拯救生命的新科技：都卜勒雷達的升級(雙偏極化技術) - 泛科學

基本上現在中央氣象局使用的雷達都是都卜勒雷達，如同中學時學過的都卜勒效應一般，當救護車靠近時，聲音會變得高昂，而遠離時則越來越低沉，而雷達波打到運動中的目標物時 ... 000文字分享友善列印繁|简000地球脈動泛科授權2.0科技能源拯救生命的新科技：都卜勒雷達的升級(雙偏極化技術)阿樹・2012/09/06・569字・閱讀時間約1分鐘・SR值565・九年級＋追蹤國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!前篇文章已經簡略的敘述氣象雷達和雷達回波圖的判讀方式。

基本上現在中央氣象局使用的雷達都是都卜勒雷達，如同中學時學過的都卜勒效應一般，當救護車靠近時，聲音會變得高昂，而遠離時則越來越低沉，而雷達波打到運動中的目標物時，反射波也會產生波長的變化，當目標靠近時，波長會變的更密，相反的目標遠離時波長就會變疏，利用這個原理可以觀測水滴、暴風等相對移動的速率。

近年來美國大氣暨海洋總署NOAA正在升級美國境內的雷達技術，這次最主要就是在說雙偏極化(dualpolarization)技術的優點與設置時程，而NOAA甚至撰文與拍攝影片來進行推廣與教育，告訴大眾新技術的提升可以有哪些幫助？包括了：分辨不同的降水類型：像是冰雹、雨滴的差異。

龍捲風帶起來的碎片，尤其是像美國這樣經常發生龍捲風肆虐的國家，利用雷達監測龍捲風的威力程度、行進路徑，以達防災之效。

使訊號更清晰，過濾蟲鳥飛經雷達附近時造成的雜訊。

以上這些內容，也可以從影片中得知，NOAA的介紹影十分簡單明瞭，且生動活潑，個人覺得頗具宣導效果。

 參考資料：Life-savingtechnologyupgradecomingtoaDopplerradarnearyou.NOAA[August23,2012]相關標籤：氣象都卜勒效應都卜勒雷達雙偏極化雷達熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論阿樹72篇文章・ 17位粉絲＋追蹤地球科學的科普專門家，白天在需要低調的單位上班，地球人如果有需要科普時時會跑到《震識：那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事，並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。

著有親子天下出版《地震100問》。

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力大無窮的她曾因為不小心抱得太用力，導致弟弟的肋骨不幸斷裂。

約兒的力量究竟要多大，才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢？約兒的力量究竟有多大，才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢？圖／IMDb肋骨雖然是保護軀幹內重要器官的鎧甲，但比起粗壯的大腿骨等等其實是相對容易發生骨折的區域。

