20190425_能源轉型行不行？台灣能源轉型的挑戰

COPYRIGHT 2019 ITRI 工業技術研究院
能源轉型行不行？
台灣能源轉型的挑戰
工業技術研究院懂能源團隊
2019/04/25
1
--中山大學社會系參與式民主導論--

開始之前…
請協助填寫
「108年度能源轉型認知調查」
前測問卷
交給工作人員，謝謝您。
2

今日課程大綱
 Lesson 1: 能源現況大搜查
-關鍵能源資訊帶您了國際趨勢與我國現況
 Lesson 2: 坐下來參詳能源轉型
-透過2050 Calculator練習探討能源發展情境
 Lesson 3: 新聞疑點偵探王
-運用媒體識讀力重新品味能源新聞
3

Lesson 1”
能源現況大搜查
學習目標 :
透過幾個關鍵能源資訊，帶您了國際能源轉型趨勢
與我國能源發展現況。
4

壹、國際能源轉型趨勢
55

世界能源展望報告為國際能源
總署(IEA)每年針對全球未來能
源供需推估、能源變動趨勢所
發布的一份報告
關於3E如何均衡發展的大哉問，
是否能從中獲得解答 ?
Energy
Econo-
mic
Enviro-
nment
6

COPYRIGHT 2019 ITRI 工業技術研究院 7
 全球能源需求至2040年預估將持續成長
 全球能源供給未來仍以化石能源為主，核能及再生能源占比將增加
註：推估係採新政策情境(New Policies Scenario)資料來源：2018 World Energy Outlook, IEA
能源供給未來仍以化石能源為主
能
源
80.7%
74.1%

 全球發電量至2040年再生能源(不含水力)成長最快，將由8.7%成長至
26.2%
 核電至2040年仍約維持在10%，發展重心從主要市場(歐美日)轉移到
中國大陸
 2015年煤炭產能增加可能已經達到頂峰，到2020年代中期，燃氣發電
容量將超越煤炭。在未來十年內將居全球第一。
電力供給再生能源占比大幅提升，核電持平
資料來源：2018 World Energy Outlook, IEA
能
源

10
億
噸 37% 提升能源效率
36% 發展再生能源
8% 減少上游甲烷排放
6% 其他 : 核能、碳捕獲與封存
、燃料轉換等
新政策情境
永續發展情境
20% 其他: 核能、探捕獲與
封存、燃料轉換等
全球二氧化碳排放當量在新政策情境與永續發展情境下的縮減情況
提升能源效率及發展再生能源對於
減少全球溫室氣體排放最具貢獻
環
境
能
源
9

 全球能源需求到2040年成長25%，其中電力需求成長了60%
 能源使用電氣化工業馬達佔全球電力需求成長的33%，冷氣空調占近
20%，電動汽車約佔10%
電力需求到2040年成長了六成，
其中近九成來自開發中經濟體
新政策情境下2017~2040年終端電力使用需求成長及發電結構
經
濟
能
源

經
濟
能
源
環
境
2015年聯合國舉辦發展高峰會，發布2030年永續發展方針，
設定17項永續發展目標、169項追蹤指標
目標7: 確保所有的人都可取得負擔的起、可靠的、永續的、現代的能源
11

經
濟
能
源
環
境
瑞典學生桑柏格的罷課靜坐行動，
於2019年引動全球學生自發組織活
動展現支持
訴求當代成年人與政府應即刻盡
力解決氣候變遷問題
Greta Thunberg
巴黎協議取代京都議定書，控制全球平均氣溫
升幅低於2℃，共同遏阻全球暖化
12

企業自主倡議行動，加速驅動
綠色經濟引擎
經
濟
能
源
環
境
資料來源：RE100 、EP100
資料來源 :
154家 40家
13

國際趨勢帶給我們的訊息是什麼？
▎ 在全球尺度，現在與未來的能源供給來源占比，雖然再生能源
(1.86.9) 與核能 (4.95.5) 都將增加，不過仍以化石能源
(80.174.1)居多。這與我們時常接觸到的能源議題討論熱度，是
否有點不同呢?
▎ 在電力供給來源占比的轉變，再生能源大幅提升(8.726.2)，核
電(9.210.2)相對持平。這與我們時常接觸到的能源議題討論熱
度，是否有點不同呢?
▎ 為抑止全球暖化，世界各國、企業、公民皆紛紛發起倡議及改變
行動(聯合國SDG)。而提升能源使用效率與推動再生能源是溫室
氣體減排的主力，是全球共通性的轉變方向。
14

