20180801_日本第5次能源基本計畫

Copyright 2018 ITRI 工業技術研究院 1/43
林祥輝
工研院綠能所
2018/08/01
日本第5次能源基本計畫

大綱
壹、日本面臨的能源結構性問題
貳、2030年的基本方針和政策對應
叁、2050年能源轉型和脫碳化的挑戰
 再生能源之主力電源化
 複線情境
 脫碳化能源系統間的成本和風險驗證
 總體戰(總力戰)
肆、結論與建議

壹、面臨的能源結構性問題

能源基本計畫的法源依據
2030年エネルギーミックス実現へ向けた対応について～全体整理～，総合資源エネルギー調査会基本政策分科会（第25回会合），2018/3/26。
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/025/pdf/025_008.pdf
日本政府依據2002年「能源政策基本法」之規定，應考量國內外能源情勢變化和能源
政策實施效果，約每隔3年檢討修訂「能源基本計畫」，做為能源政策推動的方針。
政權日期核能政策的轉變
自民黨
2002年6月
能源政策基本法
載明(3E+S)「安全性」、「穩定供應」、「提升經濟效率性」、「符合環保要求」的政策基本方針
2003年10月第1次能源基本計畫
2007年3月第2次能源基本計畫
民主黨
2009/9
~
2012/12
2010年6月
第3次能源基本計畫
2030年度核電比率約5成
2011年3月東日本大地震、福島核災
2012年9月
革新的能源環境戰略
2030年代核電為零
運轉40年後廢爐、不新建核電廠
自民黨
2012年12月安倍政權接任
2014年4月
核電為「重要的基載電源」
未明文記載新建核電廠
推動核燃料循環、核電設備輸出
2015年7月
長期能源供需展望
2030年度電源結構目標：核能20～22%、再生能源22～24%、LNG 27%、煤炭26%及石油3%。
2016年11月巴黎協定生效
2018年7月
2030年度能源結構目標未變，但加強實現目標的努力
提出2050年能源轉型和脫碳化的方向

能源基本計畫的檢討架構

第5次能源基本計畫的結構
第５次エネルギー基本計画の構成，経済産業省，2018/7/3。
http://www.meti.go.jp/press/2018/07/20180703001/20180703001-3.pdf

第1章結構性問題和情勢變化
第５次エネルギー基本計画の構成，経済産業省，2018/7/3。
http://www.meti.go.jp/press/2018/07/20180703001/20180703001-3.pdf
日本面臨的結構性課題
 依賴海外資源的脆弱性問題：因核電停機等使情況惡化，2016年度能源自
給率約8%。
 因人口減少和技術創新(AI、IoT和VPP等數位化)，將導致中長期需求結構
改變的可能性。
 新興國家需求擴大、頁岩氣革命，將導致價格劇烈波動。
 全球碳排放持續增加：2016年320億噸→2040年約為360億噸（IEA新政策
情境）。
能源環境的情勢變化
 脫碳化技術間的競爭：結合再生能源、儲電、數位控制技術等對脫碳化能
源系統的挑戰。
 技術變革帶來的地緣政治風險增加：地緣政治風險繼續左右的結構，地緣
經濟學風險的顯現，太陽光電板對中國的依賴等。
 國家間/產業間的轉型競爭：國家設定雄心的願景，企業追求新技術的可能
性，金融資本市場的呼應。

第5選擇 – 取得「決定能源安全保障基礎的技術霸權」的戰略
エネルギー情勢懇談会提言～エネルギー転換へのイニシアティブ～関連資料，エネルギー情勢懇談会，2018/4/10。
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/studygroup/ene_situation/pdf/report_02.pdf

日本面對能源情勢的十大變化

主要國家初級能源自給率比較(2015年)
2018―日本が抱えているエネルギー問題，経済産業省資源エネルギー庁，2018/7/10。
http://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/energyissue2018.html
煤炭天然氣核能再生能源
挪威
澳洲
加拿大
美國
英國
法國
德國
西班牙
韓國
盧森堡