除了一些激烈的競技運動可能會導致肋骨出事之外，CPR過程中的壓胸動作也有一定機率會造成胸骨或肋骨骨折。

這樣看來，單靠人力要把肋骨折斷好像並非不可能。

除了安妮亞需要擔心這個問題之外，清楚地知道「東西什麼時候會斷掉」也是許多工程師每天會遇到的挑戰。

然而這類實驗每做一次就要毀掉一塊材料，大多時候更完全沒有做實驗的可能（例如大型建築結構，或是無辜人類的肋骨）。

接下來我們便可以用一些簡單的估計，來探討人類肋骨究竟會不會在擁抱過程中意外斷裂。

安妮亞擔心跟媽媽抱抱時，肋骨可能會斷掉的這個問題。

圖／IMDb關心安妮亞的肋骨之前，我們先了解什麼是斷裂力學一般而言，固態材料受到外力時首先會產生正比於外力大小的彈性形變，外力停止之後便能恢復原狀。

硬度（Stiffness）描述的是彈性形變和外力的正比關係，也就是「外力=硬度*形變量」。

在相同的外力之下，硬度越大的材料形變越小。

外力大到某個程度時，會造成不可恢復的塑性形變，此時材料內部的微觀結構通常已經遭到破壞；外力再大一些便會造成巨觀的斷裂。

材料在斷裂前能承受的最大應力就是其強度（Strength）。

玻璃這類硬而脆的材料硬度大但強度小，也就是說它不容易形變，但應力一大就裂開；金屬類則通常有較好的強度和較大的彈性範圍，因此彈簧通常以金屬製成。

硬度跟強度是相關但獨立的概念，下面關於斷裂的討論會著重在強度的部分。

作為複雜的有機結構，骨骼的力學性質並不如上述的如此簡單。

骨骼遭受外力衝擊時可以透過局部的塑性形變來分散能量，使裂痕不易蔓延。

也就是說，是否骨折不只和力的大小有關，也和施力的速度有關。

瞬間的重擊會讓能量來不及耗散，材料因此更容易斷裂。

用吸管插手搖杯封膜時一定要快狠準便是這個道理，如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞（也就是塑性形變），那不是因為力氣不夠，而是因為施力不夠快。

用吸管插手搖杯封膜，如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞。

那不是因為力氣不夠，而是因為施力不夠快。

圖／Pexels但骨骼的塑性性質實在不好估計，所以先別管那麼多。

一般在實驗室中若要測量骨骼的斷裂強度，應該就是緩慢地對材料加壓直到斷裂，這樣才能獲得完整的「彈性─塑性─斷裂」過程的資料。

我們暫且假設內心溫柔的約兒擁抱親人的動作（相較於出拳攻擊）是緩慢的，只是力氣的高峰值出奇地大，所以肋骨在經歷了充分的塑性形變後才最終斷裂。

對於這類相對緩慢的擁抱，我們便可以安心地套用現有的一些測量數據。

一般人擁抱的力量和約兒有什麼不同？骨頭的部分接下來只要交給谷歌就可以了，那擁抱的力量該有多大呢？一般人抱的動作大概不會把雙臂交疊在一起，而是分別放在對方的肋骨上。

所以我們只要考慮一隻手的力氣就好，兩隻手就只是斷掉的肋骨數量乘以二而已。

如果健身房有一台以擁抱動作為發想的訓練器材，一般人用一隻手能拉起的槓片數量應該不多，可能最多十五公斤。

約兒提到她當時抱斷了弟弟的三根肋骨，意即兩隻手的力量差不多由三根肋骨扛起，也就是一根肋骨要承擔十公斤重的力。

換成物理學家用的單位，就是差不多100牛頓。

有這樣的姐姐，尤利還能順利活下來也絕非凡人。

圖／IMDb但是知道力的大小還不夠。

直覺會認為，較薄的材料比較容易折斷，同樣的材料在斷裂前能承受的力應該跟截面積呈正比。

換句話說，真正衡量斷裂強度的是單位截面積所受的力，也就是應力（壓力）的概念。

把一根肋骨的截面簡單當成一公分見方的正方形，壓力便等於：100牛頓/1公分2=106牛頓/公尺2=1百萬帕（最右邊的百萬帕是材料力學常用的應力單位。

）不過彎曲應力不只和截面積有關，還得考慮材料受力的整體結構。

肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力，所以肋骨比較像是一根兩端固定，中間懸空的橋樑，如下圖所示。

