準與產業聯盟技術標準與產業聯盟技術標準與產業聯盟

Smart Grid 主要是希望將過去的電力系統，結合現代的科技，做一個全面性的效能

提升，期望能結合通訊整合、感應與量測、先進的元件、先進的控制方法等關鍵技術，

使整個電力系統能達到，可靠、牢固、經濟、效率、安全等願景

34

由於電力系統影響範圍甚廣，許多機構與組織針對 Smart Grid 的各個範疇進行研究

與推廣，期望能將 Smart Grid 真正落實，以下是根據 Smart Grid 的政策規範，願景及操

作模式、系統整合、技術研發等不同目的而組織的國家級，地方或私人機構圖表，如圖

3-6:

圖 3- 6 Smart Grid 組織圖

資料來源：Steve Pullins，” Overview of the Modern Grid Initiativet ”，pp.11，2006.11

1. Grid 2030:是一項對於美國電力系統未來願景的聯合聲明，其中結合了電力工

業、設備製造商、資訊科技供應商、聯邦和州政府機構、利益團體、大學和國

家實驗室。它涵蓋發電、輸電、配電、存儲和最終用途。美國能源部辦公室

提出的國家電力傳送科技藍圖(National Electric Delivery Technologies Roadmap)

是對 Smart Grid 願景的執行文件，文件中概述了發展 Smart Grid 的關鍵問題以

及挑戰，並給予政府以及產業界對於建立美國未來電力傳輸系統的具體建議。

2. Modern Grid Initiative(MGI): MGI 是結合了美國能源部、國家能源技術實驗

室、設備商、消費者、研究人員和其他電力系統相關團體的合作努力，以制定

一個共同的，符合國家遠景的現代化電力系統。MGI 支援關鍵的系統以及技術

以利於發展高度整合的現代化電力系統。MGI 是由美國能源部的電力傳送及能

源可靠性辦公室(Office of Electricity Delivery and Energy Reliability)所發起，是

基於 Grid 2030 以及國家電力傳送科技藍圖而發展，並與 GridWise 以及

GridWorks 等機構的計畫作同步聯結。

3. GridWise:美國能源部的一項計畫，該計畫的重點是對發展現代化電力系統所

必須開發的資訊科技(Information Technology)，由 GridWise 聯盟(GridWise

35

Alliance)執行，此計畫投資於通訊系統結構與標準的建立，模擬及分析工具的

開發，並對電力系統的規範、管制以及市場框架進行研究。GrideWise 提供了

電力系統相關的公營以及私人機構一個想法交流，合作努力的平台，並可與電

力政策制定者於此一平台進行會議討論。

4. GridWorks: 美國能源部的一項計畫，該計畫的重點是對發展現代化電力系統

所以須提供的穩定度進行改善，以電力系統元件為主，例如電纜、導線、變電

所、保護系統以及其他電力設備。GridWork 也同時致力於高溫超導體系統、傳

輸可靠度技術、配電技術以及能源儲存裝置的開發。

5. IntelliGrid:由電力研究院所建立，由公營以及私人機構所組成，對全球對電力

系統的研究進行整合及最佳化，投資於技術研發，整合各項技術，以及傳遞技

術訊息。IntelliGrid 提供公用事業在規劃、選定規格、採買資訊科技系統時的

具體建議，例如先進電表 (Advanced Metering)，配電自動化 (Distribution

Automation)，需求回應等系統。該組織也提供設備、系統及技術的評估。許多

公用事業機構已經採用了 IntelliGrid 的架構，例如南加州愛迪生(Southern

California Edison)，長島電力管理局(Long Island Power Authority)等。

3.1.5 Smart Grid 產業特性產業特性產業特性產業特性

Smart Grid 在市場面，必須要同時結合政府政策、電力產業投入、以及電力技術。

由於初期投資金額非常龐大，政府必須明定制度，與產業界、學術界人士共同訂定架構，

計畫時程以及未來藍圖，並提供足夠的誘因驅使產業界投入，包括產業優惠補助、協助

升級等等政策：當產業界要規畫多功能的電力服務時，也需要相關技術能夠到位，否則

單一服務將無法構成足夠的驅動力量，以下是產業必須要具備的三項推動力:

政策的領導政策的領導政策的領導政策的領導:面對能源的困境，政府常常對電力系統的單一技術做發展，例如再生

能源的利用，但是對於整體電力系統的全面性願景及規劃卻很少，政府面對 Smart Grid

的發展，應該要扮演一個強力的領導角色，制定政策以明確規定整個 Smart Grid 的架構、

未來的藍圖，並整合適當的科技，解決電力系統上各種的問題;此外，Smart Grid 的推動，

必須對整個供應鏈，以及社會都帶來具有吸引力的利益，才能趨使整個產業發展。

產業產業產業產業界投入界投入界投入界投入:對於產業界而言，大部分的廠商還是認為 Smat Grid 只是一個概念，而

非確定的制度與方向，因此不敢貿然投資。政府必須提供更多的誘因來吸引廠商參與。

根據國家科學基金會(National Science Foundation)的研究，電力相關廠商每年投入於研發

的經費，占全年獲利不到 1%，這也可以說明廠商對於改善現行電力系統的漠視。目前

的電力供應鏈上的廠商一般都處於競爭的狀態，但是要達成 Smart Grid 的願景，讓廠商

彼此之間有更多的合作機會，將競爭轉化為合作是必須的。要廠商能從改變中獲利，必

36

須提供許多服務，所以這些服務的技術是否成熟也將影響廠商是否投入，因此積極發展

電力系統相關科技是勢在必行的。面對改變，需要投資龐大的成本，大多數廠商都是安

於現狀的，認為目前的電力系統尚未發生很大的問題，並不急於改善；必須透過政府領

導，給予適當的產業補貼優惠，訂定整體性的產業標準與發展願景;並加速技術升級，使

服務能夠更多元。

技術研發技術研發技術研發技術研發::::訂定通訊上的標準及架構，提供一個開放式系統，整合各種不同的通訊

方式以便於電力設備彼此相互溝通是 Smart Grid 的重要功能之一。面對各種不同系統，

不同格式的資料來源，都必須要能夠處理。透過普遍設置的感應偵測設備來蒐集資料，

資料必須透過通訊網路傳送，傳送後必須透過各類系統管理以及分析。在 Smart Grid 系

統上，各種技術環環相扣，缺一不可，必須要將以串連。感應器，通訊網路，管理以及

分析系統的單獨存在都無法實現 Smart Grid 的功能需求。

3.2 全球全球全球全球 Smart Grid 產業概況產業概況產業概況產業概況

全球 Smart Grid 產業目前正處於一個新興的階段，有許多技術都還處於測試的階

段，圖 3-6 是美國能源部，國家能源科技實驗室所計畫的 Smart Grid 的時程表，在 2005

年間完成了 Smart Grid 的概念架構，並將概念架構架構具體文件化，交由由政府、產業

界、學術界所共同組成的團體討論，並規畫整體的測試計畫，包括政策，技術，電力系

統設計等測試活動，並於 2008 到 2012 年進行測試，在測試的過程中不斷的修訂 Smart

Grid 規格，在 2012 年測試完成後，將會提出一個標準的 Smart Grid 規格，以提供全球

智慧型電網系統的後續發展的方向。

Q2，，，， Q3 Q3，，，， Q4 Q4 Q1 Q3 Q4 2005 2005 2006 2008 2008 2012

圖 3- 7 Smart Grid 計畫時程

資料來源：NETL，”Modern Grid v2.0Powering Our 21st-Century Economy”，pp.A2-17，2007.1

智慧型電

網系統文

件

相關人員

會議

技術測試

完成

初期技術

測試

技術測試

活動啟動

技術測試

活動規劃

概念建立相關人員

評價

測試活動

定義

實行技術測試活動

37

雖然以美國能源部的規劃而言，目前仍屬於初期技術測試的時間，整體 Smart Grid

規格訂定仍需要多年的時間，但目前美國許多區域，已經展開小規模的 Smart Grid 實施，

例如南加州愛迪生(Southern California Edison)，規劃在 2009 年之前要替換五百萬個智慧

型電表，在最初的五年規劃五十億美金做基礎建設，再之後的五年更會投入九十億美金;

美國電力公司(America Electric Power)，規劃在 2015 年之前，對其五百萬個客戶更新智

慧型電表;美國聖地牙哥也規劃了四億九千萬的經費，預計在 2007 到 2016 年完成整個

建置計畫。

3.2.1 Smart Grid 產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈

Smart Grid 產業的價值鍊可以將由電力傳送路徑簡單區分為四個主要部分，包括發

電系統、送電系統、配電系統、以及服務，各部分的主要活動及相對之附加價值，如圖

3-8 所示。

圖 3- 8 全球 Smart Grid 產業價值鏈


1. 發電系統:Smart Grid 的發電系統，將分散式發電以及再生能源發電納入傳統的

電力供應系統中，並透過分散式電力管理系統，將不連續且不穩定的分散式電

力來源，與原有電力整合，做最佳的電力配置。新一代的發電系統並可即時監

控發電設備使用率，將發電效率達到最佳，降低發電成本。此外，透過監控，

也可保持電力品質的穩定。

2. 送電系統:採用最新的材料科技，研發新一代電纜，可將電力傳送耗損耗損降低

38

為十分之一。透過監控系統，若發生斷電情形，將迅速隔離斷電節點，使其他

區域不受影響，並透過自行修復功能，在最短的時間內恢復供電。

3. 配電系統：透過不斷的跟終端用電客戶溝通，可預測區域內用電量，若是即將

超過負載，便會利用客戶回應機制，以動態電價降低尖峰時刻用電，或以配電

管理系統，要求其他配電設備供電支援。

4. 客戶服務：主要提供服務的內容，包括斷電預警，可以讓用戶提前準備將斷電

傷害降到最低，或提供即時價格服務，讓客戶根據電價自行決定用電行為，再

加上帳單與用電資訊，將始終端用戶對電力最做有效率的使用。

3.2.2 產業關聯魚骨圖產業關聯魚骨圖產業關聯魚骨圖產業關聯魚骨圖

透過產業價值鍊再加上產業關聯魚骨圖，可進一步找出構成 Smart Grid 產業的重要

元素為量測系統、傳輸網路、控制系統、服務以及電力系統基礎建設，以形成一個完整

的 Smart Grid 產業系統，如圖 3-9 所示。

圖 3- 9 Smart Grid 產業魚骨圖


� 測量設備(Measure):

為 Smart Grid 系統中資料收集的功能，在家庭用途上，智慧型閘道器(Smart Gateway)透

過無線網路控制家中智慧型家電(Smart appliance)，例如冰箱、冷氣、節電器等，可以遠

端控制，對電力做有效的利用，智慧電表取得家庭用電資訊之後，透過傳輸系統將資料

傳給控制系統做分析以及管理。Smart Grid 也在電力系統上個個節點設備上增加感測器

39

(Sensor)，即時收集電力資訊，對電力分配，以及電力品質做最佳的掌控。

� 傳送網絡(Transmission):

為 Smart Grid 系統中資料傳送的功能，包含無線電(RF)、固網(Fixed network)、無線網

路(wireless)、電力線負載寬頻(Broadband over Power Line，BPL)，等多種傳輸方式，希

望能透過通用資訊模組(Common Information Model，CIM)將多種傳輸方式整合，並開發

開放式系統(Open System)，將整個電力系統上不同的作業系統，以及各種電力設備的資

訊傳輸標準，透過整合都能加以處理分析。

� 控制系統(Control):

將收集到的資料分析及管理，並結合其他電力科技系統，提供更多控制功能。控制系統

分為三大類:

� 配送智慧型代理(Distributed intelligent agent):主要負責電力系統上的配電管理，例

如電源管理系統(Electric Management System，EMS)、動態電力管理設備(Dynamic

power control device)。

� 分析工具(Analysis tool):將取得的數據加以分析並管理，例如相位測量分析(Phasor

measure analysis)，可將不同節點的相位即時採樣分析，保證電力品質；配電錯誤定

位(Distribution fault location)，當設備發生錯誤，可以立即定位並處理，減少錯誤造

成的傷害。

� 操作應用(Operational application):例如需求回應系統(Demand Response，DR)，配電

端與用電戶雙向溝通，配電端可以了解電力供給與需求，用電端也可藉由動態電價

決定用電行為；斷電管理系統(outage management)，在斷電的第一時間，將斷電區

域隔離，不至於影響其他區域，並迅速將斷電區域復電。

� 服務提供(Service):

Smart Grid 結合以上系統，直接對終端用電客戶提供的加值服務，例如即時電價服務系

統(Real time price service)，配電者根據用電負載，動態的提供用電客戶電價資訊，用電

戶可以選擇在低電價的時候用電，高電價的時候節電，達到用電效率，提供帳單與用電

資訊(Billing and use information)，讓用電戶對用電資訊更加即時。

� 傳配電基礎建設(Transmission/Distribution Infrastructure):

40

結合最新的研發科技，如材料、化學、超導體、電子電力科學，對電力系統的基礎設施

做改善，例如耗損率更小，傳輸效率更好的電纜;研發儲電密度更高，時間更長的電力

儲存裝置，以及將新興的發電系統，例如風力、太陽能、燃料電池、生質能源發電納入

傳統傳配電系統中。

3.2.3 全球全球全球全球 Smart Grid 系統面系統面系統面系統面定位定位定位定位

Smart Grid 的概念是近年來才提出的，整體的架構以及未來發展方向也掌控在歐美

國家手中，在整體產業上，目前還處於一個規劃中的狀態，詳細的規格也必須在未來不

斷的實驗、應用、討論之後能確定標準。目前的實驗計畫以及小區域的實施已經在歐美

地區開始進行，也訂有確定的時間表，希望藉由這些過程，將目前與未來希望達到的技

術差距縮小。所以全球 Smart Grid 產業，不論是基礎研究、應用研究、量產，目前都處

於萌芽到成長的階段。而在行銷方面，因為 Smart Grid 屬於國家建設，在目前是由政府

出面實施概念推廣的階段。

產業供應鏈

市

場

成

長

曲

線

基礎研究應用研究量產行銷

成

熟

期

成

長

期

萌

芽

期

圖 3- 10 全球 Smart Grid 系統面的定位

資料來源：專家意見、本研究整理

3.2.4 全球全球全球全球 Smart Grid 組成要素組成要素組成要素組成要素定位定位定位定位

透過國內外資料研究以及專家訪談，我們確認了 Smart Grid 產業的組成功能及相對

之技術重點後，接著將這些價值鍊中的產業，進一步依照供應練及市場成長曲線之相對

位置，再給予適當的定位，並探討其相對之策略與發展重點。相對於整體 Smart Grid 產

業仍處於萌芽到成長的階段，其價值鏈組成的個別項目卻相對的成熟，如圖 3-11 所示:

先進國家先進國家先進國家先進國家

41

產業供應鏈

市

場

成

長

曲

線


成

熟

期

成

長

期

萌

芽

期

圖 3- 11 Smart Grid 組成要素的定位


1. 測量設備：測量設備已經發展了一段時間，近年來，機電式電表已經逐漸轉換

成數位式電表，初期的數位式電表支援無線電傳送數據功能，方便電力公司執

行自動電表讀取(Automatic Meter Reading，AMR)，節省人力抄表支出。隨著

Smart Grid 的概念受到重視，未來的智慧型電表採用智慧型能源管理系統

(Advanced Metering Infrastructure，AMI)，與管理系統雙向溝通。目前的測量設

備處於必須將通訊方式整合進設備，決定標準數據傳輸協定，並根據 Smart Grid

的需求回應功能開發應用服務功能，並且必須廣泛更換舊有機電式電表，以達

到資料蒐集的目的，所以目前是處於應用研究以及量產都處於成長期的階段。

2. 傳送網絡：Smart Grid 的主要概念就是藉由現代的通訊，連結舊有的電力設備，

並加入新增的功能與技術，以提供更多服務。因此傳送網路是非常重要的一

環，而 Smart Grid 則是要利用無線網路、固網、無線電這些在電信，網路產業

已經發展得相當完備的產業所固有的技術來做發展，目前需要將這些通訊方式

做整合，使各種通訊方式的設備都能在電電力系統上得到支援。所以傳送網路

的產業目前是處於成長期到成熟期的階段。

3. 控制系統：過去的電力系統就具有部分的控制功能，Smart Grid 結合了感應監

測以及傳送網路的功能傳的系統資訊，控制系統能經由資料的分析以提供更多

的功能，目前控制系統處於積極開發應用程式以及管理預測系統的初期階段，

所以在基礎研究以及應用研究都處於萌芽期到成長期的階段。

測量設備測量設備測量設備測量設備

傳輸網絡傳輸網絡傳輸網絡傳輸網絡

控制系統控制系統控制系統控制系統服務提供服務提供服務提供服務提供

傳配電基傳配電基傳配電基傳配電基

礎建設礎建設礎建設礎建設

42

4. 服務提供：結合雙向溝通功能在加上控制系統，未來的電力系統能提供客戶更

多用電的加值服務，例如斷電預測，需求回應，動態電價，遠端恢復電力控制

等等，目前是處於結合這兩項功能積極開發應用程式的成長期階段。

5. 傳配電基礎建設：除了上述幾項結合 IT 功能所產生智慧型功能之外，未來的

電力系統也必須要對電力的基礎設備做出改善。利用最新的研發科技，例如化

學，材料，超導體，電力電子等基礎研究，開發出傳輸效率更好的電纜，儲存

密度更高的電力儲存裝置，發電效率更高，電力品質更好的發電設備等。此外，

結合風力、太陽能、生質能源、再生能源等發電技術，也是 Smart Grid 電力基

礎設備的重要規劃，在這部分，目前是處於基礎研究以及應用研究成長的階段。

綜合上述分析，可以得知 Smart Grid 產業價值鏈組成項目的定位目前多處於成長的

階段，代表各類組成項目都並非處於初期開發階段，而是已經有了相當技術基礎，目前

基於 Smart Grid 的概念而必須加以整合，並持續開發加入新的功能已達到符合未來電力

需求的系統。從大部分組成項目處於基礎研究以及應用研究，和少部分的量產可以得

知，目前整個 Smart Grid 處在規劃以及測試的階段，相信透過測試以彌補現行技術與未

來需求不足的部分，以及 Smart Grid 規格在未來確定之後，組成產業會逐漸往量產的方

向移動。

3.2.5 全球全球全球全球 Smart Grid 關鍵技術的定位關鍵技術的定位關鍵技術的定位關鍵技術的定位

根據前節提到 Smart Grid 之關鍵技術：通訊整合、感應與量測、先進的元件、先進

的控制方法、介面改善與決策支持等幾個方向，再配合供應鏈從基礎研究、應用研究、

產品發展到量產之區別，做全球 Smart Grid 產業的技術定位及發展方向分析，如圖 3-12。

圖 3- 12 Smart Grid 關鍵技術定位

43

註：代表目前定位


1. 通訊整合：一個真正有功能的智慧型電網系統，必須建立於一個高度整合的通

訊標準之下，即使現今已經有各種應用成熟的通訊標準，仍必須要由電力公

司，設備供應商以及使用者來共同訂出一個通用的通訊標準，在此標準訂定之

前，即使是面對功能強大，商機無窮的 Smart Grid 產業，投資者仍不願意投資，

目前許多組織在各通訊領域積極訂出標準，例如國際電子技術委員會

(International Electrotechnical Commission，IEC)在變電站自動化(Substation

Automation，SA)制定出 IEC61850 的標準且廣為業界採用;AMI 技術小組委員

會則希望制定出一個開放式標準以利於智慧型電表以及需求回應的應用;電力

系統上許多的子系統目前都以各自的通訊標準溝通，如何整合讓整個電力系統

上的設備都能溝通，是未來的發展方向。

2. 感應與量測：目前，電力產業漸漸朝向設置數位式電表，但是這樣的設置僅止

於有大量服務需求的客戶，或是少數區域實驗性，領導性的專案;對於大規模的

數位化，目前電力產業仍處於觀望的態度。在傳輸端的感應與量測技術的應用

則較為廣泛，例如廣大區域監視系統以及動態線路電流技術，因為可以立即改

善電力品質以及增加電力負載，電力供應者較願意投入。在未來，朝向智慧型

電表以及數位感應裝置能全面取代傳統的感應量測設備;並透過微理器的運算

能力加上各應用軟體的完備來提供更多的服務。所以，全球 Samrt Grid 產業發

展規劃目前朝向清楚定義 Smart Grid 規格，廠商大規模設置感應量測設備，以

刺激軟體業者投入開發應用服務。

3. 先進的元件：先進的元件在電力系統中，決定了電力品質以及整體電力供應的

能力。透過將各種先進的基礎研究轉換成應用，增加電力系統的效率。基礎的

研究通常要耗費許多時間與經費，也不能立即得到收益;歐美國家積極投入電力

基礎研究，多項計畫已經進入量產階段，將可實際應用於電力系統，但要達到

未來電力品質的需求，仍必須不斷投入研發，並將科技實際應用。

4. 先進的控制方法：先進的控制方法，可以透過分析，蒐集的資料，達到診斷及

預測，對電力系統上的設備加以控制，分以達到最佳的電力使用效率及品質。

先進的控制方法對於上述三項關鍵技術都息息相關，缺少一項都無法將控制能

力完全發揮，以目前 Smart Grid 規格尚未確定的情況下，先進的控制方法目前

朝向以電力系統的子系統，例如變電系統，輸電系統，配電系統，先行發展其

控制方法，並預先對未來規格發展留下升級的彈性空間，利於未來技術的整合。

5. 介面改善與決策支持：此關鍵技術是最上層的控制介面，協助使用者可以一目

了然的了解電力狀況並使用管理應用程式對電力系統做控制。決策支持的功能

44

也可以協助使用者了解決策前後電力狀況的差異性，節省決策時間並避免錯

誤。目前以應用研究及產品開發為主。

3.2.6 全球全球全球全球 Smart Grid 技術生命週期技術生命週期技術生命週期技術生命週期

瞭解關鍵技術的定位後，同時必須對其所處的技術生命週期做討論，以做為後續技

術發展策略之參考，利用 S 曲線的概念進行分析，S 曲線是代表一個產品或技術從發展

初期到最終階段的曲線，共分為技術發明、快速成長、技術成熟及衰退等四個階段，因

此我們可以將前述之 Smart Grid 關鍵技術透過專家意見調查後，以 S 曲線表達如下圖。

圖 3- 13 Smart Grid 關鍵技術 S曲線示意圖


由於 Smart Grid 於近年來才提出，是一個未來長期發展智慧型電網系統的概念，整

體產業正處於萌芽的階段，Smart Grid 的關鍵技術也大略處於於技術成長至技術整合期

為主，而整體技術的發展亦處在成長階段。

3.2.7 全球全球全球全球智慧型電表智慧型電表智慧型電表智慧型電表產業概況產業概況產業概況產業概況

由於整個 Smart Grid 產業規模龐大，是一個長達數十年的電力系統升級計畫，目前

是整個計畫的開端，大部分的規格仍在規劃階段，整體產業市場狀態並不明確。因此，

本研究採用智慧型電表(Smart Meter)元件來討論產業概況，原因如下:

1. 智慧型電表相對於其他技術成熟度較高，已經出現了一段時間，但因 Smart Grid

45

的推動才受到重視。

2. 智慧型電表的實施對整體電力系統的影響較小。

3. 智慧型電表在 Smart Grid 中扮演極為重要的角色，也是主要分析資料的來源。

4. 對電力供應者而言，智慧型電表的設置代表可以開始實施客戶服務，進而增加

收益，電力提供者會從設置智慧型電表做為整體 Smart Grid 的開端。

智慧型電表是 Smart Grid 中最下游的設備，功能是用電資訊的測量，經由普遍的設

置智慧型電表，蒐集區域內整體用電資訊，透過分析資訊，便可以提供許多服務，由於

是 Smart Grid 系統中最基礎也最必須要普遍設置的設備，由此一設備的產業發展狀況也

可得知目前整體 Smart Grid 的推動情形。

智慧型電表包括了自動電表讀取(Automatic Meter Reading，AMR)以及智慧型能源

管理系統(Advanced Metering Infrastructure，AMI)兩種裝置。自動電表讀取是一種自動收

集電表設備資訊的技術，透過自動電表讀取，電力公司可以省去以人力抄表的成本，並

可以透過資料的監控，維持電力品質以及停電預測等服務。智慧型能源管理系統則是比

自動電表讀取更為先進的技術，利用通訊網路，提供雙向的溝通。透過雙向的溝通，智

慧型能源管理系統不僅可以做資料的蒐集分析，還可以做到管理與控制的功能。例如，

透過資料的蒐集分析，預測出電力負載過重，管理系統可以透過需求回應系統，動態價

格服務，來降低客戶用電量，同時也可以使用電力管理系統，要求其他發電設備支援電

力。在發生斷電時，也可以遠端切斷問題點，避免影響其他區域。智慧型能源管理系統

可以真正做到 Smart Grid 所規範的功能。

智慧型電表雖然已經出現有一段時間了，但是一直到最近才吸引了全球的注意。北

美與歐洲一直是 Smart Grid 架構訂定與真正落實的先驅，加拿大安大略省就是全球第一

批全區實施智慧型電表的區域，預計在 2010 年就可以完成所有智慧型電表的設置。加

州的太平洋瓦斯電力(Pacific Gas & Electric)也在 2006 年實施全美最大規模的九百萬個

智慧型電表的更換。

而在歐洲，過去除了在 2001 年義大利電力公司 ENEL 宣布要大規模設置智慧型電

表之後，就沒有再進一步的行動了，廠商因害怕規格不確定，現行的投資將被更新的產

品取代，而遲遲不敢投資。但是近年來開始有大規模的發展，義大利與瑞典是歐洲最先

採用智慧型電表的國家，預計在 2009 年完成全面更換智慧型電表的計畫;丹麥、芬蘭、

奧地利也將大規模實施;愛爾蘭、荷蘭、挪威將會是在 2010 之後開始實施。

除了智慧型電表之外，根據 UtiliPoint 的研究指出，智慧電表的資料管理系統產值

也會從 2005 年的每年兩千五百萬美金，成長到 2015 年的兩億美金。

46

隨著智慧型電表的蓬勃發展的開端，也預告了整體 Smart Grid 市場的產值將會有大

規模的成長，不過這仍然是要在前面所述，政策領導，產業界投入，以及技術的研發等

因素所驅動的情況配合。

目前全球約共有 14 億個電表，其中智慧型電表只有 6%的滲透率，也就是 8 千 4 百

萬個智慧型電表，這也說明了現在整體 Smart Grid 產業的狀況，處於初始階段，還有很

大的發展空間，如圖 3-14 所示:

84 28 320

250

500

750

1000

1250

1500

電表水表瓦斯表

傳統型

智慧型

(百萬臺)

圖 3- 14 全球智慧型電表

資料來源：ABS Energy research and Scott Report International Edition 2005 with Management Estimates.