日本資源匱乏，且沒有國際能源連結網

電源結構之再生能源占比
2018―日本が抱えているエネルギー問題，経済産業省資源エネルギー庁，2018/7/10。
http://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/energyissue2018.html
德國西班牙英國法國義大利美國加拿大

零排放能源(再生能源+核能)占比
地球温暖化について，エネルギー情勢懇談会（第3回），2017/11/13。
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/studygroup/ene_situation/003/pdf/003_009.pdf

貳、2030年的基本方針和政策對應

2030年度電源結構目標
長期エネルギー需給見通し関連資料，総合資源エネルギー調査会基本政策分科会長期エネルギー需給見通し小委員会， 2015/7。
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/mitoshi/pdf/report_02.pdf
電力需求電源結構
經濟成長率
1.7%/年
徹底節能
約1,961億度電
(約節電17%)
電力
約
9,808
億度
電力
9,666
億度
2013年度
(實績值)
(輸配電損失等)
節能+再生能源
約占4成
總發電量
約12,780億度
總發電量
約10,650億度
基載電源
約占56%
再生能源
約19~20%
核能
約18~17%
LNG
約22%
煤炭
約22%
石油約2%
節電
約17%
再生能源
約22~24%
核能
約22~20%
LNG
約27%
煤炭
約26%
石油約3%
生質能
約3.7~4.6%
地熱
約1.0~1.1%
風力
約1.7%
太陽能
約7.0%
水力
約8.8~9.2%

2030年能源政策的基本方針
第5次エネルギー基本計画の骨子案，総合資源エネルギー調査会基本政策分科会（第26回会合），資料2-2，2018/4/27。
基本方針：依循3E+S的能源政策基本觀點，建構「多層化和多樣化且靈活的能源
供需結構」。
3E + S：能源之安全性(safety)、穩定供應(energy security)、經濟效率性
(economic efficiency)及符合環保(environmental protection)
各種能源的定位和政策方向：
 再生能源：定位為「重要的低碳國產能源」。
 核能：定位為「重要的基載電源」，在確保安全下重啟運轉，並透過節能和再
生能源的導入，以及提高火力發電的效率下，儘可能降低對核能的依賴。
 燃煤發電：在更新老舊電廠的和新建電廠時，引進高效率技術。
 燃氣發電：定位為中載電源，因碳排放較少，鼓勵產業改用天然氣。
 石油：雖在採購上有最大的地緣政治風險，但因可搬運性、完整供應網、充足
的儲備等，可以替代其他電源缺口的重要能源。
 在二級能源中，電力扮演核心角色，並促進熱和氫能的利用。
第1節基本方針

2030年的政策對應
1) 確保資源：加強與新資源供應國家的關係，強化資源採購環境的基礎，改善資源採購條件，促進國內
海洋資源開發，確保礦物資源的穩定供應。
2) 實現徹底的節能社會：利用物聯網(IoT)、人工智慧(AI)、大數據等，推進多家業者和設備
協作的新節能措施。
3) 加速導入再生能源：實現太陽光電和風力發電的「主力電源化」，促進地熱、水力和生
質能的地區共生和自立化，檢討FIT制度，克服電力系統限制確保調整力，促進福島成為
再生能源產業的示範基地。
4) 重建核能政策：推動福島的復興，提高核能安全，建立穩定的商業環境，解決核廢料問
題，推動核燃料循環政策，建立與國民、地方政府和國際社會的信任關係。
5) 高效率和穩定地使用化石燃料：促進高效率燃煤和燃氣發電的有效利用，重建石油和液化石油氣(LPG)
產業的商業基礎。
6) 實現氫能社會：推動「氫能基本戰略」，降低氫氣成本、建構氫氣國際供應鏈、進行氫氣發電技術開
發等。
7) 推動能源系統改革：持續電力系統、瓦斯系統和供熱系統的自由化改革，創設新的電力市場，如基載
市場、容量市場、供需調整市場、非化石價值交易市場等。
8) 強化國內能源供應網：加強石油儲備等應對海外的供應危機、國內地震等災害危機。
9) 改善二級能源結構：推廣家庭用燃料電池，利用蓄電池，建立運輸部門選擇各種能源的環境。
10) 展開能源產業政策：透過自由化進行產業結構的變革，綜合能源企業化，推廣地產地消型能源系統，
建構分散式網絡系統。
11) 推動國際合作：推動雙邊、多邊的能源合作，支援海外先進技術，對國際碳排放減量做出貢獻。
第3節促進技術開發第4節加強與國民各階層的溝通
第2節 2030年的政策對應

