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量子技術如何強化能源系統 How Quantum Technologies are Being Tested to Strengthen Energy Systems
能源系統正面臨需求成長、地緣政治不確定性及營運複雜化等壓力。人工智慧、數位基礎設施與再生能源併網,使電網更加動態且難以預測;同時,企業還需提升電網韌性、降低成本並防範網路威脅。美國每年因停電造成約1,500億美元損失,全球到2030年預計部署超過30億台智慧電錶,進一步提高電力系統管理難度。傳統數位工具雖仍重要,但在非線性規劃、分子模擬及長期網路安全等問題上已面臨限制。世界經濟論壇(WEF)發布白皮書指出,量子技術正被視為解決特定問題的補充工具,主要包括量子運算、量子感測與量子通訊三大方向,應用重點涵蓋材料創新、營運最佳化、基礎設施安全及精準監測。在營運最佳化方面,混合量子與傳統運算正被用於協調再生能源、儲能與電網限制。法國EDF和Pasqal 的案例,利用中性原子量子平台研究電動車智慧充電,透過預測與調度提升再生能源利用效率,並展示超過100個量子位元的調度最佳化能力。在材料與化學領域,量子方法被用於更精確模擬電池材料、催化劑及碳捕獲材料,有望降低潔淨能源技術研發中的試錯(trial and error)成本。量子感測方面,Repsol Sinopec UK於蘇格蘭進行甲烷雷射雷達測試,可更精確偵測難以發現的微量與間歇性排放。基礎設施安全也是重點,奧地利電力供應商Verbund於2024年測試量子安全通訊技術,透過量子金鑰分發系統保護發電廠與變電站之間的通訊,證明量子安全方案可整合至既有電網基礎設施。白皮書也指出,量子進展的關鍵在於標準的制定、人才的培養、網絡安全的保障,以及跨領域的合作,其技術正成為構建更高效、有彈性、具適應能力系統時所必須考慮的戰略要件。
2026/05/21
https://www.weforum.org/stories/2026/04/how-quantum-technologies-are-being-tested-to-strengthen-energy-systems/
World Economic Forum (WEF)
莊純琪