其中北美共有一億七千五百萬個電表，其中智慧型電表有五千八百萬個，北美的智

慧型電表滲透率約為 33%，是全球最高的區域，如圖 3-15 所示。亞洲目前智慧型電表

的滲透率趨近於零。

47

5830 39

0

50

100

150

200

250

300

350

電表水表瓦斯表

傳統型

智慧型

(百萬臺)

圖 3- 15 北美智慧型電表

資料來源：ABS Energy research Multi-Utility Report 5th Edition

3.2.8 智慧型電表智慧型電表智慧型電表智慧型電表市場分佈市場分佈市場分佈市場分佈

由於美國與歐洲為 Smart Grid 的推動者，所以這兩個區域幾乎占了智慧型電表所有

的市場，如圖 3-16 所示:

圖 3- 16 全球智慧型電表市場分佈

資料來源：ABS Energy research Multi-Utility Report 5th Edition

3.2.9 智慧型電表智慧型電表智慧型電表智慧型電表主要製造商主要製造商主要製造商主要製造商

智慧型電表的市場主要在北美以及歐洲，北美的市場主要由 Itron、Landies & Gyr、

48

ESCO 所瓜分，廠商市占率如圖 3-17 所示:

圖 3- 17 北美智慧型電表主要廠商佔有率

資料來源：The Scott Report AMR Deployment Q4 2007-Cumulative Shipments

3.3 台灣台灣台灣台灣 Smart Grid 產業概況產業概況產業概況產業概況

3.3.1 台灣電力發展計畫台灣電力發展計畫台灣電力發展計畫台灣電力發展計畫

全球為了因應能源短缺，節能減碳的因素，再加上目前的電力系統將無法應付未來

的電力需求，於是提出 Smart Grid 的未來智慧型電網系統的概念。目前概念的提出以及

推行都是以歐美國家為主，預計在階段性的小區域推行以及實驗計畫完成之後，將會提

出 Smart Grid 的標準，做為全球 Smart Grid 建置的依據。

台灣的電力主要由台灣電力公司供應，電力系統的規畫是根據政府政策施行。根據

資料顯示，台電目前對於電力系統的投資主要在幾個部分:電源開發計畫，輸配電系統的

鋪設與更新，再生能源發電的發展；對於 Smart Grid 發展則是處於規劃的階段，提出智

慧型能源管理系統計畫。

電源開發計畫電源開發計畫電源開發計畫電源開發計畫:台電為了應付年年增加的負載成長率，必須要投入新的電源開發計畫，

台電的負載預測如表 3-2 所示:

49

表 3- 2 台灣電力公司長期電力負載預測

長期負載預結果民國 9 5 年長期負載預測 ( 9 6 0 2 B 案 )

年年年年供電量供電量供電量供電量

億度億度億度億度

供電量供電量供電量供電量

成長率成長率成長率成長率%%%%

平均負載平均負載平均負載平均負載

萬瓩萬瓩萬瓩萬瓩

平均負載平均負載平均負載平均負載


尖峰負載尖峰負載尖峰負載尖峰負載

萬瓩萬瓩萬瓩萬瓩

尖峰負載尖峰負載尖峰負載尖峰負載


負載率負載率負載率負載率

%%%%

損失率損失率損失率損失率

%%%%

95959595 1，918.8 3.7 2，190.4 3.7 3，206.0 3.6 68.3 5.0

96969696 2，003.1 4.4 2，286.7 4.4 3，335.9 4.1 68.5 5.1

97979797 2，082.8 4.0 2，377.7 4.0 3，470.5 4.0 68.5 4.9

98989898 2，167.7 4.1 2，474.6 4.1 3，609.7 4.0 68.6 4.9

99999999 2，253.9 4.0 2，573.0 4.0 3，753.4 4.0 68.6 4.9

100100100100 2，341.9 3.9 2，673.4 3.9 3，901.2 3.9 68.5 4.9

101101101101 2，431.7 3.8 2，775.9 3.8 4，050.6 3.8 68.5 4.9

102102102102 2，523.3 3.8 2，880.5 3.8 4，202.6 3.8 68.5 4.9

103103103103 2，616.8 3.7 2，987.2 3.7 4，358.2 3.7 68.5 4.8

104104104104 2，712.0 3.6 3，095.9 3.6 4，516.6 3.6 68.5 4.8

105105105105 2，808.9 3.6 3，206.5 3.6 4，678.7 3.6 68.5 4.8

106106106106 2，907.3 3.5 3，318.8 3.5 4，843.7 3.5 68.5 4.8

107107107107 3，007.4 3.4 3，433.1 3.4 5，012.3 3.5 68.5 4.8

年平均成長率%

96~107 3.8 3.8 3.8

資料來源：台灣電力公司

根據以上的負載預測，台電規劃了長期的電源開發方案，從以下資料可看出除了火

力發電仍是未來發電主力，再生能源的開發也是台灣電力發展未來的重點，如表 3-3。

表 3- 3 台灣電力公司電力組成

新增容量

新增容量新增容量新增容量新增容量 2，822.2 萬瓩 100%

a. a. a. a. 再生能源再生能源再生能源再生能源 389.0 萬瓩 13.8%

慣常水力慣常水力慣常水力慣常水力 23.5 萬瓩 0.8%

其他其他其他其他 365.5 萬瓩 13.0%

b. b. b. b. 火力火力火力火力 2，163.2 萬瓩 76.6%

c.c.c.c.核核核核能能能能 270 萬瓩 9.6%

台電奉准及施工中台電奉准及施工中台電奉准及施工中台電奉准及施工中 1，259.1 萬瓩 44.6%

台電規劃中台電規劃中台電規劃中台電規劃中 1，026.4 萬瓩 36.4%

50

民營電廠民營電廠民營電廠民營電廠 536.7 萬瓩 19.0%

資料來源：台灣電力公司

輸變電系統輸變電系統輸變電系統輸變電系統:::: 無論是核能電廠、火力電廠或水力電廠所產生的電力，都必須藉助輸變電

系統轉變電壓、傳輸電力，供給用戶使用。由於發電廠均設於偏遠地區，遠離用電多的

地方，為提高輸電能力並減少損失，須先提高電壓以利長距離輸送，再依用電需要逐段

降低電壓，供下游使用。台灣的輸電線路依電壓可以分為三種:超高壓輸電線，一次輸

電線，二次輸電線，架設方式分為架空，與地下電纜兩種。台灣的第一個輸變電系統是

於民國 23 年建造的南北骨幹，至今為止已有六期的輸變電計畫，第六期的計劃期間是

民國 90 年到民國 98 年底，預算是新台幣三千九百億元。

再生能源開發再生能源開發再生能源開發再生能源開發:::: 分散式電源，例如風力發電、太陽能發電、生質能源發電，甚至一般私

人的小型發電廠，是 Smart Grid 系統的一個部分，將分散式電源納入傳統電力系統中，

將電源做更有效率的利用。台灣近年來在分散式電源的開發努力較多，根據 94 年 6 月

21 日「全國能源會議」建議政府再生能源發電推廣目標為， 2010 年再生能源發電裝置

容量達到 513 萬瓩，2020 年達到 700～800 萬瓩，2025 年達到 800～900 萬瓩，即至 2025

年再生能源發電量應占 5～7%。經濟部工業局也以專款補助研發方式，提高業者投入分

散式電源的開發。包括台達電、大同、台電、中興電工、台塑等已投入，其中又以近年

年產值倍數成長的太陽能光電最具發展潛力。工業局指出，2004 年再生能源產業中，太

陽光電設備的廠商有 9 家，年產值 12 億元；太陽能熱水器製造商有 24 家，年產值 8 億

元。工業局預估，到 2009 年，太陽能光電設備產值將成長到 98 億元；風力發電設備 15

億元。

分散式發電除可獨立由分散型電源(再生能源)供應電力外，另可與既有電力系統相

連接，當既有電力系統發生故障停電時，分散型發電系統將可維持系統獨立運轉，此時

分散型發電系統之運轉與控制便是一大挑戰，亦即如何進行分散型電力系統的頻率調

節、電壓控制、功率分配及電力品質乃相當重要技術，必須透過研究計畫，測試大量及

不同分散式電源(再生能源)併入電力系統後，對電力品質之影響，以及改善技術之開

發。台灣目前也積極的將上述的太陽能、風力等再生能源整合進傳統市電中。

智慧型能源管理系統智慧型能源管理系統智慧型能源管理系統智慧型能源管理系統::::為達到節能減碳與發展新興產業，能源局於 2008 年九月宣布與台

電將會規劃開發智慧型能源管理系統（AMI,Advanced Metering Infrastructure），讓用戶

及台電均可隨時掌握用電情況，以利調整尖峰與離峰時期的用電，可以節省能源，民眾

節省用電支出，台電也可減少發電廠的建置。能源局與台電共同推動智慧型能源管理系

統，目前仍在規畫期程，而在研發層面上，能源局已委託工研院進行。工研院長李鍾熙

51

表示，工研院長期投入節能減碳相關技術運用開發，已累積 900 餘項專利，包括：節能

空調、照明、監控以及電力管理等完整節能減碳的技術能量。工研院與中華電信簽署「建

築智慧節能系統技術」合作協議，進入節能服務產業，希望結合中華電信的資訊網路管

理平台服務以及工研院的智慧型節能關鍵技術來開發「微小化數位電表」及「待機電力

管理插座」等技術，為企業及家庭用戶有效節約能源，達到節能需求。能源局長葉惠青

表示，我國一年總耗電量約 2291.9 億度，其中整體住商耗電量約佔全國總用電 29％。

透過資通訊技術的導入，可提高能源的使用效率，並降低無效耗能，預期約可降低 15

％以上住商部門電力耗能，亦即全國將有 99.7 億度節能潛力，約相當一座核能機組電廠

的一年發電量。能源局將積極投入研發經費，開發更先進的住商節能關鍵技術，積極協

助建立「新兆元能源產業」。

由以上的台電目前的電力系統投資規劃來看，台灣電力系統的發展會以增加發電設

備以及改善配電設施為主，以應付電力需求以及電力傳輸效率為主要目標，對於 Smart

Grid 的架構規畫還在規劃的階段。目前台灣有少數的電力系統供應商有提供 Smart Grid

的相關設備，例如智慧型電表，電源管理系統，以大型製造業以及能源研究單位為主要

客戶。

3.3.2 台灣台灣台灣台灣 Smart Grid 產業的差異化產業的差異化產業的差異化產業的差異化競爭力競爭力競爭力競爭力

本研究由 Smart Grid 發展的環境、價值鍊上下游等方面的競爭力，並考慮 Smart Grid

產業的特性與歐美廠商的發展現況，針對各項 Smart Grid 重要的發展項目對台灣廠商的

能力進行差異化分析，以找出台灣相對的競爭優勢。

產業發展競爭力必須項

目

弱強

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

技術規格訂定 A B

電力電子技術基礎研究 A B

市場滲透力 A B

電力設備製造能力 A B

政策推動能力 B A

通訊網路普及率 B A

通訊網路整合能力 A B

軟體與服務開發 A B

表 3- 4 台灣在 Smart Grid 產業的差異化地圖

註：A 代表台灣 B 代表歐美(政策推動力項目只代表美國)


52

從差異化地圖中可看出，台灣在產品規格、市場滲透能力及軟體服務能力明顯不如

國外廠商，目前尚無法滿足競爭上的需求。歐美國家對於清淨能源以及節能減碳的推動

一直是全球的先驅，目前 Smart Grid 的推動完全是由歐美國家的組織來推行，挾著廣大

的用電客戶的市場資源，以及結合政府、產業界以及優越的基礎研究能力，對於相關技

術開發及整合處於領先地位，對於Smart Grid的未來整體方向與規格都有絕對的主導權。

本研究綜合 Smart Grid 產業發展上各項配合要素，整理出台灣較具競爭優勢的項目為：

1. 政策推動能力：美國的電力系統多為私人經營，雖然仍受政策管制，但要推動

起來仍然困難重重，例如廠商因為考量到利益問題，在推動 Smart Grid 沒有確

定獲利的誘因以及政府實際的補貼政策和確定的未來規劃方針之下，是不可能

投入發展的。相較之下，與歐洲社會主義下電力系統為國家主導的情況相同，

台灣的電力系統是由台電為主，電力發展的方向也是由政府政策主導，若政府

認定 Smart Grid 為國家重點發展產業，便可制定政策，選定特定發展項目，在

良好的規劃之下，階段性的進行智慧型電網系統的建置。

2. 通訊網路佈建完整：通訊網路是發展 Smart Grid 非常重要的一環。台灣的網路

建置率和普及率非常高也是發展 Smart Grid 產業的利基。再加上台灣在網路通

訊整合的能力，提供發展 Smart Grid 通訊整合設備技術以及環境的優勢。

在 Smart Grid 還沒有訂定標準之前，台灣可以先就上述競爭優勢項目，以

Smart Grid 基礎架構做藍圖，先第一階段佈建必需的感應與量測設備，依方面

開發自行研發感應量測設備的能力亦可達到資料收集的目的，再結合通訊網路

的整合，即可先就台灣內部電力系統開發軟體與服務，當 Smart Grid 規格行程

後再加以整合。

3.4 產業未來展望產業未來展望產業未來展望產業未來展望

近年來全球開始注意到能源短缺，以及電力系統無法面對未來電力需求的問題。在

歐美國家的領導之下，透過結合各方電力相關單位而形成了許多組織，制定了 Smart Grid

的基本架構以及願景，希望透過組織的推廣，讓全球的電力系統能夠全面升級，提供更

可靠、安全、效率的電力。目前 Smart Grid 還沒有完整的規格標準，希望透過小區域的

實施以及測試計畫的實行，針對初步的 Smart Grid 架構，就政策、規格、技術面做全面

性的檢視，修訂，在未來能夠提出完整的規格，做為全球發展 Smart Grid 的方向。未來，

Smart Grid 產業發展有幾項重點:

1. 通訊的整合：電力系統的通訊網路，是整個 Smart Grid 資料傳輸的主幹，必須

53

將目前各類的通訊方式做整合，讓在個子系統使用不同數據界面的設備，能夠

透過整合而達到溝通的功能，通訊標準統一，系統上的設備才能根據標準發

展，所以通訊整合的工作是首要任務。

2. 量測設備的普及：Smart Grid 基本的概念是透過蒐集電力系統上設備的資訊並

加以分析，以達到控制，管理或提供服務的功能。所以資料的蒐集是非常重要，

在通訊整合之後，將測量設備大量的設置，以便得到全面性的資料，才能提供

更完整的數據分析，提供更多功能。

3. 發展應用程式:必須投入發展分析、控制、服務的應用程式開發，此為 Smart Grid

最終的目標。透過分析，預測電力需求、電力負載、電力品質;透過控制，將電

力設備達到最佳的利用，並可迅速解決系統問題;透過服務，能讓消費者享受到

更多元的用電資訊，更節約的用電成本。

54

第四章第四章第四章第四章理論模式理論模式理論模式理論模式

本研究在模式的建構上乃根據新興產業動態成長變化之特色，進行相關競爭優勢

的分析。分析的參數選擇根據產業領先條件與產業競爭優勢來源為主要條件。

4.1 產業領先條件與競爭優勢來源產業領先條件與競爭優勢來源產業領先條件與競爭優勢來源產業領先條件與競爭優勢來源

所謂產業領先條件[13]之分析主要是針對全球產業競爭優勢來源的瞭解，換句話

說，也就是需分析全球領導廠商本身之關鍵成功要素，及其環境面的有利因素等。在產

業面，競爭優勢的來源主要來自產業面與企業面；前者包括產業的群聚、上中下游產業

的競爭力、供應鏈的完整度與產業經營環境與技術系統的完整性等因素。

另外，由於產業結構、生命週期、市場競爭優勢等客觀條件的的影響，不同市場區

隔中產業競爭優勢的來源也各異。這些客觀競爭條件因素包括企業資源、市場大小與發

展潛力、國家體系、技術能力等。

在市場發展初期，市場競爭優勢主要來自技術能力（創新）、企業資源（對新產品

開發的投資）與其對市場的掌握。在成長期的階段裡，市場競爭優勢源自企業資源（行

銷、量產、財務等）及國家體系的支援（因應技術擴散與知識交流之需求），而市場大

小與發展潛力更成為企業是否投入的最大誘因。最後在成熟期中，企業財務能力與行銷

策略成為最主要競爭優勢的來源。

產業領先條件與產業競爭優勢來源分析之目的在於：瞭解在不同競爭情勢下，產業

與企業所必須經營的競爭條件。在全球競爭及專業化的需求下，這類產業領先條件與產

業競爭優勢來源分析為產業分析不可或缺的要件。

綜言之，產業領先的條件位於：國家（政府）、產業、企業體等三者中，而產業競

爭優勢之主要來源則包含了下列四項：

1. 資源：生產要素、人力資源

2. 機構：研發體系與創新能量

3. 市場：國內外市場競爭力

4. 技術：全球技術之競爭力

4.2 產業分析模式產業分析模式產業分析模式產業分析模式

產業供需的配合與競爭能力是區隔變數選擇的重要依據，而產業領先重點與產業

競爭優勢來源是選擇供需面變數的準則。另外，在此模式中，產業創新需求是根據八大

55

構面而形成，包括了研究發展（研發能量）、研究環境（研發資源、研發體系等）、技

術知識、人力資源、財務資源、市場資訊、市場情勢（全球現況與未來趨勢）、市場環

境（全球市場結構）等八項，其涵蓋範圍包括所有產業創新之要素（如：技術面、市場

面、資金面、人才面、研發環境面），以此來評估政府政策、產業現況、企業策略對產

業創新之需求（包括全球化），是一個全方位的分析方法，更能客觀的反應出產業創新

之實質。

在供給面方面（橫軸），全球產業之價值鍊或供應鍊是主要的選擇，它代表了在知

識經濟時代全球垂直分工與水平整合的趨勢，同時也兼顧了系統整合的考量；在需求面

方面（縱軸），我們對於已形成的產業與產業結構還在發展中的產業有不同的選擇，前

者以策略定位為主，而後者是以產業（市場）生命週期為主，而這兩種選擇代表了市場

結構之競爭情勢與競爭優勢選擇之考量。對 Smart Grid 產業而言，我們分別以「產業供

應鏈」及「技術（市場）成長曲線」[17]來描述整個產業。

表 4- 1 產業創新需求要素分析表

產業供應鍊

市

場

成

長

曲

線


成熟期

成長期

萌芽期

資料來源：徐作聖[7]

本研究所使用的模式為一矩陣表列，除了能反應產業目前的策略定位外，更能描述

出產業變化衍生出的動態需求，故其規劃結果能反應產業現況與未來需求。我們以矩陣

的模式來描述產業的競爭態勢，而矩陣的位置也反應了該產業目前最適的策略定位，而

矩陣內容中的創新需求也是該產業優先選擇發展的目標。

具體來說，我們所使用的分析模式具有下列之特色：

1. 客觀分析產業在特定區隔與定位中，所需優先發展之方向與策略，評估產業之

動態發展，若創新需求目標無法達成，應放棄此產業區隔之發展。

56

2. 提供具體政策執行方向及政策措施的優先發展策略。

3. 利用座談會、專家訪談或問卷，集思廣益地彙集推動產業之策略與方案。

4.3 Smart Grid 產業創新需求要素產業創新需求要素產業創新需求要素產業創新需求要素

本研究主要以 Rothwell 及 Zegveld 的理論為基礎，針對其產業創新需要的資源要素

作更細項之研討，並根據李輝鈞對產業創新需求要素之定義，配合業界專家之修正，進

一步歸納出 Smart Grid 產業之創新需求要素。而所謂產業創新需求要素（Industrial

Innovation Requirements，IIRs）是指在產業發展與創新時最需要的關鍵因素。本研究認

為 Smart Grid 產業在不同價值鏈中及不同生命週期中，同樣資源項目應有不同的需求，

因此在研究上有必要再細分產業需求資源的形態，以下便對相關產業創新需求要素作說

明。

4.3.1 與研究發展有關的產業創新需求要素與研究發展有關的產業創新需求要素與研究發展有關的產業創新需求要素與研究發展有關的產業創新需求要素

對於相關產業而言，研究發展能力為創新的重要因素，有些企業在技術上的研究發

展使品質與原有產品不同，有些則是由於改良製程而在品管及生產流程上創新，或對市

場反應更為迅速，這些改變對於競爭而言，都能產生相當的價值，而產業經由研究發展

而創新，除了強化與對手的相對競爭力外，也可能產生出新的產業領域或產業環節，對

於產業的變遷，也會有延滯的力量。而培養研究發展的能力，除了相關資源的配合之外，

還必須考慮到相關需求因素的配合。

� 國家基礎研究能力

一般所謂基礎研究能力，主要指在基礎研究科學與相關專業領域的潛力，如丹麥在

醱酵科技基礎研究實力上的領先，使得丹麥能發展出堅實的酵素工業。因此，國家基礎

研究能力的強弱也決定競爭優勢的品質與創新的潛力。有些產業在特定國家與環境下有

發展的優勢，但是只有極少數是先天的條件與優勢，絕大多數必須透過長期的技術開

發，而不同產業所需要的投資情況又有極大的差異，對於技術需求不高或技術已經普及

的產業而言，基礎研究能力可能在重要性上並不明顯，但若各項產業需要以特殊的產品

或創新的技術來取得高層次的競爭優勢，在基礎研究能力上就必須不斷的提昇。

� 國家整體對創新的支持

國家整體對創新的支持主要是指國家對於某一產業創新實質的支援程度。Kotler 認

為，產業的競爭優勢在於創新，而創新與發明並不是屬於隨機的因素，因為有些國家對

相關產業的需求比其他國家強，且國家本身的狀態影響到高級人才與知識方面的培養，

57

故這些因素間接影響到相關產業所提供的必要支援，使得產業的創新往往因為國家對創

新支持的結果。

� 技術合作網路

技術合作網路是企業間藉由聯合、共同研發、創造有利的競爭優勢所建立之產業關係。

在執行策略方面，企業可以依實際需求運用各種不同的方式；在發展上，有技術授權、

投資合作、共同研究發展；在製造上，有原廠代工、製造授權等方式；在市場方面，可

以關鍵零組件相互採購與共同研究或互相提供產品經銷與通路等方式合作。

� 產官學研合作

當產業發展的初期，在技術方面沒有能力與國外廠商競爭，也沒有足夠的資源與能

力從事研究發展，因此在產業發展的初期來說，可利用政府、產業及大學之分工，利用

國家與相關環境的資源，支援產業以推動研究發展工作，藉由合作與聯合的關係來學習

技術，或是藉由官方的整合來擷取技術或以學術研究後經由衍生公司（spin-off）將技術

與知識擴散到產業之中，共同扶植出一新興產業。

� 同業間的技術合作

技術合作講求長期的合作，以順應自然為原則，在兼顧雙方的利益下，使技術能力

能向上提昇，共同開發新技術，經由彼此聯合的人力與財力，共同承擔風險與分享利潤，

以達到創新的目的。

� 產業間的技術整合

廠商利用不同技術間的互補性，藉由相互授權以強化企業在個別領域的技術能力，

是改善產品品質、降低生產成本甚而開發新產品，除了增進合作網路的關係之外，更可

打破不同產業間的界線，開創出更有競爭力的產品。

� 政府對產業政策的制定

電力產業因為是國家的基礎建設，在各國多以政策規範，所以要發展智慧型電網系

統，國家必須要作為領導的角色，明確定義系統發展計畫，制定架構及規格，並具體提

供制度帶動整體產業發展。

� 建設計畫及實施

58

電力產業是長期的發展，牽涉的產業眾多，影響的範圍廣大，詳細的制定階段性的

發展計畫，按照時程執行，驗收成果，加以檢討，最終目標是全面的電力系統升級，提

高電力使用效率，改善電力品質及提供用戶更多服務。

4.3.2 與研究環境有關的產業創新需求要素與研究環境有關的產業創新需求要素與研究環境有關的產業創新需求要素與研究環境有關的產業創新需求要素

通常產業競爭力較好的國家，除了在研究發展上持續保持優勢之外，研究環境亦為

十分重要的因素。因此，若要創造出對產業研究發展有利的因素，政府就必須創造出環

境以提供產業做轉化，將研究成果轉化成商品，使投資基礎科學能產生產業優勢。並即

時反應產業的特定需求，才能使投資研究發展成功。因此由政府與產業共同投資的創造

研究環境，才是催生產業創新的重點，以下分別敘述之。

� 政府對產業創新的支持

政府對於新興科技的發展有很大的影響力，透過政府政策能夠整合產業初期的研究

方向、設立共同實驗室及研發投資的獎勵等都是促進產業發展重要的力量，因此在全球

以國家為競爭主體的趨勢下，政府角色的扮演將日益重要。

� 具整合能力之研究單位

就企業本身來說，在成本的考量上，企業必定專注其核心能力的開發與研究，因此，

對於非其核心能力範圍之內的相關技術，將無法攝取；但就國家方面來說，成本並非其

首要考量因素，因此，國家應成立具整合能力之研究單位，類似中研院，工研院等，就

技術或產品的未來性，將不同領域間的技術試著做整合與開發，可彌補國內產業能力不

足的一面。

� 技術移轉機制

企業引進技術的目的，不僅為獲取技術，而是藉著技術引進來達成改善技產業技術

能力的目標，以增加本身的競爭能力，減少技術差距、提昇產品品質、良品率、降低生

產製造成本，並增加獲利能力。但是由於技術本身的特性，技術移轉並非單純的購買行

為，能不能成功地應用所引進的技術，有賴於良好的技術移轉機制與廠商本身技術能力

的程度，才能融合、調適及改良原有的技術。

� 創新育成體制

產業的發展乃是藉由本身不斷的成長與學習來持續創造競爭優勢。在這發展的過程

中，創業者與發明家不斷扮演創新的角色，故如何藉由環境來培育這些初生的企業，便

59

有賴於塑造出適當的環境。創新育成體制的功能便在於它能提供管道，引導創業者與發

明家透過環境取得相關需求資源，掌握改革與創新的機會，並及早進入正確方向去發

展。在整個過程中，創新育成體制不僅輔導企業尋找市場的利基、生存的最佳條件與開

發被忽略的市場環節，並輔導其經營與管理企業的技巧，藉由輔助企業生存並具有適應

環境的能力，使得企業的成長能帶動產業的整體發展。

� 專門領域的研究機構

產業真正重要的競爭優勢必須藉由特定與專業的關鍵因素才能達成。而專門領域的

研究機構能集中相關科技與專業的人力資源，加速流通的市場與技術資訊。而產業也會

藉由投資相關訓練中心與建教合作計劃，不斷提昇產業的基礎技術能力。當研究機構與

企業形成網路時，所形成的效應，也會促使政府與產業投入更多的投資，專業化的環境

建設不斷擴大，又進一步帶動產業的發展與技術的提昇。

4.3.3 與技術知識有關的產業創新需求要素與技術知識有關的產業創新需求要素與技術知識有關的產業創新需求要素與技術知識有關的產業創新需求要素

當廠商與其他國際競爭對手競爭時，若能提供更健全的相關技術知識資源，便可形

成產業之競爭優勢。而這些技術知識是否能為產業創造競爭優勢，要看整合這些資源時

所發揮的效率與效能。這與產業在應用知識資源時如何整合與強化關鍵要素有關，因此

以下便分別敘述之。

� 上下游產業整合能力

電力系統是由發電系統，輸電系統，配電系統以及終端用戶所組成，Smart Grid 是

將上下游的電力設備加以整合，將電力系統做大幅度的提升，所以上下游產業必須要合

作，使產品相容。

� 建立系統標準

必須要制定相同的系統標準，產業再基於標準來開發產品，如此可避免設備不相

容，沒有統一的溝通介面，將會造成產品升級困難，投資在短時間內被新產品取代等問

題發生。

� 應用軟體設計

發展電力系統分析，控制，服務等應用軟體，透過分析，可以預測電力需求，電力

負載，電力品質;透過控制，可以將電力設備達到最佳的利用，並可迅速解決系統問題;

