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201606 台灣電力政策探討

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台灣新政府上任不久即逢夏季,未來電力發展政策備受矚目。由於獨立電網及地狹人稠的關係,國外電力發展經驗很難在台灣複製,盡管如此,全球仍有許多能源轉型的經驗可以當作參考,例如電價上附加額外稅捐、火力發電採用較為環保的天然氣,達到多元且適當的能源結構。

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201606 台灣電力政策探討

  1. 1. 台灣電力政策探討 台大國企四 陳昱璋、台大財金三 朱鴻儒 2016/06/18
  2. 2. AGENDA 2 台灣電力概況 政府電力政策與再生能源發展 台灣缺電危機與小英政策 德國能源發展 政策建議與展望
  3. 3. Summary • 台灣目前發電裝置容量達4000萬瓩以上,火力占71.8%、核能占12.6%、再生能 源占9.2%;年發電量達2000億度以上,火力占76%,核能占18.6%、再生能源 占4%。 • 政府訂定儲備容量目標為15%,核電廠陸續退休,裝置容量將少514.4萬瓩。114 年台電再生能源發展預計發電量達292億度,占整體發電量9.5%,但儘管如此, 備用容量率仍掉到2.7%,缺電風險高。 • 小英政策從漲部分電價與以火力取代核能著手,同時調降備用容量率目標為7.5% • 台灣因為獨立電網及地狹人稠的關係,德國的經驗很難模仿至台灣。但仍有許多 能源轉型的經驗可以當作參考,例如電價上附加額外稅捐、火力發電採用較為環 保的天然氣,達到多元且適當的能源結構。 3
  4. 4. 台灣電力概況 01 4
  5. 5. 台 灣 電 價 之 低 名 列 前 茅
  6. 6. 電力供需預測 6 • 民國102年, 台灣需電量 2431.1億度, 供電量2521.9 億度。 • 可預測的20年 內,供電量皆 大於需電量 圖片來源:103年度全國長期負載預測與電源開發規劃摘要報告,能源局
  7. 7. 7圖片來源:103年度全國長期負載預測與電源開發規劃摘要報告,能源局
  8. 8. 8圖片來源:103年度全國長期負載預測與電源開發規劃摘要報告,能源局
  9. 9. 歷年裝置容量占比 9 火力占比71.8%再生能源+水力占比9.2% 核能占比12.6% 裝置容量:每小時的最大發電量 圖片來源:台灣電力公司
  10. 10. 歷年發電量佔比 10 火力占比76% 再生能源+水力占比4.0% 核能為18.6% 發電量 = 裝置容量 x 發電小時 圖片來源:台灣電力公司 (度 = 千瓦 x 小時)
  11. 11. 備用容量率:政府訂定目標值為15% 11 • 是否缺電,不只看電力總供給需求,而是關注尖峰負載(需求)與尖峰供電能 力(供給),計算備用容量率,目標值為15%。 • 備用容量率 =(尖峰能力 - 尖峰負載)/ 尖峰負債 • 尖峰負載:最高小時用電量 • 尖峰能力:可提供之最高發電能量
  12. 12. 12 各國備用容量率與供電可靠度標準比較 圖片來源:台灣電力公司
  13. 13. 13圖片來源:103年度全國長期負載預測與電源開發規劃摘要報告,能源局
  14. 14. 14 政府電力政策與再生能源發展 02
  15. 15. 政府政策:開源、節流 15圖片來源:能源局
  16. 16. 需量競價 16 • 台電於2015年實施,跟契約容量100瓩以上的高壓大用戶買電回來。 • 今年擴大實施
  17. 17. 火力、核能發電廠現行規劃 17 • 火力發電廠陸續退休,但也有新建 • 核一、二、三廠陸續退休
  18. 18. 核一~核三廠除役,將少514.4萬瓩裝置容量 18 • 核電廠運轉執照年限為40年 • 可依法延役5~15年 • 若核一~核三廠皆不延役,至114年將少514.4萬瓩裝置容量 • 若核四不運轉,114年備用容量率為2.7%,距目標有521.8萬瓩電力缺口 廠別 機組 停止運轉年限 裝置容量(KW) 核一廠 一號機 107年12月5日 63.6萬 二號機 108年7月15日 63.6萬 核二廠 一號機 110年12月27日 98.5萬 二號機 112年3月14日 98.5萬 核三廠 一號機 113年7月26日 95.1萬 二號機 114年5月17日 95.1萬 資料來源:台灣電力公司
