壹、前言
随着分布式能源资源及分布式智慧微电网其布建的电力市场渗透率逐步提高，欧美现阶段正积极朝向以分布式再生能源极大化与强化电网韧性方向发展。而智能型微电网因能落实「在地绿能即产即销」的永续极大化布建与电网韧性，已成为2050净零排放趋势下各国日益重视的能源转型课题。其中，有关于微电网政策法规及相关配套措施之研析，更是攸关各界利害关系人共同创造多赢商业模式的市场游戏规则，因此值得搜集先进国家的发展路径，加以汇整与归纳，并撷取有助于台湾能源与电力政策制定过程的他山之石。
本文以美国微电网发展为例，分析美国微电网推动之相关政策与法规，探讨微电网分布式再生能源群集(cluster)之市场定位及对电力市场之结构性影响，并进一步研提对台湾发展净零减碳型微电网的政策意涵。
贰、美国微电网案例—DERConnect
随着5G+EIOT(Energy Internet of Things)能源物联网迅速发展，先进国家皆积极发展微电网。在美国，除了加州圣塔利塔监狱(Santa Rita Jail)及纽约布鲁克林微电网(Brooklyn Microgrid project)「太阳能+储能+区块链」的能源交易之外， 最有亮点特色的莫过于美国加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego, UCSD)。UCSD的微电网(UCSD Microgrid)系统此刻正建置分布式能源资源 (Distributed Energy Resource, DERs) 的DERConnect测试平台，这些DER资源包括：太阳能板、能源储存系统 (Energy Storage System, ESS）、EV电动汽车、EMS建筑物能源管理系统(独立电能与热能系统)等。
UCSD Microgrid不仅为UCSD提供多元服务，并曾在单一年度节省高达800万美元(以2018全年估算)的能源成本，满足校园85%电力需求、95%供暖需求和95%制冷需求，甚至减少75%标准污染物排放量。此微电网系统不但能节省电费且达成供电稳定，还能执行孤岛运转模式，确保自身电网安全。此外，UCSD的Point Loma 废水处理厂提供净化后的甲烷，将其注入既有的天然气管道，足以供应UCSD及圣地亚哥市区之两个大型燃料电池，支持市电，同时也完善了UCSD的大学社会责任(University Social Responsibility, USR)。
DERConnect平台于2020年获得美国国家科学基金会的资助，并将于2025年在UCSD建置完成与应用，以利了解如何将再生能源资源并入电网。尽管UCSD Microgrid分布式能源的数量和多样性正在增加，但对安全性、可靠性及成本的负担阻碍了这些资源的运用。DERConnect代表了一种包罗万象的设施平台，可用来测试实际应用的创新商业模式及其算法。
DERConnect将涵盖校园微电网中超过 2,500个分布式能源资源或终端设备，包括燃料电池和太阳能电池板、各种建筑类型(例如教室与办公大楼)以及300个电动车充电桩，同时，还建造一个储能整合实验室。此外，测试平台的设计允许不同的测试选项和参数，包括孤岛模式、网络安全测试，以及即插即用选项。DERConnect作为一个综合电网平台，涵盖了不同的用户群(例如办公大楼、停车场)。从社会科学的角度来看，该测试平台将可用于研究重点关注变数(例如成本、节能和舒适度等) 如何影响使用者的选择。
参、美国微电网相关政策法规分析
1.FERC ORDER 2222
2020年9月17日，美国联邦能源管理委员会(FERC)公告2222号行政命令，要求所有的独立系统操作者(Independent System Operator, ISO)及区域输配电组织(regional transmission organizations, RTO)必须于18个月内推动革新。这项命令旨在促使分布式能源资源(DERs)能够更有效地参与由地区电网营运商管理的电力市场。DERs包括电池储能系统、屋顶太阳能板以及电动汽车和其充电基础设施。这些资源可以设置在商业建筑、教堂、非营利组织、小区中心等等。
FERC Order 2222要求7个ISO/RTO修订其电力市场参与资格之限制及其供需双方交易价格机制，具体言之，可归纳成以下十项法规措施：
（1） 允许DER聚合商(DER Aggregator, DERA)参与其所属ISO/RTO的电能批发、辅助服务及容量市场，并将DERA视为合格市场参与者；
（2） 允许DERA可根据其物理特性与营运特性参与一个或多个交易模式；
（3） ISO/RTO向DERA提出最小聚合规模之要求(minimum size requirement)不可超过 100 kW；
（4） 订定DERAs涵盖的地理规范(locational requirements)；
（5） 建立DERA投标参数(bidding parameters)以及输配电相关影响条件的规范；
（6） 订定DERA提出信息及数据(information and data)的规范；
（7） 订定DERA读表及通讯(metering and telemetry)的规范；