2030年能源結構目標的進展
※2016年度は「2018年度までの日本の経済・エネルギー需給見通し」（日本エネルギー経済研究所）を基に推計した値
※2030年度の電力コストは系統安定化費用0.1兆円を含む

叁、2050年脫碳化能源轉型的挑戰

識別能源情勢變化的本質
可能性
野心的情境、「透過
能源轉型，進行脫碳
化的挑戰」。
再生能源的普及、車
用蓄電池價格的下
降、分散式電源整合
控制的數位化技術發
展，加速全球的脫碳
化。主要國家和主要
企業都在標榜脫碳化
的挑戰，爭奪能源轉
型國家間霸權的全面
性競爭。在這種情況
下，日本2050年能源
戰略的重點也強調脫
碳化。
不確定性
複線的情境、「追求
各種選擇的可能
性」。
由於長期技術的可能
性和不確定性，世界
情勢變化的不透明
性，將不採單一的情
境措施，而是追求每
一種選擇的可能性。
不透明性
能源技術間的競爭造
成的「不透明」，透
過科學的審查機制、
「彈性決定最新情勢
的重點」。
基於2050年的長期展
望，地緣政治情勢、
地理環境情勢、技術
開發競爭的趨勢都不
明朗，將全方位觀察
技術和情勢，設定開
發目標和政策資源的
重點。一旦設定了重
點，透過定期的審查
機制進行修正和決
定。

能源情勢懇談會主要建議
 全方位的複線情境：「2050年情境」的設計考慮到未來
的能源是一個「雄心勃勃」的情境，側重於可能性和不
確定性，但是追求所有替代選擇，如再生能源、氫能和
核能等「全方位的複線情境」。
 科學審查機制：不是透過電源別（發電方法）進行成本
驗證，改為在儲電系統、氫能系統、碳固定系統、核能
系統、數位化系統等之間進行成本驗證和風險分析。
 脫碳化系統間的成本/風險驗證：致力於所有能源系統的
脫碳化，包括電力系統、熱系統、輸送系統等之成本和
風險驗證。
 更高度的3E + S：設計一種機制來確保必要的投資，將
「更高度的3E + S」作為能源選擇的評估軸。
 確保能源安全的技術和人才，採取「總體戰」。

2050年能源轉型、脫碳化的挑戰
第1節雄心的複線情境－追求所有選項的可能性
第2節 2050年情境的設計
「更高度的3E + S」
• 安全Safety：安全最優先+透過技術和治理改革實現安全的創新
• 能源安全Energy Security：提高資源自給率+提高技術自給率、確保多樣性
• 環境Environment：環境適合+脫碳化的挑戰
• 經濟效率Economic Efficiency：抑制國民負擔+加強產業競爭力
科學的審查機制
定期掌握最新的技術動向和情勢，靈活修正並決定各項選擇的開發目標和相對重點
脫碳化能源系統間的成本和風險驗證
• 從「電源別的成本驗證」轉換到「脫碳化能源系統間的成本和風險驗證」
• 電源別的成本驗證，很難進行含實際需要的其他成本（供需調整、系統增強等
成本）的成本比較
• 包括熱和輸送系統等能源系統間的技術和成本的全面驗證，以及動態能源轉換

