動態調整能源轉型策略 以應氣候變遷

陳勇全,產業顧問、電池工作者,致力于推廣電動賽車與STEAM教育。現任合春國際(股)董事長、浩永國際(股)執行長,曾擔任耐能電池(股)副總經理、高頻企業(股)技術經理、美國Leviton Manufacturing Company策略技術部突波保護材料開發計畫主持人和專案經理。東海化工畢業、美國南加大材料科學碩士和工程師學位,台灣先進電動載具協會創會理事長、美國慈濟分會志工。圖 / 陳勇全

全球近200個國家在2015年底的聯合國氣候峰會中通過《巴黎氣候協定》,承諾在本世紀結束前努力防止氣溫比工業革命前期升高超過攝氏2度,以避免造成地球嚴重的氣候變遷。而如果無法將升溫控制在攝氏1.5度,全球的氣候將面臨關鍵性的轉變,因此這個溫度是地球環境快速惡化的「臨界點」。

歐盟的氣候監測機構「哥白尼氣候變化服務」確認2023年是自1850年以來,全球氣溫記錄中最熱的一年,甚至全球年平均氣溫已上升攝氏1.48 度。如果地球越熱則人類和自然生態系統的調適能力就會越弱,當升溫超過這個「臨界點」的暖化,將會增加地球氣候崩潰到不可逆轉的可能。

既然地球已經走向暖化而無可挽回,縱使最樂觀的情況人類也要做好準備和加強應對計畫,但科學家更擔憂氣候崩潰比預期的早,政府就會沒有時間反應。所以台灣面對氣候變遷,我認為要建構永續發展的社會,「能源轉型」是關鍵的議題。

台灣的能源轉型,近幾年來引起社會各界的關注,在降低對進口化石能源的依賴,政府已積極推動自產的太陽光電、離岸風電、生質能與地熱等再生能源發電,特別是最近有關核電廠延役的討論更是熱度不斷,相對造成的爭議也不小。

根據經濟部能源署的資料,2023年台灣能源總消費量為7,859萬公秉油當量,整體能源消費較2022年減少5.5%。從能源消費占比來看,工業部門占33.31%,而非能源消費占23.84%,這兩者減少的幅度雖最大,仍需要再積極提出轉型策略。

台灣去年全國總發電量為2821.36億度,其中以燃煤占比42.24%最高,依序是燃氣(39.57%)、再生能源(9.47%)、核能(6.31%)、燃油(1.34%)和抽蓄水力(1.08%),目前火力發電仍是我國主要發電方式,2023年的占比超過83%。

至於台灣去年各種再生能源發電,以光電129億度(4.58%)為主,其次為風力的62億度(2.20%)、慣常水力的39億度(1.40%)、廢棄物的34億度(1.20%)、生質能的2.3億度(0.08%)、地熱的0.3億度(0.01%),2023年再生能源總發電量達267億度,在一年之間成長了將近12%。

台電公司在年初公布的2023年度統計資料,全年售電度數約2330億度,其中工業用電1306億度占最多。因為政府推行「增氣減煤」的能源轉型,台電今年會有四部燃氣機組加入供電,預估仍可保供電無虞。

我從台電官網看到2023年系統發電量為2454.6億度,其中火力發電量占比達81.8%,再生能源占比為9.9%,抽蓄水力1.2%,核能為7.0%,估計台電全年發購電量若以每年2%成長,則2026年系統發電量約為2605億度。

依據2023年台電再生能源的裝置容量和發電量243億度來估算,則2026年再生能源占比要達到20%的話大約是521億度電。其中6種主要的再生能源發電量如下:

  1. 慣常水力若維持不變,可發40億度電 (1.5%)
  2. 光電的裝置容量從12.4GW需增加到20GW,可發219億度電 (8.4%)
  3. 風力發電的裝置容量從2.7GW需增加到6.2GW,可發198億度電 (7.6%)
  4. 廢棄物發電的裝置容量從0.7GW需增加到1.2GW,可發60億度電 (2.3%)
  5. 生質能發電的裝置容量從83MW需增加到160MW,可發4.6億度電 (0.18%)
  6. 地熱發電的裝置容量從7MW需增加到70MW,可發2.3億度電 (0.09%)

台灣的再生能源未來發展,我認為這幾年影響最大的變數是風力發電,若以整年來估算陸域和離岸風機的容量因數大約在20%~60%之間,並且季節性的差異很大,目前陸域風機的實際進度落後,而積極推動的離岸風電也必須順利併網才能夠達到目標。

雖然前任經濟部長說,原本預定2025年再生能源的占比達到20%,但過去因新冠疫情造成延誤,所以要再延到2026年才能達成,而行政院長卓榮泰在立法院答詢時,也保證2026年的政策目標不會跳票。但就算上述所假設的前提都可以達到,再生能源大約是總發電量的兩成,火力發電仍高達八成左右。

台灣的電力排碳係數,我認為在國家能源轉型和減碳算是個重要的客觀指標。台灣111年每度電的排碳係數是0.495公斤,112年每度電的排碳係數是0.494公斤,這樣微小的改善意味著去年所增加再生能源發電,只是被減少的低碳核電給抵消了。

電力的排碳係數跟企業在碳盤查的範疇二息息相關,涉及用電的各行各業估算碳排放,更會影響到企業未來的競爭力,內政部前部長李鴻源更指出,人類最大的敵人是二氧化碳而不是核電。所以台灣火力發電在2027年以前占比仍超過八成,即使汰換燃油車輛為電動車,仍無法實質達到減碳的效果。

現任經濟部長談核三延役時曾說過,即便同意換證仍需花2-3年檢查,這已經是2027年以後的事,因此這三年內台灣火力發電占比還是超過八成的。我認為台灣可以在2030年時,先讓核三延役保留核電選項,持續增加再生能源占比到三成,這樣既可穩定供電,又能把碳排放降低。

雖然國民黨立委提案放寬核管法,為核電廠延役解套,但立法院各政黨還在教育文化委員會進行攻防,而核能安全委員會則表示,依照我國核電機組狀況,運轉中機組執照換發申請審查時程約3至5年,但具體審查期程仍須視所有評估資料完整性而定。

民間團體則認為核電能否延役的關鍵,並不是核管法所規範的申請年限,而是老舊核電機組是否安全,核廢料是否有辦法解決,以及延役的風險與成本,主張應於修法前舉辦多場公聽會釐清真相。所以無論是否修法,我們應該討論的是核電廠安全性和核廢料如何處理,因為這都是未來需要共同面對的課題。

最後,我認為能源轉型影響國家發展,更牽涉政治和經濟,是必須嚴肅面對的議題,尤其電力供應需要長期規劃並且持續做修正。從政府前幾年的報告,可看到未來的電力需求也是以年成長2%來估算,但尚未考量今年黃仁勳所提AI 中心設置的電力需求,這是應該再好好觀察的重點。

 

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