  19. 19. 電能躉購制度 (FIT) 19 • 再生能源發展條例:透過電能躉購制度 (FIT),以合理價格、保證收購20 年 與固定利潤等誘因,鼓勵設置再生能源發電系統,收購民營電廠電力
  20. 20. 風力發電:千架海陸風力機 • 先開發陸域風場,再擴展離岸海域風場 • 2015年風力裝置容量合計達73.7萬瓩(占總裝置容量1.85%) • 2025年風力裝置容量合計達320萬瓩(占總裝置容量7.35%) 20圖片來源:能源局
  21. 21. 太陽能發電:陽光屋頂百萬座計畫 • 先緩後快、先屋頂後地面 • 躉購費率約4.6~6.4元 • 2030年太陽光電裝置容量合計達870萬瓩
  22. 22. 政府再生能源發展目標 22 能源別 2015年 2025年 2030年 陸域風力 73.7 120.0 120.0 離岸風力 0 200.0 400.0 水力 208.9 215.0 220.0 太陽光電 111.5 620.0 870.0 地熱能 0 15.0 20.0 生質能 74.1 81.3 95.0 合計 468.2 1251.3 1725.0 裝置容量目標(單位:萬瓩) 能源別 2015年 2025年 2030年 陸域風力 18 29 29 離岸風力 0 68 136 水力 46 48 49 太陽光電 14 78 109 地熱能 0 10 13 生質能 54 59 69 合計 132 292 405 年發電量目標(單位:億度) 資料來源:台灣電力公司
  23. 23. 綠能裝置量占比仍低 • 103年非水力綠能占總發電裝置比僅4.3% • 地狹人稠的綠能困境:人口密度越高,綠 能占比越低 • 臺灣地狹人稠,2/3為高山丘陵,可發展 再生能源的土地面積有限,同樣發電量, 太陽光電或風力發電需要的面積約傳統火 力電廠290~400倍。 • 要替代核四193億度發電量,約需2/3的 臺北市面積舖滿太陽能發電板,或是 3,500架風機插滿臺灣一圈。
  24. 24. 太陽能、風電發電,利用率偏低 • 台電預估,到114年裝置容量1251.3萬瓩,占發電容量20.6% • 但利用率偏低,風力發電利用率28%,太陽能發電14%,所以114年發電 僅292億度,占比9.5% 24
  25. 25. 智慧電網 • 透過資訊、通信與自動化科技,建置具智慧化之發電、輸電、配電及用戶 的整合性電力網路,強調自動化、安全及用戶端與供應端密切配合 • 提升電力系統運轉效率、供電品質及電網可靠度,並促進再生能源擴大應 用與節能減碳之政策目標 25圖片來源:能源局
  26. 26. 26 台灣缺電危機與小英政策03
  27. 27. 27圖片來源:103年度全國長期負載預測與電源開發規劃摘要報告,能源局 備 用 容 量 率 = ( 尖 峰 能 力 - 尖 峰 負 載 ) / 尖 峰 負 債
  28. 28. 28 圖片來源:台灣電力公司
  29. 29. 缺電危機:備用容量率嚴重不足 29 • 115年以後,隨著核廠退役、綠能鋪設穩定成長,可達成非核家園目標。 • 問題是,在這之前,105~115年備用容量率都在10%以下,110~115年在5% 以下,112、113年甚至出現負的備用容量率。 • 114年距目標備用容量15%,存在521.8萬瓩電力缺口
  30. 30. 填補電力缺口:啟用核四、蓋火力發電廠? 30 • 啟用核四?(135萬瓩 x 2 = 270萬瓩 ) • 新建或延役火力發電廠?(每廠房約100萬瓩) • 提高再生能源目標?(目前109年以前年增43.3萬瓩,110年以後年增66.2萬瓩) 圖片來源:台灣電力公司
  31. 31. 解析台灣缺電困境 31 • 電力價格過低,缺乏省電誘因 → 漲電價=流失選票 • 綠能困境:地狹人稠、利用率偏低 → 短期內綠能難以取代核能與火力發電 • 核能與火力發電的兩難 → 排碳 or 承擔核能風險?