2050年能源轉型、脫碳化的挑戰
第3節各選項面臨的挑戰、對應重點
• 再生能源：目標是成為「經濟自立和脫碳化的主力電源」。開發高性能低價格
的蓄電池。
• 核能：在實用階段為脫碳化的選擇。尋求恢復社會信任的安全反應爐和後端技
術開發等。
• 化石燃料：實現脫碳化前過渡期的主力電源。改用天然氣，淘汰低效率燃煤發
電，CCS·氫氣轉換等。
第4節實現情境的總體戰
• 總體戰的對應：官民合作，持續的技術創新和人才的培育等挑戰
• 處理世界各國普遍存在的投資不足問題：確實設計和建構確保必要投資的機制
• 情境的實施：考慮能源轉型和脫碳化的政策資源重點，市場和制度改革等政策
展開，實現國際合作夥伴關係，加強產業和改善能源基礎設施，建立資金循環
機制等

複雜和預測困難的環境下，適用於2050年情境設計的複線情境
～為增加「多樣性的靈活情境」，需要全面(360度)掌握最新情勢和技術，並採取行動
2030年的思考方式 2050年的思考方式

2030年計畫和2050年情境
2030年計畫 2050年情境
面臨環境可預測的環境
複雜且不可預測的環境
（VUCA環境；波動性Volatility、不確定性
Uncertainty、複雜性Complexity、模糊性Ambiguity）
規劃情境單一情境 (2030能源結構) 全方位的複線情境 (選擇多樣性)
目標具體的行動目標(target) 野心的到達目標(goal)
強調點強調規劃力強調對應力
PDCA
PDCA循環
(規劃、執行、評估、改進)
OODA循環
(全方位觀察Observe、定方向Orient、判斷Decide、行
動Act)
成本驗證電源別的成本驗證
儲電、氫氣、碳固定、核能、數位化等脫碳化能源系統
間的成本與風險驗證
3E+S
3E+S
 安全最優先
 提高資源自給率
 低碳化
 抑制國民的負擔
更高度的「3E + S」
 創新的安全
 能源安全保障（選擇多樣性、提高國內技術自給率）
 脫碳化
 強化經濟性和競爭力
執行
節能、再生能源、核能、
資源獲得等各領域的努力
國內政策、能源外交、產業和基礎設施的再建構、金融
等4層面的總體戰

走向脫碳化的創新

2030年計畫和2050年情境

從電源別成本驗證轉換到脫碳化系統間的成本與風險驗證

選用蓄電池、氫氣、碳固定等之脫碳化能源系統～技術開發要素

NEDO「褐炭氫氣計畫」
石炭が水素を生む！？「褐炭水素プロジェクト」，経済産業省資源エネルギー庁，2018/7/26。
http://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/kattansuisoproject.html
 計畫從2015年到2020年共6年
 正與澳洲政府和維多利亞州政
府合作
 川崎重工、電源開發、岩谷產
業(供氫技術)、Shell Japan 組
成「技術研究組合無CO2氫供
應鏈推進機構（HySTRA）」
 未來將與澳洲政府和維多利亞
州政府合作「 CarbonNET計
畫」之CCS計畫，在地下儲存
 2018年正製造氫氣生產所需的
設備、運輸液化氫所需的特殊
船隻等
 2020年將進行示範運轉
褐煤開採
氫氣製造
氫氣輸送
氫氣接收

簡易估算結果
※括號中的數字表示要降至目前市電同價的比率。
數字是以概略方式計算，因此必須注意每種技術在當前技術階段的差異。

海外化石 CCS 氫氣/甲烷(簡易估算)