透過服務，能讓消費者享受到更多元的用電資訊，更節約的用電成本。

60

� 系統整合

Smart Grid 是透過通訊網路將上下游設備加以連結，並透過資訊收集，分析了解整

體電力狀況，並加以管理，所以上下游產業必須充分整合，以相同的產品標準規格加以

開發，以達到 Smart Grid 的功能要求。

� 通訊網路整合

Smart Grid 須整合無線網路，固網，無線電這些在電信，網路產業已成熟的通訊標

準，使各種通訊方式的設備都能在電電力系統上得到支援。

� 分散型能源整合

越來越多的區域發電系統的建設，例如風力，太陽能，再生能源發電;將這些分散

型發電系統的電力與傳統電力系統整合，並做最有效的配置與利用。

4.3.4 與市場資訊有關的產業創新需求要素與市場資訊有關的產業創新需求要素與市場資訊有關的產業創新需求要素與市場資訊有關的產業創新需求要素

完整的市場資訊網路除了可激勵靜態的研究發展方向，更能創造出新的技術知識與

服務方式，以提供企業改進和創新的原動力。而在流通的資訊體系下，企業進步與創新

的壓力會促使企業不斷降低成本、提高品質與服務、研發新產品與新製程，更進而吸引

更多競爭者投入這市場中。

此外，市場資訊流通體系的形成不僅只影響單一產業或企業，對整個國家的相關產

業也會受惠。競爭的企業所激發出各式各樣的產品與服務策略，不但有助於創新，在技

術上也會不斷的提昇，而人才在企業間的流動，又帶給企業模仿對手長處的機會，而藉

由相關產業在資訊與技能上的流通與匯整，整個產業的創新能力便會成長。當創新不再

只是個別企業的行為時，整個產業也會成長迅速，進而帶動企業的獲利能力。

� 先進與專業的資訊流通與取得

以產業發展的觀點來看，資訊是一個相當重要的關鍵資源，而產業是否能在全球的

競爭環境下佔有優勢，便取決於產業內的資訊是否能廣泛的流通，因此先進與專業的資

訊傳播媒介便份演著十分重要的角色。如果每一個產業都擁有充足商情、技術資訊與活

潑的競爭環境，則必然呈現相當的競爭優勢。如此，藉由傳播媒體、政府機構、同業公

會與其他機構交織成一個綿密的資訊網，讓產業和產品的相關資料廣泛流通與取得便

利，使得企業在面臨激烈的國內與全球市場競爭，能產生堅實的競爭能力。

61

� 產業標準及資訊的取得

由於 Smart Grid 的標準與資訊是由歐美國家主導，發展此產業必須要隨時取得最新

的產業技術，並依據標準加以開發，所以暢通的管道是很重要的。

4.3.5 與與與與市場市場市場市場情勢情勢情勢情勢有關的產業創新需求要素有關的產業創新需求要素有關的產業創新需求要素有關的產業創新需求要素

市場情勢不但是產業競爭重要的關鍵因素，更是產業發展的動力，同時刺激了企業

改進與創新，進而提高效率。以下就需求市場的大小與需求市場的性質分別敘述之。

� 需求量大的市場

需求量大的市場通常對產業的競爭有利，因為這會鼓勵企業大量投資大規模的生產

設備、發展技術程提高生產力，不過必須特別注意的是，除非市場本身特殊且政府措施

或環境影響有阻絕外來競爭者的能力，否則很難形成產業特有的優勢。因此對於需發展

經濟規模的產業而言，在企業具有跨足不同國際市場能力之前，必須評估國內是否能創

造出大型的需求市場。一般而言，在產業發展的初期階段，企業的投資決定多從發展國

內市場的角度出發，故如需大量研發、大量生產，並且是技術落差大或具有高度風險的

產業，因此除非是內需市場不夠大的壓力迫使發展出口，否則大多數廠商仍覺得投資國

內市場時較有安全感。因此政府與相關環境若具有創造內需市場的能力，則對產業發展

與創新便能造成相當的優勢。

� 多元需求的市場

市場需求可以被區隔為不同之定位，而不同的定位受到環境的影響，便有不同的發

展。因此雖然有些產業總體市場潛力不大，但只要善用區隔，照樣可以形成規模經濟。

多元需求區隔市場之所以重要，是因為它能調整企業的發展方向。使產業發展可以根據

本身條件發展較有機會或有潛力的區隔，即使只算是大國的次要產業市場，仍然可以為

小國帶來產業上的競爭力。因此當產業能細分與善用許多不同區隔時，該國產業會因此

產生更強的競爭優勢，細分過的產業區隔會指引廠商提昇競爭優勢的路徑，廠商也會認

清自己在該產業中最有持續力的競爭位置。

4.3.6 與市場環境有關的產業創新需求要素與市場環境有關的產業創新需求要素與市場環境有關的產業創新需求要素與市場環境有關的產業創新需求要素

市場的因素在產業各不同的階段與環境下，各有其特有的重要性，但是我們在強化

市場各種不同需求條件的同時，也必須分析相關環境因素對市場的影響，而強化市場環

境最大的貢獻在於其提供企業發展、持續投資與創新的動力，並在日趨複雜的產業環節

62

中建立企業的競爭力。這些市場環境因素中，有些可以幫助產業在初期建立優勢，有些

則幫助產業強化或持續既有的競爭優勢。以下便逐項說明：

� 國家基礎建設

產業的創新與競爭優勢，是國內在產業相關因素上長時間強化而來的，例如每個國

家在基礎建設上不斷的投資，雖然不足以創造一個國家的高級產業，但是產業的發展與

創新卻不得不以此為基礎。因此，持續投資基礎建設是國家經濟進步的基本條件。基礎

建設可以擴大內需市場，刺激民間的消費，進而影響到產業的擴張，甚至影響到資訊的

流通以及科技人才的生活品質、工作與居留的意願。故絕大多數新興工業國家在基礎建

設方面，都有不錯的成績。同時產業活動的全球化，現代的跨國企業可以透過海外設廠

的方式選擇適當的發展地點，使得基礎建設所造成的效益降低。但是在人力資源、知識

資源、資本資源在各國流動的情況下，如何集中這些資源造成優勢，仍要看基礎建設是

否能配合，因此基礎建設品質優劣與發揮的效能，便可決定是否能有效應用資源形成優

勢效果。

� 政府優惠制度

新興產業在發展時，政府如能提供相關的優惠制度，將有更大的誘因，來吸引更多

企業投入其相關產業之研究與發展，而政府所能提供的優惠制度，對內包括減免稅賦，

提供補助等；對外，可課徵關稅或其他相關稅賦，以保護國內產業之發展。

� 顧客導向的建立與經營能力

Wiersema[27]在市場領導者法則（The Discipline of Market Leaders）中提到︰以服務

為導向公司，必須與顧客建立一種長期的主顧關係，透過與顧客的長期關係，供應商不

但提供顧客現在想要的東西，可以清楚的了解顧客的需求，更進一步能為顧客提供全功

能 ( Total Solutions)的服務，因此顧客導向的產品設計與製造能力，配合觀察市場需求

的變化，有助於廠商隨時調整市場的區隔變數，充分掌握客戶需求，因此開發製作迎合

顧客需求的產品便是以服務為導向的公司應有的體認。

4.3.7 與人力資源有關的產業創新需求要素與人力資源有關的產業創新需求要素與人力資源有關的產業創新需求要素與人力資源有關的產業創新需求要素

人力資源是產業創新中最重要的因素之一。產業不斷創新與提昇競爭優勢的同時，

帶有技術知識與市場資訊的人才扮演著極重要的角色，能有效利用人力資源，提高本身

生產力的企業，通常也是國際競爭中的贏家。人力資源方面的重點，整理彙總如下：

63

� 專門領域的研究人員

電力產業的最大競爭優勢來自於各專業領域的人才，掌握優秀的人力資源是廠商

獲得競爭優勢的絕對關鍵要素之一，人才的引進、培養與在職的訓練乃至於激勵升遷

制度，都是企業永續發展經營與人力資源運用所必須考量的一項重要因素。專門領域

的研究人員主要是指受過專業訓練且在專門產業領域上有相當經驗的產業研究或技

術研究人員。在 Smart Grid 產業中，當將實驗室的研究成果轉為可量產的過程，或承

接生產技術時，專門領域的研究人員便扮演了實際執行的重要角色。

� 研發人力

研發人力主要指受過專門科學領域教育與訓練，並能在研究發展上提出貢獻的高級

研究人員，主要偏重於基礎科學的研究。

� 國際市場拓展人員

針對一產業的發展，國家需以國際化的角度來看之，因此，對於國際市場，需有一

專責之國際市場拓展人員，此人員需具備語言上、溝通上的能力，其次，並對各國的文

化有所了解，在此前提下，才有優勢打入國際競爭市場。

4.3.8 與財務資源有關的產業創新需求要素與財務資源有關的產業創新需求要素與財務資源有關的產業創新需求要素與財務資源有關的產業創新需求要素

企業的發展與是否能有效運用資金有極密切的關係。對於產業來說，人與技術雖是

必備條件，但是企業仍能透過資本形成與資金的取得來解決人才與技術的問題，因此資

金問題在此顯得非常重要。如何在技術與資本密集的產業中，充份運用資金創造優勢，

是產業應該正視的問題。

� 完善的資本市場機制

主要指政府藉由相關的法規與政策輔導產業，建立出一套完善而公平的資本市場機

制，使高科技產業可以藉由民間資金市場（證券市場、外匯市場等）取得產業發展與營

運資金。

� 長期融資體系及投資減免

透過國家協助，提供長期的所需的資金，資金來源可由民間的金融機構或是直接由

國家經營之銀行直接貸予，除了提供資金之外，亦可提供相關優惠的投資減免措施，以

增進企業的投入與發展。

64

� 研究經費

透過政府的補助，提供長期研究開發的經費。

根據以上之創新要素，配合於產業價值鏈上不同區段之需求差異，詳述在產業價值

鏈上不同區段，我國在產業技術能力不同階段所需之創新需求資源如表 4-2，顯示出

Smart Grid 產業的創新需求要素相關關聯，表 4-3 則是顯示出 Smart Grid 創新需求要素。

64

表 4- 2 Smart Grid 產業創新需求要素組合關聯表

資料來源：徐作聖[7] 、本研究整理

產業供應鏈

技術

(

市場

)

成長曲線


成

熟

期

國家基礎研究能力(研究發展)

產官學研的合作機制(研究發展)

政府對產業創新的支持(研究環境)

具整合能力之研究單位(研究環境)

技術移轉及引進機制(研究環境)

先進與專業資訊的流通與取得(市場資訊)

研發人力(人力資源)

研究經費(財務資源)

技術合作網路(研究發展)

創新育成體制(研究環境)

建立系統標準(技術知識)

上下游產業的整合能力(技術知識)


政府優惠制度(市場環境)

國家基礎建設(市場環境)

專門領域的研究人員(人力資源)

長期融資體系及投資減免(財務資源)


同業間的技術合作(研究發展)

產業間的技術整合(研究發展)

產官學研的合作(研究發展)

系統整合(技術知識)




完善的資本市場機制(財務資源)


需求量大的市場(市場情勢)

多元需求的市場(市場情勢) 國際市場拓展人員(人力資源)


成

長

期



專門領域的研究機構(研究環境)





建設計畫及實施(研究發展)


應用軟體設計(技術知識)


通訊網路整合(技術知識)











分散型能源整合(技術知識)






先進與專業的資訊流通與取得(市場資訊)


多元需求的市場(市場情勢)

顧客導向的建立與經營能力(市場環境)


萌

芽

期

國家整體對創新的支持(研究發展)






研發人力(人力資源) 研究經費(財務資源)

政府對產業政策的制定(研究發展)



產業標準及資訊的取得(市場資訊)















多元需求的市場(市場情勢) 完善的資本市場機制(財務資源)

65

表 4- 3 Smart Grid 產業創新需求資源

資料來源 : 徐作聖[7]、本研究整理

4.4 Smart Grid 產業之政策組合分析產業之政策組合分析產業之政策組合分析產業之政策組合分析

Smart Grid產業政策組合分析之主要目的，在於將政府政策工具與我國Smart

Grid 產業創新需求要素作連結，以具體地顯示政府為有效的促進產業之發展所應

推行之政策，因而達到實質上政府資源最適之分配。再透過政策工具與產業創新

需求資源關聯表之連結，以闡述產業在不同的區塊定位中政府所應加強之政策。

本研究利用表 4-4 創新政策工具與產業創新需求資源關聯表，以及 Smart Grid 產

業創新需求要素組合關聯表之連結，推得表 4-5 政策工具與產業創新需求要素關

聯表。並依據表 4-5 之結果，本研究進一步歸納出表 4-6 之 Smart Grid 產業政策

組合關聯表，以闡述在不同定位下，政府所應加強之政策。

產業產業產業產業供應鏈供應鏈供應鏈供應鏈

技術技術技術技術(

市場市場市場市場)

成長曲線

成長曲線

成長曲線

成長曲線

基礎研究基礎研究基礎研究基礎研究應用研究應用研究應用研究應用研究量產量產量產量產銷售銷售銷售銷售

成熟期

成熟期

成熟期

成熟期

研究發展

研究環境

市場資訊

人力資源

財務資源

研究發展

研究環境

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

研究發展

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

市場資訊

市場情勢

人力資源

財務資源

成長期

成長期

成長期

成長期

研究發展

研究環境

市場資訊

人力資源

財務資源

研究發展

研究環境

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

研究發展

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

市場資訊

市場情勢

市場環境

財務資源

萌芽期

萌芽期

萌芽期

萌芽期

研究發展

研究環境

技術知識

市場資訊

人力資源

財務資源

研究發展

研究環境

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

研究發展

技術知識

市場資訊

市場環境

人力資源

財務資源

研究發展

市場情勢

財務資源

66

表 4- 4 創新政策工具與產業創新需求資源關聯表

創新政策工具創新政策工具創新政策工具創新政策工具

公營事業

公營事業

公營事業

公營事業

科學與技術開發




教育與訓練

教育與訓練

教育與訓練

教育與訓練

資訊服務

資訊服務

資訊服務

資訊服務

財務金融

財務金融

財務金融

財務金融

租稅優惠

租稅優惠

租稅優惠

租稅優惠

法規與管制

法規與管制

法規與管制

法規與管制

政策性措施

政策性措施

政策性措施

政策性措施

政府採購

政府採購

政府採購

政府採購

公共服務

公共服務

公共服務

公共服務

貿易管制

貿易管制

貿易管制

貿易管制

海外機構

海外機構

海外機構

海外機構

產產產產

業業業業

創創創創

新新新新

需需需需

求求求求

資資資資

源源源源

研究發展研究發展研究發展研究發展 ● ● ● ● ●

研究環境研究環境研究環境研究環境 ● ● ●

技術知識技術知識技術知識技術知識 ● ● ●

市場資訊市場資訊市場資訊市場資訊 ●

市場情勢市場情勢市場情勢市場情勢 ● ● ●

市場環境市場環境市場環境市場環境 ● ● ●

人力資源人力資源人力資源人力資源 ● ●

財務資源財務資源財務資源財務資源 ● ● ● ●

●：：：：表示直接影響表示直接影響表示直接影響表示直接影響

資料來源：Rothwell, R., Zegveld, W.[23]；徐作聖[7]