從日常經驗可以知道，這種結構中間懸空的部分L越長，或是厚度d越薄，彎曲的越嚴重。

肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力，所以肋骨比較像是一根兩端固定，中間懸空的橋樑。

圖／作者所以剛剛的應力還要再乘上一個長度對厚度的比值，才是肋骨在結構中承受的彎曲應力。

假設肋骨大約10公分長，最後的答案就是10百萬帕。

約兒有「全力」擁抱弟弟嗎？人類骨骼的彎曲強度取決於年齡、性別、個體發展差異等等，但是普遍的值落在100到200百萬帕的範圍，一比下來差了十倍以上。

雖然我們在計算中做了很多誇張的簡化，可是過程中不太可能有估計的失誤會讓最後結果差到十倍。

因此可以放心地說，一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。

可以放心地說，一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。

圖／IMDb根據維基百科上沒有來源的資料：「第1到3根肋骨斷裂前能承受大約180KG的重量，第4根到第9根相對脆弱些」。

這和我們的粗略估計大致相符，也就是每根肋骨10公斤重的擁抱力道距離肋骨骨折大約有十倍的差距。

不過別忘了，上面講的都是一般人的情況。

約兒可不是一般人。

想要對她的怪力有些概念，我們發現第十集躲避球大戰的特訓畫面中，約兒丟出的躲避球發出了明顯的音爆，表示她的球速至少來到音速340m/s。

一般人的躲避球速最快不過120km/h，也就是33m/s左右。

考慮到手臂長度差不多，手臂力量大致和球的動能成正比，也就是和球速平方成正比。

約兒的球速大約是常人的十倍，代表她的力量是驚人的百倍以上。

由此可知，約兒對親愛的弟弟已經相當手下留情了。

參考資料MartinGrigorAbrahamyan.(2017). OnthePhysicsoftheBoneFracture.InternationalJournalofClinicalandExperimentalMedicalSciences,3(36):74-77. https://www.researchgate.net/publication/321489340_On_the_Physics_of_the_Bone_Fracture相關標籤：SPYXFAMILY力學擁抱間諜家家酒骨折骨頭熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論linjunJR28篇文章・ 439位粉絲＋追蹤清大理工男。

不喜歡算數學。

喜歡電影、龐克、和翻譯小說。

不知道該把科普當興趣還是專長，但總之先做再說。

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據統計，目前已有約130多個國家響應、承諾淨零排放，他們承諾減少的排放量涵蓋了約88％的全球碳排量、約90％全球GDP、約85％全球人口。

不過這些承諾目前推動程度不一，多數國家的淨零排放目標年設定在2050年，例如歐盟、日本、韓國、美國；少部分國家則設定在更早的時間點，例如瑞典設定在2045年，芬蘭設定在2035年；但也有國家設定在更晚的時間點，如中國的2060年及印度的2070年。

至於推動進程，部分國家已將淨零入法，多數國家則尚在討論及議定中（圖一、二）。

（圖一）各國承諾的溫室氣體減量路徑。

各國承諾在2050年前達到淨零目標（溫室氣體排放減量）；在2041～2050年，減少的全球溫室氣體排放量比例僅達44％，而在2050年後將需要減少55％的全球溫室氣體排放量。

（圖二）各國推動淨零目標的進程或方式。

各國對溫室氣體減量目標的推動過程或方式不同，數據呈現有部分國家已將溫室氣體減量目標入法，但多數國家尚在規劃政策中。

2020年9月，歐盟通過《歐盟氣候法》（EuropeanClimateLaw），規範歐盟成員國都必須遵守在2030年前減少溫室氣體排放至少55％的中程目標，並在2050年達成淨零排放，透過減量、投資綠色技術、保護自然環境，實現歐陸氣候中和目標。

歐盟同時規劃於明（2023）年啟動碳邊境調整機制（CarbonBorderAdjustmentMechanism,CBAM），2026年開始針對高碳排產品徵收碳邊境稅，要求生產商或進口商使用碳排放交易系統購買碳排放配額等，掀起原本還在醞釀的減碳浪潮，宣告全球2050年「淨零競賽」（RacetoNetZero）已正式鳴槍啟動，連臺灣的中小企業也無法置身事外，除了帶給出口產品至歐盟的廠商莫大壓力外，也代表著淨零排放目標的時間進程已然迫在眉睫。