海外化石 CCS 氫氣/甲烷(簡易估算)
能源
褐煤 2.3日元/Nm3 - H2：NEDO委託調查（2012年）
海外
CCS
7日元/kWh（燃煤發電）：美國NETL設定值，作為目前價格水準
燃料
製造
設備
氫氣
資本費78萬日元/(Nm3 - H2/h)、運轉維護費2.3%/年(資本費的比
率)
甲烷
資本費100萬日元/(Nm3 – CH4/h)、運轉維護費4%/年(資本費的
比率)
燃料
儲存
設備
氫氣藉由企業聽證會等，資源能源廳推估，作為目前的價格水準
甲烷 568日元/ Nm3 – CH4(設備投資金額)
液化
輸送
氫氣藉由企業聽證會等，資源能源廳推估，作為目前的價格水準
甲烷液化3美元/MMBTU、輸送1.06美元/ MMBTU
發電
氫氣發電成本檢證工作小組假定的LNG發電設備 (2014年典型發電廠)
甲烷發電成本檢證工作小組假定的LNG發電設備 (2014年典型發電廠)
市電
同價
水準
同LNG
發電成本檢證工作小組設定LNG發電 (2014年典型發電廠，扣除
CO2成本)的大概數值（假設使用率約80%）

雄心的複線情境
第５次エネルギー基本計画（案）の構成，総合資源エネルギー調査会基本政策分科会（第27回会合），2018/5/16。

再生能源政策的方向性(案)
 再生能源的主力電源化：降低成本至國際水平；改善事業環境，重新檢討各種
法規，並長期穩定電力供應。
 建構支持再生能源大量導入的次世代電力網：創設「新的系統利用規則」；廣
域且彈性的電力調度，推動調整力的無碳化。

再生能源的主力電源化
省エネルギー・水素・再生可能エネルギー政策の検討の状況について，総合資源エネルギー調査会基本政策分科会（第25回会合），2018/3/26。

總體戰的對應方式〜全方位360度的對應〜
 追求所有脫碳化選擇的「總體戰」
 政策、產業、基礎設施、金融協調的「總體戰」
 兼顧國內外視野的「總體戰」
 追求確保現有事業收益和促進先進投資的「總體戰」

能源轉型和脫碳化的總體戰
克服投資不足問題，具體實施4層面的總體戰：
1. 推動能源政策，實現能源轉型
 能源轉型計畫、技術開發和人才培育上，加強政策資源的投入。
 針對電力自由化的市場設計、次世代電網，著手制度的改革。
 提出明確的政策方針，提高民間投資決策的可預見性。
2. 推動國際合作，實現能源轉型
 倡導能源轉型的國際合作，發展新的能源外交。
 二國間抵換額度制度(JCM)，推廣環境性能優良的產品和服務。
3. 強化能源轉型產業，建構能源基礎設施
 培育綜合性能源企業，提出脫碳化的能源轉型經營戰略。
 加速建構次世代輸配電網、分散式網絡等能源基礎設施。
4. 建立能源轉型和脫碳化的資金循環機制
 提出政策、外交、產業和基礎設施的強化方案。
 在政府和民間合作下，集合國內外金融資本的支持，提供必要的資金，加
速日本主導的能源轉型和脫碳化，建立資金循環機制。

肆、結論與建議

結語
一、我國能源轉型白皮書之制定
能源轉型白皮書網站
http://energywhitepaper.tw/why/
公民參與機制
政府間與民間共同協作
2025目標

 日本「第5次能源基本計畫」，強化實現2030年目標的努力，提出2050
年能源轉型和脫碳化的主要方向，預期今後會擬定更具體的內容。
 我國溫室氣體減量管理法第4條(2015年)：國家溫室氣體長期減量目標
為2050年溫室氣體排放量降為2005年溫室氣體排放量50%以下。
 對於2050年的情境設計，我國可持續追蹤和參考日本的「複線情境、科
學的審查機制、脫碳化系統間成本和風險驗證」之方式。
結語
二、結論和參考借鏡之處

參考文獻
1) 第5次能源基本計畫(第5次エネルギー基本計画)，經濟產業省，2018/7。
http://www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic_plan/
2) 基本政策分科會(総合資源エネルギー調査会基本政策分科会)
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/
3) 能源情勢懇談會(エネルギー情勢懇談会)
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/studygroup/#ene_situation

報告完畢
敬請指教

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