  32. 32. 小英政策:2025非核家園 影片 32  主張 1. 未來十年,停建核四,其餘核電機組如期除役 2. 不大幅調整電價  三大策略 1. 現有的電源開發方案;並且逐步更新火力發電設備、增加天然氣發電比例、提 高火力電廠效率、加嚴排放標準,讓火力發電成為更乾淨、更有效率的發電方 式;讓民間汽電共生能量加入發電。 2. 尖峰管理政策:時間電價、需量競價、儲能設備;智慧能源管理系統、更換節 電設備 3. 發展綠能產業  目標 • 2025年,再生能源發電占比20% 台電預估占9.5% • 備載維持在7.5%,就不會限電 台電設定備載目標15% 以天然氣火力發電取代核能發電 漲部分電價,降低需求
  33. 33. 小英政府決定以火力發電,填補核能缺口 33 • 2016/06/30 台電公布最新「長期電源開發規劃」,大幅提高火力發電裝置容量
  34. 34. 2025年,綠能發電達532億度? 34 • 新聞:再生能源取代核火 小英智囊:一年創造500億度綠電 交通大學光電所講座教授黃得瑞估算,要取代核電,二○二五年前增加五百億度 綠電不是問題…如果大力發展再生能源、讓能源自主率提升至20%,更具重大意義。 • 此新聞來源不明,僅自由時報報導,僅供參考 2015年 2025年(台電) 2025年(小英) 太陽光電 14 78 250 風力發電 18 97 125 其他 100 117 157 合計 132 292 532 占總發電比 5% 9.5% 16% 台電與小英年發電量目標比較(單位:億度) *以台電預估供給需求估計
  35. 35. 35 德國能源發展04
  36. 36. 德國再生能源佔比逐年提升 參考資料: energytransition、 energytrend 36 • 目前,德國整體電力結構由約42%燃煤發電、14%核電、30%再生能源所組成; 傳統火力與核電的占比接近70%。德國的能源需求持平,沒有明顯的變動。 • 德國在今年5月8日創下紀錄新高──以風、光為首的再生能源尖峰發電量,達全 國電力需求值的95%之多。
  37. 37. 德國綠能產出創新高,綠能發展超越政府預期 參考資料: energytransition 37
  38. 38. 德國綠能產出創新高,綠能發展超越政府預期 參考資料: energytransition 38
  39. 39. 德國的能源轉型 參考資料:環境資訊中心、維基百科 圖片來源: Climate Denial Crock of the Week 39 • 直至幾年前,德國仍為核電爭執不休,德國擁有可獨立自主的核能產業,同時 反核運動也十分豐富。但自從2011發生福島核災事件後,德國分歧的意見才結 束爭論,原先要持續擴張核能的政策產生大轉向,決定提前於2022年全面廢核。 • 德語Energiewende,意思是「能源轉型」。為了完成從需求到供給的去中心化 改為在地化發電,以更有效率的能源使用方法及技術取代原先過度供給的供電 方式。
  40. 40. 核能退役 參考資料:World Nuclear Association 、新頭殼 40 • 早在1980年代,德國科學家就提出能源轉型的觀念,思考工業國家用再生能源 取代化石燃料和核能的可行性。1998年的大選連續執政16年的保守黨下台後, 由反核的綠黨取而代之,並在2000年實施《再生能源法》,以保證收購價為誘 因,鼓勵民間投資再生能源。從此,再生能源占用電量的比重,就從原來的7%, 一路爬升到2014的28%。