臺灣淨零的首要目標：產業能源供給電氣化政府在今（2022）年3月底宣布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」，提供2022～2050年淨零軌跡與行動路徑，以促進關鍵領域的技術、研究與創新，引導產業綠色轉型，並期盼在不同關鍵里程碑下，促進綠色融資與投資，確保公平與銜接過渡時期。

此外，這個總說明清楚宣示將透過能源、產業、生活、社會四大轉型策略，以及科技研發與氣候法制兩大治理基礎加速協助淨零轉型。

臺灣未來的淨零排放政策、目標、路徑、策略等資訊都已非常清晰，社會各界也有明確的目標。

臺灣金融監督管理委員會為協助企業及早因應並訂定其減碳目標，也在今年3月宣布正式啟動「上市櫃公司永續發展路徑圖」，自明年起，118家資本額百億以上的上市櫃及45家鋼鐵、水泥業必須在年報揭露各個公司的碳盤查結果，且要求全體上市櫃公司於2027年前完成溫室氣體盤查。

環保署更在4月通過《溫室氣體減量及管理法》修正草案，並將這項法令的名稱修正為《氣候變遷因應法》，除了將2050年淨零排放目標入法，也將分階段徵收碳費，最快於2024年起實施。

自明年起，資本額百億以上的上市櫃及鋼鐵、水泥業必須在年報揭露各公司的碳盤查結果，且要求於2027年前完成溫室氣體盤查。

圖／Pexels在淨零目標情境下，預估臺灣從現今到2050年的電力消費趨勢將與國際趨勢一致，因整體經濟成長與產業發展、民生與產業製程設備智慧化，以及電動運具發展等部門能源使用電氣化等因素，預期電力消費年均成長2.0±0.5％（2050年約達4275～5731億度電）。

而生產電力的能源部門則是臺灣最大宗的溫室氣體排放部門，占比達九成以上，主要使用各式化石燃料（如石油、煤、天然氣等），其中最大的排放源為火力發電，其次依序為運輸業的燃油運具、製造及營建業的鍋爐產熱、汽電共生廠的鍋爐產熱與固體燃料、住宅、農林漁牧及服務業等的鍋爐或爐具等，包括煉油。

未來運輸部門及各產業的能源供給將盡可能電氣化，發電排放占總排放量比例將大幅上升；因此，提供零碳電力將為目前減碳的主要挑戰及發展重點，也扮演臺灣邁向淨零排放的成敗關鍵與核心角色。

我們要如何達成淨零目標？根據經濟部能源局發布的資料，2020年臺灣每度發電排放0.502公斤的二氧化碳當量，表示目前從風力、太陽能所生產的綠電仍供不應求。

臺灣目前從風力、太陽能所生產的綠電仍供不應求。

圖／Pexels參考國際能源總署（InternationalEnergyAgency,IEA）的規畫，2050年全球近70％電力將來自太陽能和風能，目前臺灣因為地狹人稠恐怕無法滿足這兩項能源占比，但唯有將兩項能源占比達到60～70％，才有可能達成淨零排放目標。

根據國際及國內智庫分析，為了達成目標，關鍵行動方案包含大規模部署再生能源、提高能源效率，以及電氣化將取代過往化石燃料設備、提高生質燃料應用、發展碳捕捉再利用及儲存（carboncapture,utilizationandstorage,CCUS）技術（圖三）、發展以綠氫或氫能為主的燃料等。

（圖三）碳捕捉再利用及儲存技術。

運用科技方法防止二氧化碳進入大氣，將發電廠或工廠排出的二氧化碳注入地下不透水層底下的砂岩層儲存，而將氣體注入油藏也可以增加石油採收率（enhancedoilrecovery,EOR），或是將二氧化碳轉換成其他可用的產品，例如混凝土、塑膠、酒精等。