（8） 处理RTO/ISO、DERA、配电公用事业(DU)及相关电力零售监管机构(RERRA)之间的协调工作；
（9） 制定DERA调整或更新所聚合DER之列表或相关信息的规则；
（10） 拟定DERA的各项市场参与协议。
2.密西西比州众议院1198法案(House Bill 1198，简称HB1198)
2023年7月1日，密西西比州众议院通过1198法案「微电网与电网韧性法案(The Microgrid and Grid Resiliency Act)」，并即日起生效。该法案初步可整理为以下几项重点内容：
（1） 对微电网相关用语进行法律定义。其中：
a. 「微电网区域」系指最小面积100英亩的指定土地区域。每个微电网区域应位于一个郡内，并在该郡内受到公用事业委员会(Public Utilities Commission, PUC) 或服务委员会 (Public Service Commission, PSC)之法定监管或豁免监管；
b. 「小区级微电网」系指旨在透过本地发电，并确保其能源的住宅区，其最小规模应由PUC或PSC 决定；
（2） 规定每个郡的郡委员会或参事委员会(county commission or board of supervisors)可请求州务卿(The Secretary of State)指定郡内一至三个、连续面积不少于一百英亩的非属法人(即自然人)或国有之土地区域为微电网区；
（3） 规定PUC或PSC应监督微电网区域内外之相关建设；
（4） 就(2)之请求指定进行通知及举行听证会；
（5） 要求微电网区域的微电网营运商(Microgrid Operator)在其需量反应计划中提供20%以内的营运容量，以确保电网稳定性；
（6） 若将使用微电网的营运容量，例如5%或20%以下的容量，电网营运商应至少在一定时间前，例如30分钟或120分钟前，向微电网区域内的微电网营运商发出预警；
（7） 要求微电网营运商参与次级频率响应(Secondary Frequency Response, SFR)，以确保电网稳定性；
（8） 要求微电网营运商参与初级频率响应(Primary Frequency Response, PFR)，以确保电网稳定；
（9） 要求微电网开发商(Microgrid Developers)在开始开发微电网之前申请并网；
（10） 微电网申请核准营运时，PUC或PSC应审查下列事项，以确定微电网是否满足核准要件：
a. 微电网在并网后可合理提高当地公用事业电力效率、韧性、可靠性和安全性的能力；
b. 微电网再并网后执行需量反应和频率响应的能力；
c. 对改善当地公用事业使用洁净能源或再生能源结构的合理期望。
（11） 从微电网区逆回送至公用电网或公用事业执行需量反应的所有电力，需符合当地及时即电价、时间电价或PUC或PSC设定的当地管制电价；
（12） 要求PUC或PSC应拟定相关计划，使小区能够申请和营运小区级微电网。
肆、台湾微电网案例
掌管中央电网的台电公司基于垂直综合国营电业的立场，为善尽「供电义务」之法令遵循，支持离岛地区或特定救灾用途之微电网布建，如偏郷打造防灾型微电网，包括：2022年4月启动的屏东雾台乡佳暮村、牡丹乡旭海村、东源村、石门村、狮子乡草埔村、丹路村和南世村等7处原乡部落避难中心，已经有所进展。同时，对于电表后端(behind-the-meter)高压用户自建的微电网系统，亦多鼓励，如: 国家原子能科技研究院与彰化师范大学的百万瓦级微电网，皆已先后通过台电公司允许无偿「逆回送」电力的测试，甚至参与台电公司电力交易平台的辅助服务。
澎湖望安微电网于2022年6月开始建置、12月完成初期设施，设置屋顶型太阳光电30kWp、垂直型风力机3kW及储能系统500kW/250kWh，后续将再建置太阳光电400kWp、垂直型风力机27kW，期望将望安建置成另一个低碳岛。位于屏东林边乡光采湿地的微电网占地6公顷，是台湾首座在小区运作的智能型微电网系统，全区电力完全来自再生能源，包括78kW太阳光电、9.8kW风力发电机、60kW生质柴油发电机和159kW储能系统。此微电网配有智能能源调控系统，具有能源调控、需量反应与发电预测三大特点。当台电系统供电中断且全区无法自行发电时，微电网可启动持续72小时的孤岛运转模式。在平时无预警断电时，微电网仍能提供基本的照明、通讯和小型民生电器的运作功能。
「高雄国立科学工艺博物馆」与台湾碳交易公司合作，整合国内创能与节能的优良厂商，共同打造全台首座独立绿色电力系统供电的「驿日光屋」微电网系统。此项目采用20呎货柜进行打造，配备太阳能发电和储能系统，并搭配各种隔热、节能建材以及电动车充电桩。 驿日光屋可作为偏远地区和山区的自给屋，也可作为在遭受台风、山洪等自然灾害后提供电力的避难屋。若将模块扩大，将太阳能及储能系统搭配各式环保与隔热建材，便可客制化运用于住宅及工厂，透过所建构的低耗能微电网模块，让低碳家园能源转型更迈向稳固的绿色循环经济。
(接续下篇，内容含台湾现行法规对微电网电力交易之规范框架、台湾微电网发展之瓶颈与展望及结论)
