本文件讨论了能源模型在能源政策决策中的作用，特别是工研院的Tismo模型。文件介绍了模型的类型、使用目的及其在评估台湾能源发展政策和减碳目标中的应用。总结了多情境分析的重要性，以应对技术发展不确定性和支持长远的能源规划。

1. Copyright 2018 © ITRI 工業技術研究院
我國能源供需情境分析與展望
工業技術研究院 綠能與環境研究所
李孟穎 研究員
2018.12.06

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大綱
• 模型工具於能源決策支援的角色
• 工研院TISMO模型
• 能源轉型路徑之能源供需探討
• 結論
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能源模型是什麼？
• 以簡化架構呈現真實世界的複雜行為
• 透過給定條件作模擬，不作預測
• 可依據所使用的理論、變數拆解程度、
考量地區及建置方式等區分模型類型
• 整合模型的趨勢：擷取各模型優點，
衡量能源、經濟、環境多面向衝
擊評估
• 特定部門的部份均衡模型
• 以工程技術為主
• 優點：對能源技術的詳盡
刻劃與設定
• 缺點：無法分析整體經濟
面的影響
能源模型
由下而上模型(Bottom-up) 由上而下模型(Top-down)
模擬
(Simulation)
最佳化
(Optimization)
計量經濟
(Econometric)
可計算一般
均衡(CGE)
• 涵蓋經濟體系所有部門
• 包含總體經濟變數
• 優點：以宏觀經濟角度分
析能源政策
• 缺點：不能詳細描述技術
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為何需要模型工具 ?
• 能源政策或技術的量化影響評估
• 提供整合性與最佳化的決策基礎
• 提供共通性的訊息，促使政策討
論、溝通、審閱 減碳目標、減煤目標、能源密集度目標
分析政策的影響(what-if)
如何達成政策目標(how-to)
能耗標準導入、電氣化目標、非核家園
再生能源技術、碳捕獲與封存技術、新運具技術
分析新興能源技術之應用潛力
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工研院TISMO整合模型
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歷屆全國能源會
議議題評估
NAMAs
基線評估
能源發展綱領
政策環評
能源發展綱領
能源開發政策需
求面規劃
•需求面節能情境模擬
•能源供需情境評估
核四與
非核家園議題
•核四專案辦公室議題分析支援
•核電情境下之能源指標分析
•非核家園期程分析
能源開發政策
INDC目標訂定 •我國INDC減碳目標評估
•能源開發政策供給面情境規劃
溫管法燃料燃燒減
碳路徑評估 •經濟部部門階段減量目標研擬
•能源配比與減煤路徑量化評估
•溫管法階段減碳目標及碳排放係數能源轉型
減煤路徑分析
臺灣TIMES模型決策支援歷程
1998
~2010
2012
2013
2014
2015
2016
2018
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TISMO模型的評估應用限制
能源面
經濟面
環境面
使用者行為影響能源供給結構
能源消費結構
發電結構
能源系統成本
空污與環境排放
溫室氣體排放
就業人口、貿易、
投資、消費影響
GDP衝擊
環境衝擊
產業影響
環境衝擊外部成本
空污大氣擴散
水能交織影響
電力調度與傳輸限制
區域經濟分析能力
物價影響
模型涵蓋功能 模型可擴充功能
能源貧窮議題
綠能投資影響
政治因素、利害關係人
意見、國際情勢、環境
災害等
氣候變遷與調適
工業、運輸排放
仰賴其他機制
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國際能源發展趨勢：WEO 2018減碳路徑
• 效率提升與再生能源貢獻最大
燃料別 2017
2040
既有政策情境 新政策情境 永續發展情境
2018版 2017版 2018版 2017版 2018版 2017版
燃煤 38 33 34 26 26 5 6
燃油 4 1 1 1 1 1 1
燃氣 23 24 25 22 23 14 16
核能 10 9 9 9 10 13 15
再生能源 25 33 31 41 40 66 63
水力 16 14 14 15 16 19 19
生質能 2 3 3 4 4 5 5
風力 4 9 8 12 11 21 19
地熱 0 1 1 1 1 1 2
太陽能 2 7 5 10 9 19 18
海洋能 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
• 未來電力部門發展趨勢：減煤+再生能源
• WEO 2018持續拉高再生能源占比
資料來源：IEA (2018), WEO 2018; IEA (2017), WEO 2017
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• 電氣化趨勢：電力占整體能源消費比例持續提升