面對各產業部門及民生用具的電氣化極大化，未來將朝向減少非電力的碳排放及改善電力部門零碳能源占比而不斷前進。

透過能源轉型、增加綠能，優先推動已成熟的風電和光電，並布局地熱與海洋能技術研發，基於戰略安全考量逐步將燃煤轉為備用，增加天然氣以減少燃煤的使用，同時極大化布建再生能源，並透過燃氣機組搭配CCUS以及導入氫能發電，才能夠建構及發展符合國際趨向的零碳電力系統。

達成淨零排放目標的路上充滿艱鉅挑戰，困難程度有如登月計畫，需要串連公私部門、產業供應鏈、學研界與社會大眾的樞紐作用，共同響應並致力全面的大轉型。

在工業部門方面的排放對臺灣經濟的影響最大，必須投入創新技術與營運；而交通運輸部門影響對象眾多，所實施的減碳措施須考量社會因素；農業部門碳排量在總排放量上占比雖不大，但在淨零排放議題上牽涉面向十分廣泛，除了農林事業需要減碳之外，在增加自然碳匯、生質能供給方面也能有具體貢獻；其餘部門則對民眾生活模式、商業經營均會造成程度不一的衝擊，需要進行整體、系統式規畫。

淨零排放議題牽涉面向十分廣泛，需要進行整體、系統式規畫。

圖／Pixabay為促使全球的民間企業加速進行淨零轉型，氣候組織（TheClimateGroup）與碳揭露計畫（CarbonDisclosureProject,CDP）主導的全球再生能源倡議（100％renewableenergy,RE100）眾所矚目，加入RE100的企業必須公開承諾在2020～2050年達成100％使用再生能源的短、中、長期時程，並逐年提出相關減碳規畫，如透過綠能投資自發自用、購買再生能源憑證（RenewableEnergyCertificates,RECs）、簽訂綠能購售合約（PowerPurchaseAgreement,PPA）等，達成綠能使用目標。

RE100成員包括Apple、Google、Microsoft、松下電器（Panasonic）等大型國際品牌企業，不僅自身承諾達成目標，更要求上游供應廠商逐步採取相關作為，也對臺灣廠商帶來壓力。

目前臺灣已有16家企業積極參與RE100，包括台積電（TaiwanSemiconductorManufacturingCo.,Ltd.）、台達電（DeltaElectronics,Inc.）、葡萄王（GrapeKingBioLtd.）等。

不過隨著民間企業推動淨零排放的方式更多元，當淨零轉型影響到更多的企業和民眾權益時，便可以透過強化跨領域溝通、資訊透明化、加強公民參與等方式，建構民眾、企業、政府之間流暢的資訊管道，不僅減少推動政策時可能造成紛爭的社會成本，也可將社會力量化為轉型動力。

由上到下，完善臺灣淨零永續的道路臺灣為科技創新能力強且具韌性的海島國家，因為土地及資源有限，受氣候與環境變遷的衝擊更為顯著，在這股國際積極對抗氣候變遷、追求淨零碳排的趨勢中，期許臺灣可以趁勢轉型，以達到2050年淨零碳排的目標——溫室氣體年總排放量等於或小於年總吸收量。

期許政府貫徹政治意志力，在零碳發展政策引導下，搭配產業、住商、運輸等需求端全面性、分階段的管理措施，經由布局短中長期淨零電力供應規畫，使發展中的綠能與CCUS等相關技術如期到位，並透過成本有效的經費配置與預算規畫，以及完善的人才培育計畫與制度，加上從中央到地方、各部會與地方政府、企業、大學、社會大眾共同總動員，齊心調整能源、產業結構與社會生活型態，推動落實並邁向淨零永續。

〈本文選自《科學月刊》2022年7月號〉科學月刊／在一個資訊不值錢的時代中，試圖緊握那知識餘溫外，也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。

相關標籤：2050淨零排放淨零淨零排放熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 1登入與大家一起討論#1狐禪2022/07/22回覆從興建，備料時就淨零是不可能的，這違反熱力學第二定律。

