能源使用的趨勢顯示，世界各國的能源使用設備正變得更加電氣化，現代化的電網提供多方參與電力供需調節的平台。
最早的電力網是由許多孤立系統組成，逐漸地，鄰近的電力設施開始互聯並行運行，提高了供電可靠性和經濟性。為滿足一個負載因數不佳（尖離峰需量差異大）系統的供電，需大量投資發輸配電設備，且使用率不高，如同工廠的稼動率低所造成投資浪費及成本提高。互聯系統可以在需要時（例如突然發電機停機或負載增加）利用其他發電機儲備的裕度，保持服務的連續性、提高可靠性，並減少持續在低載運轉的發電機總數。此外，互聯的電網可以在正常時段安排電力傳輸，以利用各個區域的能源成本差異及負載多樣性，允許共用更大更高效率的發電機組。
因為電源興建與區域用電量不會吻合，電力一定會在電網內按照物理原理流動，這是在互聯電網運作的常態，如果我們觀察台電網站公告的電力調度，可看到電力在不同季節、不同時間，流動的方向改變，即電網中的電力是互通有無。就現有發電機組特性而言，除核能電廠外，中南部的電廠升降載反應的速度比於北部的複循環機組慢，北部燃氣電廠的操作反應快，就電網調節能力來看，優於其他火力機組。過去的電力系統操作方式是供應端全力配合需求端的變化而作調節，供給不論是過多或是過少，都會使頻率偏離正常值影響供電品質，因此，供給端必須不斷地調節電廠的輸出，一般的做法，是讓反應慢的燃煤機組維持固定輸出，而持續調節反應快的水力及燃氣機組，因此就電力調度來看，北部發電系統對全台灣供電頻率的穩定有一定的貢獻。
若區域自成獨立系統的話，對中南部電網而言，供電裕度增加了，但是少了北部電網提供的快速調節能力，除非提高發電升降載能力，否則未來中南部再生能源占比提高時，電壓及頻率的穩定性可能變動較高，影響精準設備的運作，而設備故障備援也必須付出較高的代價。愈大的互聯系統，系統就愈強健、愈能忍受供需雙方的擾動，電廠不可能永遠不故障或不維修，為了確保供電可靠度，典型的做法是供電及輸配電系統預留足夠的容量，以因應系統內一部或兩部最大機組跳機後的供電安全，及避免輸配電線路超載。若能彼此協助互通有無，全區域電網的整合調度可更為經濟有效地滿足供電需求，降低整體容量裕度的需求。
智慧電網技術的出現與整合分散式能源、提高能源效率和提供可靠的電力供應有密切相關。透過發電、輸電、配電和測量技術做良好協調，可以確保有效的能源利用和可靠的能源供應。未來許多的區域分散式再生電源，可以支持區域電網壅塞緩解功能，隨著智慧電網的部署，優勢包括電網擾動事件的自我修復、使消費者積極參與、提供高品質的電力、優化電網資產、滿足所有電源併網，並實現新的電力服務和電力市場機制。
電力系統需隨時保持供需平衡，除上述自動發電控制以達供需平衡、穩定電力頻率外，機組跳機後不得已的無預警低頻卸載與分區輪流停電，是需求調節的極端案例。在進一步強化系統運轉彈性的做法上，國外積極推動的方法是，實施各種時間及區域電價和高誘因的需量反應方案、減少尖峰時段的負載，以經濟的方式維持供需平衡，避免興建使用率不高的尖峰供電機組。
在先進國家，電力使用者參與電力調度已有相當的績效，其在維持供電安全及電力品質上的價值，高於替代電源發電的成本，且其價值隨所在的地點及反應的時間，有很大的不同。
在台灣目前需求面管理的許多措施參與者受限，而方案的執行大多數為固定排程或日前通知，對於調度單位來說，運用彈性較低。最近，台電已逐步規劃高誘因的即時性方案，例如需量競價2小時前通知的額外方案、1小時前通知的需量聚合服務案、甚至於0.5秒反應的低頻卸載方案，以便進一步提升需量反應在電力調度的價值。
根據我國「溫室氣體減量及管理法」，2050年溫室氣體減量目標是降至2005年排放量的50％以下，屆時綠電的發電量占比應當在50％左右，供電系統將需要提升調度靈活性及電網韌性。再生能源占比的持續提升與動力設備電動化，已影響供電系統，台電在廠網分工電業自由化之後，發電業、調度單位與售電業的權責及市場機制將更為明確，在明確的市場原則下，提供需量反應輔助服務的誘因將更為合理，使用者參與電力系統運作也更加容易。
由發電廠、輸配線路到用戶，電網是一個生命共同體，每個角色都很重要，小自節約能源或參與需量反應，大至投資電廠，對於電網都有貢獻。盼望大家共同努力，為下一代國民準備一個兼顧環境、經濟與穩定性的電網。
（本文由中山大學電機工程學系教授盧展南授權轉載）
