關鍵基礎設施是維持政府與社會功能運作的必要資產。一旦關鍵基礎設施失能，無論肇因來自天然災害或人為疏失，甚至是軍事威脅或恐怖攻擊，都可能對國家安全、社會穩定以及經濟民生造成嚴重衝擊。

電力是維持基礎設施運作的重中之重，若因人為疏失導致突發性電力中斷，瞬間喪失電力供給或影響電力系統運作，嚴重時將造成大停電，影響民生經濟。根據美國能源部（U.S. Department of Energy）數據分析，2023年美國電力供應商共提出185起主要針對關鍵電網基礎設施的物理攻擊或威脅事件報告，打破歷年來紀錄。

其次，通訊系統基礎設施的穩定運作亦不容小覷。隨著數位化基礎建設，資訊安全同為關鍵議題，駭客攻擊往往會造成大規模的電網及通訊系統癱瘓。例如：俄烏衝突爆發，俄羅斯駭客發動攻擊，美國網路系統及衛星服務商Viasat擁有的同步軌道通訊衛星「KA-SAT」，其用戶端數據機遭到網路攻擊，造成烏克蘭境內通訊中斷，連帶造成電信商Nordnet在法國地區九千家用戶、電信商Bigblu在德國、法國、匈牙利、希臘、義大利和波蘭地區，影響超過一萬家用戶發生斷線問題，此外德國5,800多架用於發電的風機則是無法遠端監控與控制。

第三，因氣候變遷的極端天氣，或板塊、火山活動伴隨的地震、海嘯等災害，皆可能損壞戶外電氣設備與通訊設施，產生大範圍基礎設施中斷運作。如2024年日本能登半島地震造成4萬戶停電，配電設備嚴重損壞、通訊中斷，且因道路破碎，使救援與恢復工作難以進行。

減少電力中斷的財損，微電網鞏固供電可靠度

電網中斷對臺灣產業及民生造成嚴重影響。舉例來說，2022年303興達電廠事故造成發電量瞬間喪失1,050萬瓩，約占全臺1/3電力，造成全臺大停電，總計影響全臺549萬餘戶，經濟部轄管園區的損失金額合計超過新臺幣8億元。

依據美國能源部定義：「微電網是多個且協調的負載和發電機組的孤島電網系統，亦可併網作為主電網的可控結構運行，並受到明確限制的電氣邊界」。

簡單來說，微電網本身可以是一個獨立自主的小型電力供應網絡，讓電力自給自足，除了平時併網協調主電網供需平衡之外，當主電網發生事故，可使斷電損失高的重要產業及維生設施延續供電一段時間，加強重要園區的供電可靠度，減少無預警斷電損失。另外，微電網亦可在在大事故下，協助建立緊急備援方案，在基礎設施運作功能受損、停止時，採用分散式、可獨立運作之區域電力系統，提供運轉彈性及復原工作，強化電網韌性。

通訊中斷影響民生，預備多元化的替代通訊方案

通訊中斷或系統負荷不足，同樣會對臺灣經濟及國家安全產生衝擊。例如：金門、馬祖海底電纜屢遭切斷，過去6年內損毀超過29次。維修需耗時數月與鉅資，儘管微波、衛星通訊可滿足緊急聯絡，但無法應付民生需求。

「通訊韌性」成為各國政府政策與基礎建設推動的重要施政目標，包含韌性連網技術、分散式資料中心等解決方案，降低自然災害或戰爭行為所導致基礎設施破壞、停電風險造成的通訊中斷。日本提出「實現新時代所須之強韌且健全的數據流通社會」，建構防災性強的通訊網路，並確保替代通訊方式，如電信業者間漫遊、非地面網路，打造在緊急狀態也可繼續使用數位服務的環境。

澳洲政府挹注5千萬澳幣於「電信抗災創新TDRI計畫」，強化衛星連接，如低軌衛星，或可同時監控網路並與緊急服務共享關鍵資訊之新方法。「電力恢復解決方案」包含獨立離網電源解決方案、可調度電源供應及延長電信基礎設施備用電源時間之相關技術。

日、澳同屬環太平洋火山地震帶國家，在氣候環境也有相似之處，政策著重多元通訊來源與電力設施韌性，相關政策可供臺灣借鏡。

工研院「2035技術策略與藍圖」：韌性社會下的國家基礎設施正常運作

工研院擘劃的「2035技術策略與藍圖」，其中「韌性社會」為五大聚焦領域之一，發展韌性社會研發領域，可長遠佈局、累積與應用

圖2.工研院南分院六甲院區之區域能源微電網示範系統(圖片來源：工研院綠能所)