運轉時淨零有可能，若能用核電，那機會就更高了。

科學月刊226篇文章・ 1945位粉絲＋追蹤非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年，自創刊以來始終致力於科學普及工作；我們相信，提供一份正確而完整的科學知識，就是回饋給讀者最好的品質保證。

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現在，世界上大多數國家的電力都是透過電網來提供。

電網，就是用來傳輸電力的網路，像是電廠、變電廠、配電系統等等，都是電網的一環。

圖／Pixabay這套系統是為了滿足供電需求──最低需求稱為基本負載（baseload）──所設計的，由最便宜的發電機來滿足。

直到最近，發電方式通常是以燃煤為主（也有國家是以核電或水力發電為主），而且大部分的時間都在運作。

會搭配其他發電廠（通常是循環燃氣渦輪發電機）來支援，以滿足每天的負載量變化，也會有可快速運作的小型燃氣渦輪或柴油發電機來應對激增的需求或是發電廠停擺等故障問題。

發電廠和變電站間的輸配電系統很重要，這可確保即使有單一線路或發電廠出現問題，仍舊能夠維持電力供應。

電網有辦法將電力輸送到偏遠社區，也能獲得偏遠地區的發電。

再生能源進場後，該如何和傳統電廠互相配合？現在，太陽光電場和風場在許多電網上提供的電力占比日益升高，這正在改變對發電廠的要求。

在一般情況下，一天之中混合使用再生能源和傳統發電廠的發電方式最為經濟，而不是完全使用大型的傳統發電機。

風場和太陽光電場容易受到天氣的影響，現階段該如何讓再生能源電場與一般傳統電廠配合，也是能源議題中的一大考驗。

圖／Pixabay除了提供潔淨的電力外，風場和太陽光電場的營運成本最低──這稱為邊際成本（marginalcosts）──因為它們沒有燃料成本，並且會首先調用。

為了讓風場和太陽光電場達到最大使用效能，最好是搭配能夠因應電力供需變化而快速反應的其他發電廠；而且理想上，這些電廠的運作也應該符合經濟效應，運作時消耗的用電量僅占其最大負載量的一小部分。

一般來說，燃煤電廠和核電廠的數量並不會有快速的增減，而燃氣和再生能源電廠則是更好的選項。

根據地點的不同，水力發電、生質能、地熱和聚光太陽能（搭配蓄熱儲能）都可以擔任靈活發電的功能。

化石燃料發電廠可以儲存燃料並因應需求來提供電力。

風場和太陽光電場與這些可以隨時供電──稱為可調度或固定供應──的發電廠不同，這兩者的運作都取決於天氣這項變數。

運用AI技術，擺脫「天氣」這個天生弱點！儘管有時會出現風力弱和陰天的日子，然而，與一些人想像的剛好相反，擁有大量風力發電和太陽光電的電網其實能夠在需要時提供電力。

透過人工智慧（artificialintelligence，AI）來獲取良好的天氣預報，太陽光電場和風場的輸出變化通常是可以預期的，因此可得到最佳結果。

透過人工智慧的協助，可以更有效的運用電力。

圖／EnvatoElements當再生能源供應達到總電力需求的30％時，這些變化可以輕易透過裝配在電網上的快速反應發電廠來填補，以滿足供電需求的變化。

當一處1000兆瓦的大型發電廠意外跳電（可能是設備故障或過載），處理起來可能遠比風力發電或太陽光電的電力突然下降更具挑戰性。

備用儲電站必須迅速上線，而風場和太陽光電場若是尚未達到滿載，還可以在有風和晴天的天氣迅速提高其發電量，提供額外的寶貴備用電。

再生能源成為主要來源後，怎麼讓電供保持穩定？為了提供潔淨、安全和價格低廉的電力，並且在本世紀中葉大幅減少碳排放，避免氣候變遷演變到危及生靈的程度，全球的供電必須以再生能源為主。