  41. 41. 核能退役 41 • 2011年日本福島核災後,宣布2022年廢核時程。修訂「和平使用核能和防止核 損害法」,規範既有核能機組不延役,於2022年以前全數除役。 • 除役所有17所核能廠及其他6所商業單位的核能廠,估計需要480億歐元。德國 政府在2015年表示核電公司不用擔心除役費用的問題,已有訂定相關法規來應 付,政府也準備了相當於830億歐元的資產來應付電廠除役及處理核廢料的費用。 • 2011年突然改變的核能退役計畫,估計會讓原本的電力容量減少6.4%。在 2012年5月政府下令要升級並擴張電網,幫助再生能源來填補這個缺口。2013 年11月估計尖峰用電約為81.8 Gwe,還有剩餘9.4 Gwe的緩衝空間,這是假設 99%的風力和太陽能都沒有使用的情況下。
  42. 42. 廢核時程 42
  43. 43. 廢核時程 43
  44. 44. 德國能源實際措施 44 • 為了支持發展綠能政策,德國透過立法,對於電力使用者,採取附加稅捐。這 項附加捐,對部份人士而言,是個重擔;不過,一般收入的工人,並不會被扣 到這筆費用,可以獲得減免。 • 歐盟各國的電力交易市場分別在在萊比錫跟法蘭克福,消費者完全可以透過購 買選擇使用的電力來源。例如在交易市場裡面,德國電力公司就會介紹各種方 案,其中包括完全本國產的綠色電能。 • 在社區發起合作社,人人可以參與的能源合作社,電力留在地方供電,或者地 方政府調配,而不再是由大型集團壟斷。居民不但可從中獲利,也可以掌握自 己的能源供給。
  45. 45. 德國能源實際措施 45 • 德國從2000年開始實施「電力收購制度」,給予相當優渥的收購價錢,為農夫 及屋主裝設太陽能電池帶來誘因,也使得太陽能電池工業獲得蓬勃發展。
  46. 46. 德國能源實際措施 46 • 依照發電種類、地點與裝置容量,訂定收購價,保證20年。賣電有利可圖,人 人可以當老闆,創造商機與就業。且收購價逐年降低,刺激研發和創造規模經 濟。 • 電力網營運商必須先購買這些綠電,強制電業立即且優先併聯再生能源,建立 仲裁機制。 • 部分工業用戶免繳附加費,以維持產業競爭力。
  47. 47. 民眾對再生能源的接受度高,支持政府發展 參考資料:國家地理雜誌、 energytransition 47 • 德國在歐盟國家裡面,生活電價高居第2位。但德國大舉轉向綠能的「能源轉型」 政策,還是獲得92%高民意支持率。 • 為了應對再生能源方案的負面影響,德國每個邦對自己的風力發電的都有相關 規定,這些生活落實多元能源方案的配套措施,成為德國人討論最熱烈的問題。 • 整個社會充分討論形成共識,以及德國民主落實於基層,而非完全仰賴政府及 官僚制度,促發民間主動分擔能源轉型中的角色,可能是更關鍵的因素之一。
  48. 48. 綠能發展帶來更強競爭力 參考資料: energytransition、遠見、新頭殼 48 • 長年來,政府轉向綠能及高電價的要求,讓許多德國企業非但沒出走,反倒強 調不該只看價格,而該提升能源使用效率,將來自能源端的壓力化為企業競爭 力,整合成獨特的解決方案,變成外銷的最佳武器。 • 德國為了維持國際競爭力,包括煉鋁等高耗能產業在內,不用繳再生能源附加 費。而且優先併聯的再生能源,量大到一定程度後,在自由的電力市場上有壓 低大盤價的效果,德國的製造業反而是能源轉型的贏家。
  49. 49. 德國致力於離岸風電的發展 參考資料:Seenews、TVET@Asia 49 • 德國岸上風力發電已漸趨飽和,德國政府目前也有把目標放在離岸風電,離岸 風電的開發目前仍稀少,具有相當大的發電潛能。 • 德國的能源局目前也有計畫在2017招標兩個離岸風廠建設計畫,共可帶來2.92 GW 發電量,預計在2020和2024年完工。若是如期完工,德國將超過原本離岸 風電在2020年達到6.5 GW的目標,2030年的目標仍保持在15 GW。
  50. 50. 遇到的困難及瓶頸 參考資料:中國時報 50 • 德國大多大城市座落在南部,而北部才有提供大量風力的北風帶,必須建造更 多的電塔將北電南送的狀況。而北電南送的高壓輸電網絡計畫讓居民紛紛走上 街頭抗議,擔心造成房價走跌、破壞景觀、對身體造成危害等。 • 再生能源發電的不確定性非常高,端看自然氣候來決定。目前還沒有能大量儲 存電力的設備,當再生能源突然暴增時,會有電網崩潰的危險,還需要花錢請 鄰國幫忙把這些綠能用掉! • 再生能源使貧富不均更為嚴重。富人有閒錢裝設太陽能以高價賣給電力公司以 獲取利潤,也有能力購買昂貴的省電家電。窮苦家庭沒有閒錢裝置太陽能,也 沒有能力購買昂貴的省電家電,只有默默承受高價電費。目前德國有將近30萬 人用不起電力,須要靠政府的補助。