科技實力，以敏捷因應重大突發事件所造成之社會動盪及產業衝擊。韌性社會以社會公共安全的風險預防整備為目標，針對重要的交通、通訊、網路、電力等國家基礎設施運作，建立風險預警、快速反應與備援，以及加速復原之解決方案與技術。相關情境包括：

• 對基礎設施硬體進行巡檢，及早發現問題並進行維修，例如：以無人車、船、機進行設施巡檢。
• 對基礎設施運作效能即時監控，早期發現失效徵兆，並進行預防處理，例如：以數位分身監控油氣水電與交通運輸。
• 建立緊急備援方案，當基礎設施運作功能受損、停止，提供必要備援，例如：分散式、可獨立運作之區域電力、供水、通信、網路系統，以無人車、船、機進行緊急物資運送。在斷電事件造成影響後，能迅速應變、降低損失，並加速復原進程、適應新外部局勢，已成為國家與社會永續發展的重要目標。

工研院發展多重微電網技術，具備「智慧化、多元化、分散式、替代性」優勢

工研院將透過成熟技術組合與新興技術研發，從智慧化、多元化、分散式與替代性角度，建構社會對突發風險進行預警、因應、備援與復原能力，以及發展相關技術與解決方案，將危機轉為商機。因此，以社會公共安全的風險預防整備為目標，發展關鍵基礎設施與公共服務運作監控，以及重要資源與能源供應快速修復與備援機制。

工研院將發展區域電網災害應變技術，建立多重微電網韌性技術，提升區域能源供電品質、建立區域緊急電源復電運轉技術，作為短期維生及通訊需求使用。以工研院南分院六甲院區之區域能源微電網示範系統為基礎，已完成包含410kWp（峰瓩）太陽光電發電系統、500kW（千瓦）/1,000kWh（千瓦‧時）儲能系統、高壓電力傳輸設備，以及區域電能管理控制平臺建置。

透過導入單區域太陽光電發電預測、負載預測、排程演算法、長時功率控制等技術，完成短時區域功率平衡功能、短時穩定再生能源輸出（平滑化）、日前排程運轉調度控制等功能之測試與驗證。未來將以整體系統運轉角度，規劃各系統元件之運轉操作與調度排程，實現微電網於負載面管理與控制的功效，並透過短時實功率控制技術，平衡區域負載用電功率。平日以虛擬電廠，操控並鏈結分散式資源支援大電網，災害停電時進行緊急供電拓樸切換，無縫轉換為分散式資源自主化。

建構陸空三維通訊，完善具韌性的通訊服務生態系統

通訊韌性方面，工研院朝提升整體通訊網路韌性發展，整合衛星、非地面通訊與地面通訊，建立動態建構網路鏈結。短期內積極整備以滿足緊急狀況發生時的通訊運作功能，未來朝向6G世代的全覆蓋、地空整合情境。現階段基於國內網通產業的5G/B5G行動網路，發展高空通訊技術，整合衛星通訊與地面光纖網路，建構陸空三維穩定的韌性通訊服務生態系統。

工研院投入研發韌性網路的通訊技術多年，佈局「高空平臺基地臺」（High Altitude Platform Station, HAPS）所搭載的無人載具可以是氣球、無人機或飛船等，做為通訊中繼和監控載具。工研院開發「飛船載具解決方案」，具有滯空時間較長、空運能力較佳，以及成本較低等特點，在戰爭時期及救災需求下，快速部署臨時通訊連結，協助人員傳輸重要資訊，進行緊急調度與監控任務。另外也提供小範圍區域的通訊輔助，是自主衛星網路建置完成前，可優先佈建使用的解決方案。

工研院發展太空通訊科技，開發臺灣第一顆國產自主通訊衛星的通訊酬載，配合國家太空中心（TASA）規劃，最快可望在2027年起陸續發射B5G低軌通訊衛星。透過驗證國產通訊酬載，打造臺灣成為衛星零組件、地面通訊設備與晶片的研發和製造基地。研發聚焦三大主軸：太空次系統、地面次系統與零組件、組網與服務。目前在基頻/射頻天線與晶片模組已有初步成果，並於國內外展會發表。

結語

面對極端氣候、地質活動與地緣政治等風險，在仰賴電力與通訊驅動的高度數位化的生活模式下，基礎設施韌性成為維繫日常運作的基石。若遭意外癱瘓，不管政府運作或經濟活動必將戛然而止。因此在智慧化調配、多元、分散及可替代的思維指導下，強化電網及通訊設施的建設，期許能在任何情境下快速反應與調整，保有基礎設施的彈性堅韌運作。

圖3.微電網能源管理系統之系統單線圖(圖片來源：工研院綠能所)