透過增加再生能源的輸出、地理分布以及與其他電網的連結，再生能源的供電占比將可望提高到電網的50％左右。

在一定程度上，增加這類綠電的發電能力可以彌補天氣條件惡劣的情況，而連接大範圍的太陽光電場和風場則可以提供更平穩可靠的電力。

在歐洲，丹麥已經與挪威、瑞典或德國等國進行電力交易，以此來平衡電力供需：在他們自己的風力發電量高時出口電力，而在發電量低時則進口電力。

然而，建立洲際再生電網並非易事。

過去曾經有一項DESERTEC（沙漠科技基金會）的提案，計畫要將北非的太陽能傳送到歐洲，但由於政治不穩定，再加上不同地區和國家對規畫中的電網各有所圖，產生相互衝突的反對意見，因此難以具體實現提案。

增加太陽能板的面積、建立跨國、洲際再生電網，都是維持電力供應穩定的做法。

圖／Pixabay此外，由於太陽能板的成本急劇下降，因此日照多的優勢變得不那麼重要，因為可以靠增加太陽能板的大小來彌補日照少的缺憾，這比支付長距離傳輸費用更為經濟。

能夠在地方發電也等於是提供了一份供電的安全保障，不必依賴化石燃料進口。

然而，廣泛架設的電網確實對於供需平衡有極大的幫助。

若是能配合供電來調整電力需求，就可降低對儲能廠的需求──這稱為「需量反應（demandresponse）」──或許可成為一個更便宜的選項，因為那些用來支援電力尖峰的快速反應發電廠的運作成本最高。

智慧電網：更聰明、更彈性的調整電力供應！使用智慧電網可以讓電網營運商和用戶間進行雙向溝通，調整電力負載量，使其與供電端相等，這樣就能確定出需要從電網中取用的的需求量，或是添加量。

出現短時間停電或減少電力供應時，許多運作仍有可能繼續維持，好比那些具有熱慣性的操作──像是保持鐵或瀝青、熔融物或超市冰箱冷藏食物的溫度；或是建築物的溫度調節──或是在將零件組裝成產品前，先製造出充足的零件備量。

智慧電網最重要的就是雙向的溝通來進行調整。

圖／EnvatoElements同樣地，可以透過啟動電爐、大型電解槽或海水淡化廠（以幫助應對氣候變遷造成的乾旱）來增加需求量。

在數位化科技的推動下，我們正處於智慧電網革命的開端，這將會對電力負載量造成重大變化，將會讓邁向再生能源的這段過渡期更為容易，並且為客戶帶來更低的成本。

另外，可以用價格差異來鼓勵客戶改變他們的電力需求。

在義大利，有推行一個簡單的計畫，是以固定費用（取決於所使用的最大功率）和每度電的價格來回收發電廠的資本和配電成本以及發電成本。

以限制電力需求的方式（讓消費端的電價變得更便宜），白天必須間隔使用電熱水壺、洗衣機和烤箱等電器；如果一次全部使用，就會跳電。

這樣便可降低發電成本中最高的尖峰用電。

而在離峰期（例如夜間）提供便宜電價也是一種方式。

不過要達到有效調整，需要同時使用智慧電網和智慧電錶。

這樣用戶端可以看到他們的消費細節，並選擇僅在低電價或優惠價格時段才使用某些電器設備。

儲能設備對於提高再生能源的發電占比非常有幫助。

以太陽光電場和風場這樣的組合來供應夜間用電，往往會有白天過度生產，導致電價下跌的情況。

若是沒有儲能設備，必須盡可能出口過剩電力，或是以減少供電來降低損失。

短期儲能可以將部分電力從下午轉移到晚上，因此小容量即可以滿足日常需求。

隨著電池成本的急劇下降，這種儲能的可用性變得越來越高，而且也開始取代那些用來補強綠電不足時的快速反應化石燃料電廠。

——本文摘自《【牛津通識課02】再生能源：尋找未來新動能》，2022年6月，日出出版，未經同意請勿轉載。

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