表 4- 5 政策工具與產業創新需求要素關聯表

創新需創新需創新需創新需

求類型求類型求類型求類型產業創新需求要素產業創新需求要素產業創新需求要素產業創新需求要素所需之政策類型所需之政策類型所需之政策類型所需之政策類型

研研研研

究究究究

發發發發

展展展展

國家基礎研究能力科學與技術開發、教育與訓練

國家整體對創新的支持政策性措施、公營事業、租稅優惠

技術合作網路科學與技術開發、教育與訓練、政策性措施

產官學研的合作科學與技術開發、教育與訓練、政策性措施

建設計畫與實施科學與技術開發、政策性措施、公營事業

政府對產業政策的訂定政策性措施、公營事業

67

同業間的技術合作科學與技術開發、教育與訓練、政策性措施

產業間的技術整合科學與技術開發、政策性措施

研研研研

究究究究

環環環環

境境境境

政府對產業創新的支持科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制

具整合能力的研究單位科學與技術開發

技術移轉及引進機制科學與技術開發、法規與管制

創新育成體制科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制

專門領域的研究機構科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制

技技技技

術術術術

知知知知

識識識識

上下游產業整合能力科學與技術開發、政策性措施

建立系統標準科學與技術開發、政策性措施

應用軟體設計科學與技術開發、資訊服務

系統整合科學與技術開發、資訊服務

通訊網路整合科學與技術開發、政策性措施、資訊服務

分散型能源整合科學與技術開發、政策性措施

市場市場市場市場

資訊資訊資訊資訊

先進與專業的資訊流通與取得資訊服務

產業標準及資訊的取得資訊服務


情勢情勢情勢情勢

需求量大的市場政策性措施、貿易管制、海外機構

多元需求的市場政策性措施、貿易管制、海外機構

市市市市

場場場場

環環環環

境境境境

國家基礎建設政策性措施、法規與管制、公共服務

政府優惠制度政策性措施、法規與管制

顧客導向的建立與經營能力公共服務

人人人人

力力力力

資資資資

源源源源

專門領域的研究人員科學與技術開發、教育與訓練

研發人力科學與技術開發、教育與訓練

國際市場拓展人員科學與技術開發、教育與訓練

財財財財完善的資本市場機制法規及管制、財務金融

68

務務務務

資資資資

源源源源

提供長期資金的銀行或金融體系政策性措施、公營事業、財務金融

研究經費政策性措施、公營事業、財務金融

資料來源：徐作聖[7]、專家意見、本研究整理

69

表 4- 6 Smart Grid 產業政策組合關聯表

產業產業產業產業供應鏈供應鏈供應鏈供應鏈


成

熟

期

科學與技術開發（研究發展、研究環境、人力

資源）

教育與訓練（研究發展、研究環境、人力資源）

政策性措施（研究發展、財務資源）

法規與管制 (研究環境)

資訊服務 (市場資訊)

公營事業(財務資源)

財務金融（財務資源）

科學與技術開發(研究發展、研究環境、技術

知識、人力資源)

教育與訓練(研究發展、研究環境、人力資源)

政策性措施(研究發展、技術知識、市場環境、

財務資源)

法規與管制(研究環境、市場環境)

資訊服務(市場資訊)

公共服務(市場環境)



科學與技術開發(研究發展、技術知識、人力

資源)

教育與訓練(研究發展、人力資源)

政策性措施(研究發展、市場環境)

資訊服務(技術知識、市場資訊)

法規及管制(市場環境、財務資源)

財務金融(財務資源)


政策性措施（市場情勢）

貿易管制（市場情勢）

海外機構 (市場情勢)

教育與訓練（人力資源）

科學與技術開發（人力資源）

法規及管制(財務資源)


成

長

期


資源）




政策性措施（財務資源）







財務資源)

公營事業(研究發展、財務資源)





資源)


政策性措施(研究發展、技術知識、市場環境)



公共服務（市場環境）









萌

芽

期

科學與技術開發(研究發展、研究環境、人力

資源)


政策性措施(研究發展、財務資源)


租稅優惠(研究發展)

法規與管制(研究環境)



公營事業(研究發展)

政策性措施(研究發展、市場環境、財務資源)

科學與技術開發(研究環境、人力資源)

教育與訓練(研究環境、人力資源)







資源)






教育與訓練(人力資源)


科學與技術開發(研究發展)

政策性措施(研究發展)







資料來源：徐作聖[7]、專家意見、本研究整理

技技技技術術術術

(( ((


)) ))

成長曲線

成長曲線

成長曲線

成長曲線

70

4.5 分析分析分析分析方法方法方法方法

本研究透過建構矩陣式的分析模式，以全球產業價值鍊及市場生命週期為主

要區隔變數，針對 Smart Grid 的關鍵技術進行產業定位與未來發展策略分析，並

評估產業在特定區隔中策略經營之方向與創新需求分析。

最後，透過專家訪談與座談會，進一步分析台灣 Smart Grid 廠商發展之關鍵

成功要素及其因應策略，以完成國內發展智慧型電網系統關鍵成功要素研究報

告。

4.5.1 先遣性研究先遣性研究先遣性研究先遣性研究

為了進行先遣性研究( Pilot Study)以建立初步之產業組合分析模式，本研究

於研究進行之初，即造訪了以下的研究機構、廠商與業界人士：

1. 政府單位：工業技術研究院，台灣經濟研究院，能源局

2. 電力供應：台灣電力公司

由以上單位與廠商之協助，使研究者加深對全球與台灣 Smart Grid 產業之了

解，進一步建立產業組合分析模式，提供意見專家資料如表 4-7。

表 4- 7 專家資料

單位姓名

台灣經濟研究院左峻德所長

工業技術研究院翁林鈞經理

工業技術研究院游啟聰主任


4.5.2 專家訪談專家訪談專家訪談專家訪談

專家訪談的目的與主要議題如下:

1. 對本研究之產業組合模式中，各區位之產業需求要素(IIR)之修正與調

整。

2. 台灣 Smart Grid 產業目前在產業組合分析模式中之定位。

3. 未來台灣在 Smart Grid 之發展方向與建議。

71

4.5.3 專家問卷專家問卷專家問卷專家問卷

本研究根據 Smart Grid 之特色設計出問卷，其內容在衡量此一領域之產業創

新需求要素之重要程度，以及目前與未來五年台灣在此領域之產業環境支持度充

足與否(問卷內容詳見附錄 1)。其內容共分八大項目，細項則有三十二項，其細

項內容由本研究自行設計如附錄 1。

4.5.4 度量與統計方法度量與統計方法度量與統計方法度量與統計方法

本研究採取與台灣經濟研究院每年景氣預測問卷相同之三點度衡量方式

(Likert度量)，以便受訪專家作答。

1. 基本運算：

(1) 每份問卷中各創新要素重要性選項之作答 - [很重要]為 2；[需要]為 1；

[無關緊要]為 0。

(2) 將個別領域中之所有問卷之該項目取重要程度平均，作為權數。

(3) 每份問卷中各創新要素台灣資源支持程度選項之作答 – [充足]為 1；[不

充足]為 0，作為基數。

(4) 將各領域中，各問卷選項之取平均，所得值若大於 0.5 者認定為資源充

分領域，低於 0.5 者則視為非資源充分領域。

2. 無母數統計

對專家問卷回收結果中，各項要素重要程度與產業環境支持程度進行卡

方檢定。使用於判定值是否為 1 或 0 之顯著檢定。

4.5.5 Smart Grid 發展所需支持之產業政策發展所需支持之產業政策發展所需支持之產業政策發展所需支持之產業政策

經由上節之方式得出相關產業發展需求資源充分之領域後，本研究可建議政

府應加強補充專家意見中認為較不足之產業資源(由問卷可得知)，其具體政策方

法可以由以下得知；

1. 專家訪談內容所歸納者。

2. 專家未談及，但是可以由產業組合模式所蘊含之政策工具對應所得者。

72

3. 綜合以上 1、2 項，形成本研究所使用之「相關創新政策工具與產業創新需

求資源關連表」。

經由專家訪談得出產業發展定位之後，配合產業創新需求資源與要素之統計

問卷分析結果，本研究可得出目前及未來發展所需之產業政策工具，最後再配合

專家訪談結果，可得到與創新政策工具搭配之具體配套政策建議。

73

第五章第五章第五章第五章研究研究研究研究分析分析分析分析

以 Smart Grid 目前定位及未來走向為標題，我們針對產業界、研究單位等進

行問卷調查，衡量在此一領域之產業創新需求之重要程度，以及目前台灣在此領

域之產業環境支持程度充足與否。

5.1 樣本描述樣本描述樣本描述樣本描述

本研究以 Smart Grid 為主要研究範圍，設計出八大創新需求資源，並針對產

業界、研究單位等進行問卷，衡量在此一領域之產業創新需求要素之重要程度，

以及目前及未來五年台灣在此領域之產業環境支持度充足與否。樣本之分布情形

如表 5-1。

表 5- 1 樣本分佈


樣本的學歷分佈如圖 5-1，工作年資分佈如圖 5-2。

28%

33%

39%博士

碩士

學士

圖 5- 1 樣本學歷分佈


樣本

群組

問卷領域

台灣電力公司工研院產經研究

中心台灣經濟研究院總計

Smart Grid 10 6 2 18

74

28%

22%

11%

28%

11%

二十年以上

十五至二十年

十至十五年

五至十年

五年以下

圖 5- 2 樣本工作年資分佈


5.2 Smart Grid 之產業創新需求要素及環境配合度分析之產業創新需求要素及環境配合度分析之產業創新需求要素及環境配合度分析之產業創新需求要素及環境配合度分析

本節根據前述之研究方法與假設，以回收問卷及專家訪談結果對 Smart Grid

資料分析，並進一步詮釋其結果；因此本節首先對 Smart Grid 之創新需求資源進

行分析，其次再對細項之產業創新需求要素進行分析比對。

我們對產業創新需求要素配合度進行 Chi-square 檢定。Chi-square 以虛無假

設為專家認為「配合度充足」之比率＝0.5 作檢定，α= 0.05，根據其檢定結果拒

絕與否，再配合兩種問卷回答「肯定充足(1)」與「否定充足(0)」之個數說明判

斷：專家認為「配合度充足」之比率大於 0.5 或是小於 0.5。

透過上述之 Chi-square 檢定配合顯著之要素，我們得以確認產業環境對於極

具重要性之創新需求要素配合度是否足夠或明顯不足，將顯著但環境配合度不足

的要素提出來加以討論，作為 Smart Grid 發展所需相關政策連結之依據。

75

5.2.1 目前狀況目前狀況目前狀況目前狀況

以 Smart Grid「目前的狀況」來說，透過問卷調查，以及根據表 5-2 之統計

分析結果(產業創新需求要素配合程度 p-value 小於等於 0.05 者判定為顯著)，本

研究亦歸納出台灣 Smart Grid 中配合度顯著不足之產業創新需求要素共有十八

項，分別為：

� 研究發展中的「國家基礎研究能力」、「國家整體對創新的支持」、「技

術合作網路」、「建設計畫與實施」、「政府對產業政策的訂定」、「同

業間的技術合作」與「產業間的技術整合」共七項

� 研究環境中的「政府對產業創新的支持」、「具整合能力的研究單位」

與「專門領域的研究機構」共三項

� 技術知識中的「上下游產業整合能力」、「建立系統標準」、「系統整

合」與「分散型能源整合」共四項

� 市場環境中的「國家基礎建設」一項

� 人力資源中的「研發人力」與「國際市場拓展人員」共兩項

� 財務資源中的「研究經費」一項

本研究將 Smart Grid 問卷統計結果(現在)，綜合表示如圖 5-3 所示：雷達圖

之圓點的部分表示產業創新需求資源之要素重要性，菱形圖樣表示產業創新需求

資源之產業環境要素配合程度；而方塊中所述之要素為以上所述的顯著配合不足

之要素的部分。

76

圖 5- 3 Smart Grid 示意圖—目前

資料來源：專家問卷、本研究整理

國家基礎研究能力、國家整體對創新

的支持、技術合作網路、建設計畫與

實施、政府對產業政策的訂定、同業

間的技術合作、產業間的技術整合

政府對產業創新的支持、具整合能力

的研究單位、專門領域的研究機構

上下游產業整合能力、建立系統標

準、系統整合、分散型能源整合

國家基礎建設

研發人力、國際市

場拓展人員

研究經費

77

表 5- 2 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—目前


求類型求類型求類型求類型

創新資源要素創新資源要素創新資源要素創新資源要素(IIRs) 要素重要要素重要要素重要要素重要

度度度度要素配合度要素配合度要素配合度要素配合度

( 非常重非常重非常重非常重要要要要 / 無關無關無關無關緊要緊要緊要緊要)

專家問卷平專家問卷平專家問卷平專家問卷平均值均值均值均值

卡方檢定卡方檢定卡方檢定卡方檢定 p-value

研究研究研究研究


國家基礎研究能力 0.22 0.018

國家整體對創新的支持 Y 0.11 0.001

技術合作網路 0.22 0.018

產官學研的合作 0.28 0.059

建設計畫與實施 0.06 0.000

政府對產業政策的訂定 0.06 0.000

同業間的技術合作 0.17 0.005

產業間的技術整合 0.06 0.000


環境環境環境環境

政府對產業創新的支持 Y 0.06 0.000

具整合能力的研究單位 0.11 0.001

技術移轉及引進機制 0.28 0.059

創新育成體制 0.33 0.157

專門領域的研究機構 0.17 0.005

技術技術技術技術

知識知識知識知識

上下游產業整合能力 0.00 0.000

建立系統標準 0.06 0.000

應用軟體設計 0.33 0.157

系統整合 0.06 0.000

通訊網路整合 0.39 0.346

分散型能源整合 0.11 0.001



先進與專業的資訊流通與取得 Y 0.33 0.157

產業標準及資訊的取得 Y 0.28 0.059



需求量大的市場

0.33 0.157

多元需求的市場

0.39 0.346

市場市場市場市場國家基礎建設 0.17 0.005

78

環境環境環境環境政府優惠制度 0.33 0.157

顧客導向的建立與經營能力 0.44 0.637

人力人力人力人力

資源資源資源資源

專門領域的研究人員 Y 0.33 0.157

研發人力 Y 0.22 0.018

國際市場拓展人員 0.11 0.001

財務財務財務財務


完善的資本市場機制 0.33 0.157

提供長期資金的銀行或金融體系 0.33 0.157

研究經費 Y 0.17 0.005

※※※※ 陰影處表示顯著不足之項目陰影處表示顯著不足之項目陰影處表示顯著不足之項目陰影處表示顯著不足之項目(專家問卷平均值專家問卷平均值專家問卷平均值專家問卷平均值<0.5 且且且且 p-value < 0.05)

註：1. Chi-square(虛無假設為專家認為「配合度充足」之比率＝0.5)

