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理想與現實之間的能源政策

張人傑

新台灣國策智庫研究小組總召集人


我國的能源政策正處於全面翻修與轉換的關鍵期;經濟部在2017年四月公布「能源發展綱領」,今年則要編撰作為行動方案的「能源轉型白皮書」;能源影響現代國家的國計民生,是國家安全及發展的核心問題,對於化石能源99.4% 仰賴進口、能源自主率只有2.05% 的我國,能源更是國家生存與經濟發展的重中之重。「能源發展綱領」(以下簡稱綱領)依據的4E核心價值 (energy, economy, environment, equity),在典型的3E:即能源安全、經濟成長與環境永續之外加上社會公平,並強調永續環保的綠色經濟,設定2025年非核家園目標,宣示2025年再生能源佔比總發電量20% ,以及綠能建設納入前瞻基礎建設之中,推動節能、創能、儲能及智慧系統整合的能源轉型。

 

「能源轉型白皮書」尚在擬議過程之中,因此本文僅討論綱領及相關政策,以先前的「永續能源政策綱領」而言,主要目標在提高能源效率,希望2025年能源密集度較2005年下降50% ,但是依據權威機構專家(吳再益等)的估計,這個減量目標應無法達成;雖然綱領設定再生能源提升的指標,勢必透過能源結構的改變與優化進行,但是在國家政策舉棋不定首鼠兩端,社會認知分歧與能源意識薄弱的情況下,是否得以落實及達標仍是一個考驗與疑難,我們不妨先從非核家園能源組合的成本與可行性來探討,依據國內專家(張耀仁等)的模型估算,在滿足平均願付電價為3.91元及再生能源達到20% 的前提下,2025年的最小發電成本將比2015年增加17%,但是因為高達40.48%的燃煤比重,將造成碳排放增加2% 的環境成本;如果要減少13% 的碳排放並滿足非核願付電費的條件,則電力組合的燃煤比重須降至20.17%,相對的天然氣比重須提升至57.19%,再生能源的比重則要有21.59%,如此2025年的發電成本將比2015年增加33%。

 

以電力為範本的模型推估顯示,綱領的目標面臨極大壓力與兩難,即環境成本與經濟成本的選擇問題,技術性資料顯示兩者的顯著相關,此時決策者與消費者的認知與意志才是關鍵;此外,技術與經濟因素背後還潛藏一些風險,再生能源供電的容量系數極低,如相對於汽電共生的87%,太陽能只有22%、風能34%,間歇性及儲存技術問題影響供電效率及穩定性,因此高佔比的再生能源的可行性仍受限制,且存在經濟成本與消費者的接受度限制,2016年核研所調查顯示民眾的電力價格支付意願在3.25 ~ 3.91元之間,再生能源的類型多元成本高低互見,水力發電成本最為低廉,但是水力發電規模不可能再有擴張,最被看好的地熱、離岸風力與太陽光電成本,則遠超出民眾支付意願(參見本文附表),生質能源、洋流與潮汐發電目前都不容易商業化,因此再生能源的引進也存在相當門檻;天然氣的碳排放只有燃煤的一半,且氣源供給的市場化程度較高,是燃油與煤炭之外的最佳選擇,但是新設接氣站設備投資及原有設備更新(擴建),龐大投資規模以及氣源進口安全都需要妥慎規劃。

 

從供給面來看天然氣雖然是良好的能源組合,經過歷年來的擴張直到2017年仍僅佔有發電組合約三分之一比重,也約佔我國能源進口的15.29%,進口的天然氣則有四分之三用於發電,因而要依照綱領預期在2025年提升至電力組合的40% 甚至50%以上,仍有一段很遠的路要努力;從需求面來看也有隱憂,工業部門用電最多,佔電力消費55.44%,觀察近十年的製造業電力消費,各行業部門的電力消費都明顯衰退,唯獨電腦通信及視聽電子產品製造業的電力消費增幅明顯,傳統的紡織成衣服飾業與紙漿及紙製品的電力消費衰退明顯,其他的化學、塑膠、金屬等製造業部門也都大幅衰退,這是產業結構調整也是產業節能減碳的成效,但是電腦通信及視聽電子產品製造業,目前佔整體工業部門用電的25.22%,近十年來用電增幅竟達到42.41%且持續增加中,突顯我國能源組合與能源轉型的嚴肅課題,畢竟,電腦通信及視聽電子產品製造業不只是台灣經濟的支柱,是台灣外貿及外匯的基盤,更是全球經濟動能的主力馬達之一,台灣電力供給安全與穩定的重要性,直接影響電腦通信及視聽電子產品供應鍊,牽動的不只是我國也是全球的經濟利益。

 

綱領的價值及目標是前瞻極有意義的,但是其目標設定是否有高風險、不經濟甚至不具可行性 (intangible) 的顧慮 ,必須深刻衡量我們自己國家的特殊條件、國際處境以及產業特性,擬定務實明確、廣涵一致的能源政策,方可凝聚國人共識並引領各行各業一齊前進。 (2018.04.26)

 

附表:各種能源組合的環境與經濟成本

能源技術類別 容量系數 碳排系數

(公斤/度)

發電成本(元/度)

水力發電 51% 0.024 1.7~2.7

燃煤

85% 0.820 1.21~4.08

燃氣

30% 0.490 2.67~3.72

汽電共生

87% 0.714 2.21~2.67

燃油

30% 0.840 4.34

風力

34% 0.011

2.81~2.91

離岸風力 40% 0.012

5.74~7.29

太陽光電 31% 0.048

4.66~9.36

地熱 83% 0.045

3.6~4.94

核能 90%

3.42

 

說明:
1、資料來源:張耀仁等 (2017),「非核家園與再生能源政策對我國電力結構之影響」,表1;R. A. Muller  (2012), “Ënergy for Future Presidents: The Science behind the Headlines”, Table 3.1 。
2、張耀仁等引用的資料年期為2011 ~ 2016,Muller使用的為2012年資料。
3、台幣對美元以30:1匯率計算。