  51. 51. 火力發電居高不下 51 • 未來德國必須棘手處理者,為高污染的燃煤發電問題,佔總發電量約44%,而 且目前處理煤電縮減進度,遠遠落後原預定的進度時程。
  52. 52. 火力發電居高不下 52 • 可再生能源的發電供應不穩定,如風能及太陽能受天氣限制。為穩定供電,德 國增加燃煤發電,令溫室氣體排放量不跌反升。德國政府亦要向鄰國如俄羅斯 和挪威購買石油和天然氣。德國是世界第二大天然氣入口國之一。 • 再生能源獲得高於市價的價格保證,會以額外費用的形式轉嫁給消費者。且再 生能源的價格,比相對環保的天然氣發電還要低,促使傳統電力公司轉向對氣 候傷害較重的燃煤發電。結果就是,電價上升、再生能源使用增加,德國卻因 為使用更多燃煤,反而排放了更多二氧化碳。
  53. 53. 53 政策建議與展望05
  54. 54. 德國的經驗很難複製到台灣 54 • 綠能不能提供穩定的發電,是要依照自然環境來決定。德國的電網可以跟鄰近 國家做連結,若是有缺電可以向鄰國購買,有剩餘的電力可以賣給鄰國,十分 有彈性。台灣只有獨立的電網,沒有辦法承受那麼大的變動,是很大的劣勢。 • 台灣地狹人稠,德國國土面積較臺灣大10倍,且中部與北部地區多平原。我國 地形多高山,國土僅30%為平原,再生能源發展受限。
  55. 55. 但在能源轉型的努力仍然有可參考的地方 參考資料:科技新報 55 • 台灣可以仿效德國,在收取電價上徵收額外的稅捐,但工業用電收取較少,保 持產業的競爭力,稅捐拿來當作發展能源轉型上的費用來源。 • 依德國經驗,綠能短期內不可能完全取代核能與火力發電,放棄核能勢必能轉 依賴火力發電,同時拒絕火力與核能並不實際。 • 即使台灣要達到完全綠能非常困難,但還是可以考量各種能源之優點,朝多元 且適當的能源結構發展。火力發電可以漸漸都以較為環保的天然氣來發電,核 電廠以適當的時程除役,不再延役,並以其他能源來作取代。
  56. 56. 台灣離岸風力發電潛力十足 參考資料:中時、TechNews科技新報、新新聞 56 • 台灣西岸海域擁有世界級的風場,全球風況最好的20處觀測地,16處位在台灣 海峽。台灣離岸風電蘊藏量估算出來約在33.84~74.93GW 之間,市場規模逼 近 4 兆。台灣只要積極布建離岸風電,不難實現非核家園。 • 新政府看來在發展綠能的決心十足,但台灣的風電的相關產業還沒有跟上,官 僚體制的繁文縟節和基礎建設的不足都是問題。新政府需要建立一個良好的平 台,讓業者只要透過單一窗口,就能迅速處理,不會讓業者如皮球一般被踢來 踢去。
  57. 57. Conclusion • 台灣目前發電裝置容量達4000萬瓩以上,火力占71.8%、核能占12.6%、再生能 源占9.2%;年發電量達2000億度以上,火力占76%,核能占18.6%、再生能源 占4%。 • 政府訂定儲備容量目標為15%,核電廠陸續退休,裝置容量將少514.4萬瓩。114 年台電再生能源發展預計發電量達292億度,占整體發電量9.5%,但儘管如此, 備用容量率仍掉到2.7%,缺電風險高。 • 小英政策從漲部分電價與以火力取代核能著手,同時調降備用容量率目標為7.5% • 台灣因為獨立電網及地狹人稠的關係,德國的經驗很難模仿至台灣。但仍有許多 能源轉型的經驗可以當作參考,例如電價上附加額外稅捐、火力發電採用較為環 保的天然氣,達到多元且適當的能源結構。 57

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