2. Y:平均值≧1.5(很重要) N:平均值 < 0.5(無關緊要)

5.2.2 未來五年發展狀況未來五年發展狀況未來五年發展狀況未來五年發展狀況

以台灣 Smart Grid「未來五年」的狀況來說，透過專家問卷以統計方式分析，

再依據表 5-3之統計分析結果(產業創新需求要素配合程度 p-value小於 0.05者判

定為顯著)，歸納出台灣 Smart Grid 配合度顯著不足之產業創新需求要素共有三

項，分別為：

� 研究發展中的「政府對產業政策的訂定」與「產業間的技術整合」共二

項

� 財務資源中的「研究經費」一項

本研究將台灣 Smart Grid 問卷統計結果(未來五年)，綜合表示如圖 5-4 所示：

雷達圖之圓點的部分表示產業創新需求資源之要素重要性，菱形圖樣表示產業創

新需求資源之產業環境要素配合程度；而方塊中所述之要素為以上所述的顯著配

合不足之要素的部分。


79

圖 5- 4 Smart Grid 示意圖—未來五年


政府對產業政策的訂定、產業間

的技術整合

研究經費

80

表 5- 3 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—未來五年


求類型求類型求類型求類型

創新資源要素創新資源要素創新資源要素創新資源要素(IIRs) 要素重要要素重要要素重要要素重要

度度度度要素配合度要素配合度要素配合度要素配合度

( 非常重非常重非常重非常重要要要要 / 無關無關無關無關緊要緊要緊要緊要)

專家問卷平專家問卷平專家問卷平專家問卷平均值均值均值均值

卡方檢定卡方檢定卡方檢定卡方檢定 p-value



國家基礎研究能力 0.33 0.157

國家整體對創新的支持 0.28 0.059

技術合作網路 Y 0.44 0.637

產官學研的合作 0.50 1.000

建設計畫與實施 Y 0.28 0.059

政府對產業政策的訂定 0.17 0.005

同業間的技術合作 0.28 0.059

產業間的技術整合 Y 0.17 0.005



政府對產業創新的支持 Y 0.22 0.018

具整合能力的研究單位 Y 0.28 0.059

技術移轉及引進機制 Y 0.50 1.000

創新育成體制 Y 0.56 0.637

專門領域的研究機構 Y 0.44 0.637


知識知識知識知識

上下游產業整合能力 Y 0.39 0.346

建立系統標準 Y 0.39 0.346

應用軟體設計 0.39 0.346

系統整合 Y 0.39 0.346

通訊網路整合 Y 0.44 0.637

分散型能源整合 0.39 0.346



先進與專業的資訊流通與取得 Y 0.50 1.000

產業標準及資訊的取得 Y 0.44 0.637



需求量大的市場 Y 0.56 0.637

多元需求的市場

Y

0.50 1.000

81



國家基礎建設 Y 0.28 0.059

政府優惠制度 0.44 0.637

顧客導向的建立與經營能力 0.44 0.637

人力人力人力人力


專門領域的研究人員 Y 0.39 0.346

研發人力 Y 0.33 0.157

國際市場拓展人員 Y 0.33 0.157

財務財務財務財務


完善的資本市場機制 0.44 0.637

提供長期資金的銀行或金融體系 0.44 0.637

研究經費 Y 0.17 0.005

※※※※ 陰影處表示陰影處表示陰影處表示陰影處表示配合度配合度配合度配合度顯著不足之項目顯著不足之項目顯著不足之項目顯著不足之項目(專家問卷平均值專家問卷平均值專家問卷平均值專家問卷平均值<0.5 且且且且 p-value < 0.05)

註：1. Chi-square(虛無假設為專家認為「配合度充足」之比率＝0.5)

2. Y:平均值≧1.5(很重要) N:平均值 < 0.5(無關緊要)


82

5.3 台灣台灣台灣台灣 Smart Grid 產業定位分析產業定位分析產業定位分析產業定位分析

本節根據產業相關文獻之彙整，以及專家訪談的意見，將台灣 Smart Grid 定

位如表 5-5；而根據此定位圖，歸納出台灣 Smart Grid 目前以及未來定位所需之

產業創新需求要素，整理後表示於表 5-4。

表 5- 4 台灣 Smart Grid 現在定位與未來五年發展所需之 IIR

創新需求資源創新需求要素

現

在

研究發展 � 國家整體對創新的支持

� 國家基礎研究能力

研究環境 � 政府對產業創新的支持

� 技術移轉及引進機制

� 專門領域的研究機構

市場資訊 � 先進與專業資訊的流通與取得


市場環境 � 國家基礎建設


人力資源 � 研發人力

� 專門領域的研究人員

財務資源 � 長期融資體系及投資減免

� 研究經費

創新需求資源創新需求要素

未

來

五

年

研究發展 � 政府對產業政策的制定

� 產官學研的合作機制

� 建設計畫及實施

研究環境 � 創新育成體制

技術知識 � 應用軟體設計

� 系統整合

� 通訊網路整合

市場資訊 � 先進與專業資訊的流通與取得


83

市場環境 � 國家基礎建設


人力資源 � 專門領域的研究人員

財務資源 � 長期融資體系及投資減免

� 研究經費


如以表 5-5 來說明，台灣 Smart Grid 產業目前處於「萌芽期」階段，未來五

年逐漸往「成長期」發展；在產業價值鏈的部分，目前處於「基礎研究」、「應

用研究」，而未來五年的發展方向則是定位在「應用研究」的部分。

84

表 5- 5 台灣 Smart Grid 產業定位及創新需求要素

產業價值鏈

市

場

成

長

曲

線


成

熟

期




具整合能力之研究單位(研究環境)





技術合作網路(研究發展)


建立系統標準(技術知識)

上下游產業的整合能力(技術知識)

















多元需求的市場(市場情勢) 國際市場拓展人員(人力資源)


成

長

期












通訊網路整合(技術知識)











分散型能源整合(技術知識)






先進與專業的資訊流通與取得(市場資訊)


多元需求的市場(市場情勢)

顧客導向的建立與經營能力(市場環境)


萌

芽

期

國家整體對創新的支持(研究發展)






研發人力(人力資源) 研究經費(財務資源)

政府對產業政策的制定(研究發展)



產業標準及資訊的取得(市場資訊)















多元需求的市場(市場情勢) 完善的資本市場機制(財務資源)

註：為 Smart Grid 目前產業定位，箭頭方向為產業未來發展方向資料來源：專家訪談，本研究整理

5.4 Smart Grid 之政策組合分析之政策組合分析之政策組合分析之政策組合分析

本節根據 Smart Grid 產業環境配合度與產業政策組合分析的結果，歸納出 Smart

Grid 產業發展過程中，專家認為重要而環境配合顯著不足與不充分的創新需求要素，並

歸納出政府發展 Smart Grid 產業所需配合的政策工具，並分為目前與未來五年兩大部分

詳述之。

5.4.1 Smart Grid 目前所需之政策工具目前所需之政策工具目前所需之政策工具目前所需之政策工具

首先政府應立即針對下列目前產業定位需要，而環境配合度顯著不足的要素做政策

工具的施行：

1. 研究發展

國家整體對創新的支持：政策性措施、公營事業、租稅優惠。

2. 研究環境

政府對產業創新的支持: 科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制。

3. 人力資源

研發人力：科學與技術開發、教育與訓練。

4. 財務資源

研究經費: 政策性措施、公營事業、財務金融。

接著政府應針對目前產業定位需要，而環境配合度不充分的要素進行政策上的輔

助：

1. 市場資訊

(1) 先進與專業的資訊流通與取得：資訊服務。

(2) 產業標準及資訊的取得 : 資訊服務。

2. 人力資源

專門領域的研究人員：科學與技術開發、教育與訓練。

86

對於非目前產業定位需求但在未來產業發展所需，環境配合度卻顯著不足的要素歸

納整理如下，並列出相對應的政策工具，如表 5-6：

1. 研究發展

(1) 技術合作網路：科學與技術開發、教育與訓練、政策性措施。

(2) 建設計畫與實施:科學與技術開發、政策性措施、公營事業。

(3) 產業間的技術整合:科學與技術開發、政策性措施。

2. 研究環境

(1) 具整合能力的研究單位:科學與技術開發。

(2) 專門領域的研究機構:科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制。

3. 技術知識

(1) 上下游產業整合能力：科學與技術開發、政策性措施。

(2) 建立系統標準:科學與技術開發、政策性措施。

(3) 系統整合: 科學與技術開發、資訊服務。

4. 市場環境

國家基礎建設：政策性措施、法規與管制、公共服務。

5. 人力資源

國際市場拓展人員:科學與技術開發、教育與訓練。

對於非目前產業定位需求但在未來產業發展所需，環境配合度不充分的要素歸納整

理如下，並列出相對應的政策工具，如表 5-7：

1. 研究環境

(1) 技術移轉及引進機制：科學與技術開發、法規與管制。

(2) 創新育成體制:科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制

2. 技術知識

通訊網路整合:科學與技術開發、政策性措施、資訊服務

87

3. 市場情勢

(1) 需求量大的市場:政策性措施、貿易管制、海外機構。

(2) 多元需求的市場:政策性措施、貿易管制、海外機構。

表 5- 6 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（目前）

政策類型產業環境配合度顯著不足

且專家問卷平均值小於 0.5

之創新需求要素

研究發展政策性措施、公營事業、租稅優

惠

國家整體對創新的支持

研究環境科學與技術開發、教育與訓練、

法規與管制

政府對產業創新的支持

人力資源科學與技術開發、教育與訓練研發人力

財務資源政策性措施、公營事業、財務金

融

研究經費

資料來源：本研究結果

表 5- 7 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（目前）

政策類型

產業環境配合度不充分



市場資訊資訊服務先進與專業的資訊流通與取得

資訊服務產業標準及資訊的取得

人力資源科學與技術開發、教育與訓練專門領域的研究人員


5.4.2 Smart Grid 未來五年所需之政策工具未來五年所需之政策工具未來五年所需之政策工具未來五年所需之政策工具

首先政府應立即針對下列未來五年產業定位需要，而環境配合度顯著不足的要素做

政策工具的施行，如表 5-8：

1. 研究發展

產業間的技術整合：科學與技術開發、政策性措施。

88

2. 財務資源

研究經費：政策性措施、公營事業、財務金融。

接著政府應針對未來五年產業定位需要，而環境配合度不充分的要素進行政策上的

輔助，如表 5-9：

1. 研究發展

(1) 技術合作網路：科學與技術開發、教育與訓練、政策性措施。

(2) 建設計畫與實施：科學與技術開發、政策性措施、公營事業。

2. 研究環境

(1) 政府對產業創新的支持：科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制。

(2) 具整合能力的研究單位: 科學與技術開發。

(3) 專門領域的研究機構: 科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制。

3. 技術知識

(1) 上下游產業整合能力：科學與技術開發、政策性措施。

(2) 建立系統標準:科學與技術開發、政策性措施。

(3) 系統整合:科學與技術開發、資訊服務。

(4) 通訊網路整合:科學與技術開發、政策性措施、資訊服務。

4. 市場資訊

產業標準及資訊的取得：資訊服務。

5. 市場環境

國家基礎建設：政策性措施、法規與管制、公共服務。

6. 人力資源

(1) 專門領域的研究人員：科學與技術開發、教育與訓練。

(2) 研發人力: 科學與技術開發、教育與訓練。

(3) 國際市場拓展人員: 科學與技術開發、教育與訓練。

89

表 5- 8 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（未來五年）

政策類型

產業環境配合度顯著不足



研究發展科學與技術開發、政策性措施產業間的技術整合

財務資源政策性措施、公營事業、財務金

融

研究經費


表 5- 9 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（未來五年）

政策類型

產業環境配合度不充分



研究發展科學與技術開發、教育與訓練、

政策性措施

技術合作網路

科學與技術開發、政策性措施、

公營事業

建設計畫與實施

研究環境科學與技術開發、教育與訓練、

法規與管制

政府對產業創新的支持

科學與技術開發具整合能力的研究單位

科學與技術開發、教育與訓練、

法規與管制

專門領域的研究機構

技術知識科學與技術開發、政策性措施上下游產業整合能力

科學與技術開發、政策性措施建立系統標準

科學與技術開發、資訊服務系統整合

科學與技術開發、政策性措施、

資訊服務

通訊網路整合

市場資訊資訊服務產業標準及資訊的取得

90

市場環境政策性措施、法規與管制、公共

服務

國家基礎建設

人力資源科學與技術開發、教育與訓練專門領域的研究人員

科學與技術開發、教育與訓練研發人力

科學與技術開發、教育與訓練國際市場拓展人員


91

表 5- 10 Smart Grid 產業之政策組合

產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈


成

熟

期


資源）


政策性措施（研究發展、財務資源）









財務資源)







資源)










教育與訓練（人力資源）

科學與技術開發（人力資源）



成

長

期


資源）




政策性措施（財務資源）







財務資源)






資源)


政策性措施(研究發展、技術知識、市場環境)












萌

芽

期

科學與技術開發(研究發展、研究環境、人力

資源)


政策性措施(研究發展、財務資源)


租稅優惠(研究發展)

法規與管制(研究環境)




政策性措施(研究發展、市場環境、財務資源)

科學與技術開發(研究環境、人力資源)

教育與訓練(研究環境、人力資源)







資源)






教育與訓練(人力資源)


科學與技術開發(研究發展)

政策性措施(研究發展)







註：為 Smart Grid 目前產業定位，箭頭方向為產業未來發展方向資料來源：專家意見，本研究整理


(( ((


)) ))

成長曲線

成長曲線

成長曲線

成長曲線

92

5.5 Smart Grid 所需之具體政府推動策略所需之具體政府推動策略所需之具體政府推動策略所需之具體政府推動策略

本研究透過專家訪談與專家問卷的方式，整合產官學界之意見，針對台灣目前產業

定位中要素重要性需要但配合度顯著不足以及要素重要性需要但配合度不充分之產業

創新需求要素及政策工具，提出具體推動政策，如表 5-11 所示：

表 5- 11 Smart Grid 所需之產業創新需求要素及具體推動政策

創新

需求

類型

產業創新需求要素所需之具體推動策略(政策類型)

研究

發展

國家整體對創新的支持 � 將智慧型電網系統列為國家級重點產

業，政策領導全面電力系統升級。 (政

策性措施)

� 採用租稅抵減獎勵措施來鼓勵廠商投

入研究發展與設備投資等。(租稅優惠)

� 政府成立研究中心，提供先進產業技

術，帶動產業發展。(公營事業)

研究

環境

政府對產業創新的支持 � 針對Smart Grid的各關鍵技術成立應用

開發中心，透過小規模的應用計畫將技

術提升並加以整合。(科學與技術開發)