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多情境評估：探討技術發展的不確定性
• 技術發展受國內外情勢、政策方向、產業結構、投資行為等多重因素影響
• 多情境評估：掌握不確定性因素對於能源供需評估的影響
IEA 追蹤潔淨能源進程歷年比較
供需展望
或能源評估報告
多情境分析內涵
美國年度能源展望
(AEO)
考量經濟成長、油價走勢、政策施行
(CPP)
世界能源展望
(WEO)
既有政策情境、新政策情境、永續發展
情境
英國年度能源與排放
推估報告
社經條件、燃料價格、溫度、政策效果、
土地利用變化
APEC能源供需展望 基準情境、高再生能源、效率改善情境
國際供需展望多情境分析
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需求面規劃
(四案)
能源轉型情境分析：能源供需規劃情境
供給面規劃能源組合
(四案)
新及再生能源 燃氣及其他
S1 前瞻情境：
• 依政府目標與能源供需模擬器
長期規劃
• 2035年再生能源累計裝置量
達37GW
S3 成本考量：
• 不再新增燃煤電廠，
但已興建之新林口與
新大林優先發電，既
有燃煤機組轉為備援
機組S2 障礙情境：
• 太陽光電：考量政府盤點土地
單位面積可裝設容量的不確定
性。
• 離岸風力：考量業者年底併網
情形，以及實際併網受海事工
程或其他不可抗力因素影響，
假設當年只有50%併聯，另
50%延至下一年度。
• 2035年再生能源累計裝置量
達31GW
部門節能規劃 電氣化
D1前瞻節能：
• 考量社經發展及各部門
減碳潛力
• 2017~2035年電力消
費年均成長率0.66%
D2積極節能：
• 倘技術發展與民眾配合
意願不如預期，節能達
成率僅7成
• 2017~2035年電力消
費年均成長率0.84%
D1E 前瞻節能+電氣化：
2017~2035年電力消費年均
成長率0.82%
D2E 積極節能+電氣化：
2017~2035年電力消費年均
成長率1.0%
• 工業電氣化：配合鍋爐空污
管制小型燃煤與蒸汽鍋爐至
2035年約10%替代為電熱
鍋爐。
• 運輸電氣化：考慮新購公車
2030年、機車2035年、小
客貨車2040年全面電動化(
含BEV、PHEV、HEV)。
S4 減排考量：
• 不再新增燃煤電廠，
在符合安全存量規範
下優先使用燃氣發電
• 2035年燃氣卸收容
量上限3,590萬噸
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11. Copyright 2018 © ITRI 工業技術研究院
能源轉型情境分析：需求情境設定
工業及運輸電氣化策略下之
能源消費變化
電力消費成長趨勢 2017-2035
年均成長率
1.00%
0.84%
0.82%
0.66%
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12. Copyright 2018 © ITRI 工業技術研究院
評估結果：燃料燃燒CO2排放
• 2005年248百萬噸、2017年269百萬噸
• 電氣化減碳效果隨電力排放係
數降低而越顯著
• 越後期供給面不確定性增加
• 再生能源前瞻+減碳考量
碳排放最低
• 越後期需求面不確定性增加
所有情境平均值=100
單位：百萬噸
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13. Copyright 2018 © ITRI 工業技術研究院
評估結果：發電成本之經濟衝擊
說明：所有情境平均值=100
• 直接受發電成本影響
• 減排考量對GDP影響較
顯著，後期再生能源情
境影響較不明顯
所有情境平均值=100
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14. Copyright 2018 © ITRI 工業技術研究院
評估結果：電廠空污排放
2017排放量: 4.3 千公噸/年
2017排放量: 49.7 千公噸/年
• 因持續減煤，電力部門空污排放各情境
較2017年皆有大幅改善；2025至2035
年各情境仍持續抑低。
• 影響空污排放之關鍵因素為燃煤占比，
故以成本考量與減排考量情境間空污排
放差異最顯著。
註：僅考量電力部門空污排放，故電氣化造成工業及運輸部門
化石燃料使用減少，其空污減量效果並未反映於此。
2017排放量: 70.9 千公噸/年
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結論
• 模型工具的決策支援功能
• 簡化真實世界型態，提供量化、整合性的資訊，作為決策與對話基礎
• 決策支援仍仰賴非模型工具與機制之輔助
• 考量不確定性的多情境分析
• 決策目標研擬考量
• 電氣化的減碳潛力
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簡報結束
謝謝聆聽
電力評估模組
能源供需規劃
減碳路徑評估
工業評估模組
MACRO經濟模組
能源政策評估
運輸評估模組
環境衝擊評估
地理資訊系統
可計算一般均衝分析
產業發展預測
經濟衝擊評估
住商評估模組
投入產出分析
時間序列分析
郭瑾瑋 Chingwei Kuo 周裕豐 Yufeng Chou 李孟穎 Mengying Lee 吳易樺 Yihua Wu 温珮伶 Peiling Wen
mengying.lee@itri.org.tw
https://km.twenergy.org.tw/energy/
臺灣TIMES能源工程模型資訊公開網站
模型工人們
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