� 成立電子電力教學機構，培養基礎研究

人才。(教育與訓練)

� 政府明定產業發展時程，具體落實建設

計畫，並限定重點技術及設備由國內自

行開發。(法規與管制)

市場

資訊

先進與專業的資訊流通與

取得

� 由主管單位(如經濟部能源局)建立平

台，使現有的Smart Grid專業技術(如中

華電信網路通信、工研院能源管理系

統)方便整合及流通。(資訊服務)

產業標準及資訊的取得 � 參與國際性研討會，加入歐美產業標準

的制定委員會，以獲取即時技術資訊，

並將新技術整合進開發計劃中。(資訊

服務)

93

人力

資源研發人力

� 計畫性的由大學研究所等教育機構延

攬優秀專業師資，開設完整電力系統相

關基礎科學教育，並經由產業健全的就

業環境，吸引學生投入相關研發。(教

育與訓練)

� 訂定國際技術人才引進的優惠措施，聘

請專家學者，鼓勵基礎研究獎勵相關領

域優秀學生出國學習最新技術，將先進

技術引入。(科學與技術開發)

專門領域的研究人員 � 成立應用技術研發中心，籌辦跨領域學

程的課程規劃，培育系統整合、通訊整

合、軟體開發人才。(教育與訓練)

� 制定產學合作管道，將研究單位的研發

成果及人才實際投入產業開發。(科學

與技術開發)

財務

資源

研究經費 � 國家應將電力產業的基礎研究及應用

研究做長期且計畫性的規劃，提供相關

研究計畫的經費補助。(政策性措施)

� 政府投資技術成熟且具高度應用性的

研發單位成立新創公司，使其領導相關

技術發展。(公營事業)

� 政府應建立健全的研究經費申請管

道，對於具有潛力的研究開發計畫給予

補助或獎勵。(財務金融)


94

第六章第六章第六章第六章結論與建議結論與建議結論與建議結論與建議

本研究透過問卷調查、專家訪談及統計方法的分析，針對台灣 Smart Grid 之產業創

新需求資源、產業創新需求要素、產業定位及產業環境支持度，提出目前及未來五年政

府在協助發展 Smart Grid 產業時，所能夠相對應之政策。

6.1 研究結論研究結論研究結論研究結論

6.1.1 目前狀況目前狀況目前狀況目前狀況

以目前台灣 Smart Grid 產業的狀況來看，經過統計結果分析，得出產業創新需求資

源配合度顯著不足之產業創新需求資源有研究發展、研究環境、技術知識、市場資訊、

市場情勢、市場環境及人力資源共八項；本研究亦歸納出台灣 Smart Grid 產業中配合度

顯著不足之產業創新需求要素共有十八項，分別為「國家基礎研究能力」、「國家整體

對創新的支持」、「技術合作網路」、「建設計畫與實施」、「政府對產業政策的訂定」、

「同業間的技術合作」、「產業間的技術整合」、「政府對產業創新的支持」、「具整

合能力的研究單位」、「專門領域的研究機構」、「上下游產業整合能力」、「建立系

統標準」、「系統整合」、「分散型能源整合」、「國家基礎建設」、「研發人力」、

「國際市場拓展人員」、「研究經費」。本研究顯示，對於發展 Smart Grid 產業，台灣

在許多方面的創新要素上的資源配合度皆顯不足。

政府如欲發展 Smart Grid 產業，應針對國家整體對創新的支持之政策性措施、公營

事業、租稅優惠；政府對產業創新的支持之科學與技術開發、教育與訓練、法規與管制；

培養研發人力之教育與訓練、科學與技術開發；提供研究經費之政策性措施、公營事業、

財務金融等進行重點加強，這些細項為目前產業定位中專家認為非常重要但國家配合極

為缺乏之政策工具。

由統計結果顯示，台灣 Smart Grid 產業中配合度顯著不足之產業創新需求要素共有

十八項，其中專家認為目前產業非常需要的只有「國家整體對創新的支持」、「政府對

產業創新的支持」、「研發人力」、「研究經費」四項，充分顯示了 Smart Grid 產業不

僅對全球而言是一個新興的電力系統架構，對台灣而言更是產業發展的開端，儘管未來

對 Smart Grid 的需求要素仍嚴重不足，就目前而言仍應以國家對產業的支持為主，藉由

明確制訂發展計畫領導整體產業發展；並培養研發人力以及足夠的研究經費，對產業的

基礎技術研發打好根基。而後，根據未來五年需要，而目前配合度嚴重不足的要素進行

規劃，以因應未來產業需求。

95

6.1.2 未來五年狀況未來五年狀況未來五年狀況未來五年狀況

台灣 Smart Grid 產業在未來五年發展中，經過統計結果分析，得出產業創新需求資

源配合度顯著不足之產業創新需求資源有研究發展、研究環境、技術知識、市場環境及

人力資源共六項；而配合度顯著不足的創新需求要素則有三項，分別是政府對產業政策

的訂定、產業間的技術整合以及研究經費。

政府如欲在未來五年強化 Smart Grid 的發展，須針對產業間的技術整合之科學與技

術開發、政策性措施；提供研究經費之政策性措施、公營事業、財務金融等項目進行重

點加強，這些細項為未來五年產業定位中專家認為非常重要但國家配合極為缺乏之政策

工具。

6.1.3 定位結果與具體政策定位結果與具體政策定位結果與具體政策定位結果與具體政策

台灣在 Smart Grid 產業由於有既定的限制，例如規格制定是由歐美國家主導，市場

需求太小。以及長期忽略而無法短期克服的技術障礙，例如電子電力基礎研究，電子設

備製造能力;因此，對於 Smart Grid 的中上游產業進入難度較高。與傳統台灣產業以外

銷為主的發展模式不同，台灣對於發展 Smart Grid 的方向應以國家電力系統升級為主要

目標。

由第三章探討的台灣 Smart Grid 產業的差異化競爭力可知，以台灣目前政策推動

力，通訊網路普及和整合能力的優勢，從下游的感應與測量設備，通訊網路的整合切入，

未來再加上軟體與服務的應用開發，較容易讓台灣在產業供應鏈上找到適合的定位。政

策方面，政府應該扮演產業的領導者，結合產官學研各方的意見，制定產業發展的建設

計畫及時程；提供投資減免方法以提高產業投入的驅動力；編列研究經費以促進長期的

基礎研發技術，成立電子電力的研究機構，聘任國內外專業人才教授，將技術引進以培

養專業領域的研究人員。台灣的資訊科技發達以及通訊網路的建設完整則提供了 Smart

Grid 功能的資訊溝通主幹，連結整合電力系統上的各設備並發展應用軟體，以提供完整

的電力服務。

即便政策推動力，通訊網路普及和整合能力三方面台灣有相對的優勢，但產業整體

現況與技術先進國家仍有一段差距，台灣必須加強技術上的研發，縮小差距，才有機會

在 Smart Grid 產業上占有一席之地。整體來看，台灣在 Smart Grid 的規格與方向上勢必

成為歐美等國的跟隨者，應建立健全的產業標準與資訊取得的平台，隨時取得即時資訊

並以內部開發來做為整體技術以及經驗的累積。

除產業定位之外，本研究透過資料收集與專家訪談的方式，在配合度不足之創新需

96

求要素中，找出須先致力之項目，並提出相關之具體政策，如下所示：

針對「國家整體對創新的支持」，政府可實行的政策有：

� 將智慧型電網系統列為國家級重點產業，政策領導全面電力系統升級。

� 採用租稅抵減獎勵措施來鼓勵廠商投入研究發展與設備投資等。

� 政府成立研究中心，提供先進產業技術，帶動產業發展。

針對「政府對產業創新的支持」，政府可實行的政策有：

� 針對Smart Grid的各關鍵技術成立應用開發中心，透過小規模的應用計畫將技術提

升並加以整合。

� 成立電子電力教學機構，培養基礎研究人才。

� 政府明定產業發展時程，具體落實建設計畫，並限定重點技術及設備由國內自行開

發。

針對「先進與專業的資訊流通與取得」，政府可實行的政策有：

� 由主管單位(如經濟部能源局)建立平台，使現有的 Smart Grid 專業技術(如中華電

信網路通信、工研院能源管理系統)方便整合及流通。

針對「產業標準及資訊的取得」，政府可實行的政策有：

� 參與國際性研討會，加入歐美產業標準的制定委員會，以獲取即時技術資訊，並將

新技術整合進開發計劃中。

針對「研發人力」，政府可實行的政策有：

� 計畫性的由大學研究所等教育機構延攬優秀專業師資，開設完整電力系統相關基礎

科學教育，並經由產業健全的就業環境，吸引學生投入相關研發。

� 訂定國際技術人才引進的優惠措施，聘請專家學者，鼓勵基礎研究獎勵相關領域優

秀學生出國學習最新技術，將先進技術引入。

針對「專門領域的研究人員」，政府可實行的政策有：

� 成立應用技術研發中心，籌辦跨領域學程的課程規劃，培育系統整合、通訊整合、

軟體開發人才。

� 制定產學合作管道，將研究單位的研發成果及人才實際投入產業開發。

97

針對「研究經費」，政府可實行的政策有：

� 國家應將電力產業的基礎研究及應用研究做長期且計畫性的規劃，提供相關研究計

畫的經費補助。

� 政府投資技術成熟且具高度應用性的研發單位成立新創公司，使其領導相關技術發

展

� 政府應建立健全的研究經費申請管道，對於具有潛力的研究開發計畫給予補助或獎

勵。

6.2 後續研究建議後續研究建議後續研究建議後續研究建議

能源產業是二十一世紀倍受矚目的重點產業，而本研究探討的產業，則是其中跟

人們生活息息相關的智慧型電網系統。台灣 Smart Grid 產業尚處於起步階段，由於台灣

的電力主幹由政府主導，政府應該領導產業的發展方向；因此，政府如何提出一套符合

實際需要的政府政策，並擬定完整的推動策略，以強化我國產業的競爭力，將是台灣發

展 Smart Grid 產業的關鍵議題。本研究在研究過程中，發現到一些可繼續發展或深入研

究的部分，分別敘述如下：

（一）本研究針對整體 Smart Grid 產業做探討，但由於產業涵蓋範圍廣大，建議後續研

究者可就 Smart Grid 再細分，例如以產業魚骨圖中的量測系統、傳輸網路、控制

系統，服務以及電力系統基礎建設等細分產業再作詳細探討。

（二）本研究形成的時點，全球 Smart Grid 產業正處於發展的開端，包括標準規格，實

際應用都未完整，故本研究針對相關組織所發表 Smart Grid 的架構以及目前的發

展狀況做探討，建議後續研究者可持續注意產業變化並研究之。

98

參考文獻參考文獻參考文獻參考文獻

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100

附錄附錄附錄附錄

附件一附件一附件一附件一創新需求要素問卷創新需求要素問卷創新需求要素問卷創新需求要素問卷

台灣台灣台灣台灣 Smart GridSmart GridSmart GridSmart Grid 產業之創新需求要素產業之創新需求要素產業之創新需求要素產業之創新需求要素

各位先進您好各位先進您好各位先進您好各位先進您好：：：：

我是交通大學碩士班學生，希望能挪用鈞座一點時間，幫助我完成此份研究所需

問卷。本問卷目的在於了解台灣發展 Smart Grid 產業所需之創新需求要素，以及是否提

供相配合的產業環境。

先進乃是國內專業領域中的菁英，希望藉由專家的寶貴意見，能讓我們的調查更具

有信度和效度。您的寶貴意見將有助於本研究的進行以及提供相關產業之了解，我們由

衷感謝您的問卷。

恭祝

順安

交通大學科技管理研究所

指導教授：徐作聖、林君信教授

研究生孫迪穎敬啟

台灣台灣台灣台灣 Smart Grid 產業之創新需求要素產業之創新需求要素產業之創新需求要素產業之創新需求要素針對研究發展研究發展研究發展研究發展之要素

項目要素重要性

我國產業環境配

合程度

很重要需要無關緊要足夠不足

國家基礎研究能力目前

未來五年

國家整體對創新的支

持

目前

未來五年

技術合作網路目前

未來五年

產官學研的合作目前

未來五年

建設計畫與實施目前

未來五年

政府對產業政策的訂

定

目前

未來五年

同業間的技術合作目前

101

未來五年

產業間的技術整合目前

未來五年

針對研究環境研究環境研究環境研究環境之要素



合程度


政府對產業創新的支

持

目前

未來五年

具整合能力的研究單

位

目前

未來五年

技術移轉及引進機制目前

未來五年

創新育成體制目前

未來五年

專門領域的研究機構目前

未來五年

針對技術知識技術知識技術知識技術知識之要素



合程度


上下游產業整合能力目前

未來五年

建立系統標準目前

未來五年

應用軟體設計目前

未來五年

系統整合目前

未來五年

通訊網路整合目前

未來五年

分散型能源整合目前

未來五年

針對市場資訊市場資訊市場資訊市場資訊之要素

102



合程度


先進與專業的資訊流

通與取得

目前

未來五年

產業標準及資訊的取

得

目前

未來五年

針對市場情勢市場情勢市場情勢市場情勢之要素



合程度


需求量大的市場目前

未來五年

多元需求的市場目前

未來五年

針對市場環境市場環境市場環境市場環境之要素



合程度


國家基礎建設目前

未來五年

政府優惠制度目前

未來五年

顧客導向的建立與經

營能力

目前

未來五年

針對人力資源人力資源人力資源人力資源之要素



合程度


專門領域的研究人員目前

未來五年

研發人力目前

未來五年

國際市場拓展人員目前

未來五年

針對財務資源財務資源財務資源財務資源之要素

103



合程度


完善的資本市場機制目前

未來五年

提供長期資金的銀行

或金融體系

目前

未來五年

研究經費目前

未來五年

基本資料填寫基本資料填寫基本資料填寫基本資料填寫

一一一一、、、、學歷基本資料學歷基本資料學歷基本資料學歷基本資料

□博士 □碩士 □學士 □其它

二二二二、、、、工作年資基本資料工作年資基本資料工作年資基本資料工作年資基本資料

□五年以下 □五至十年 □十至十五年 □十五年至二十年 □二十年以上

三三三三、、、、工作機構類別工作機構類別工作機構類別工作機構類別

□研發組織 □大學 □政府部門 □顧問機構 □企業公司 □其它

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