貳、我國能源發展現況
1515

台灣能源98%依賴進口，化石能源占總供給93%
16
資料來源：經濟部能源局能源統計月報，2019
供給結構
 進口能源 98.11%  自產能源 1.89%
原油及
石油產品
48.26%
煤炭
29.39%
液化天然氣
15.07%
核能
5.39%
生質能及廢棄物
1.12%
水力
0.29%
太陽熱能
0.03%
原油
0.05%
太陽光電及風力
0.28%
天然氣
0.12%

2018年總發電量約2,736億度(消費約2,644億度)
化石能源發電
84.0%
2018年我國發電結構以燃煤發電占比最高，達46.3%；
燃氣34.6%次之，核能10.1%、再生能源4.7%
再生能源
4.7%
燃氣汽電
1.0%
燃油汽電
0.6%

能源消費以石油產品為主，其次為電力消費。2001-2018年
燃氣需求成長最快(+3.6%/年)，其次為電力需求(+3.1%/年)
(萬公秉油當量)
8,683
煤及煤產品
11.3%
石油產品
53.4%
天然氣
5.4%
電力
29.1%
能源消費趨勢(燃料別)

2000年以來電力消費持續成長，然自2008年以後成長趨緩。
電力消費以工業為主，占比由2000年的49.8%，提昇至
2018年的54.5%
2,644
(億度)
能源部門自用
7.6%
工業
54.5%
運輸
0.5%
農業
1.2%
服務業
18.4%
住宅
17.8%
電力消費趨勢(部門別)
工業
49.8%

80
100
120
140
160
180
200
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
GDP 國內能源消費量電力消費
GDP與能源消費趨勢
20
2007-2018年能源消費年均成長0.96%，電力消費年均成長
1.32%，而同期經濟成長(GDP)年均3.0%，顯示經濟成長與
能耗逐漸脫鉤。
2006年起能源消費與電力消
費成長相對低於GDP成長
資料來源：經濟部能源局能源統計月報(2019.02)，行政院主計處(2019)
註：能源密集度定義：係指在一定期間內，生產每一單位實質國內生產毛額所需耗用之能源 (即能源消費量/實質GDP)，單位為公升油當量/千元。
2000年為基期=100
電力消費
+1.3%
能源消費
+1.0%
GDP
+3.0%

資料來源: 台電公司(2019).
https://www.taipower.com.tw/tc/
page.aspx?mid=196
台電公司
發電成本 5.81
1.65 2.75
1.10
3.76
2.42 1.42
7.14
自發電力
1.94 2.32
3.16
1.70
2.41
5.26
3.50
購入電力
自發電力平均成本:
2.08元/度
購入電力平均成本:
2.83元/度
21
4.94

2017年各國平均電價比較
資料來源：臺灣電力公司網站；國際能源總署(International Energy Agency, IEA), Electricity Information, 2017
22

若持續使用核電，尚有難解問題與風險
順應世界減碳趨勢，拓展綠能產業競爭力
提升能源自主、降低供需風險
1. 能源98%依賴進口，自
給率低。
2. 提高能源自主，推動分
散式電源，可降低電廠
集中風險。
3. 多元創能、積極節能、
靈活調度以穩定供電，
降低供需風險。
1. 台灣地狹人稠，民生產業
皆無法承擔核災風險。
2. 核廢料持續增加，儲放問
題未解。
3. 除役方式未定，核電除役
成本將再增加。(100年核定
3,353億元，目前已大幅增加至4,728
億元)
1.我國化石能源發電占比高(84%)，為順應全球減碳趨勢，維持產業國
際競爭力，應大力發展綠能產業。
2.發展綠能產業可擴大內需，提供練兵驗證場域，以拓展綠能商機。
我國能源轉型政策思維
23

能源轉型目標與策略
策
略
減煤增氣展綠非核
目
標
2025年發電結構配比
燃氣發電
50%
燃煤發電
27%
再生能源
20%
其
他
3%
24

能源轉型
2025年發電量占比達到再生能源20%-煤27%-氣50%
能源轉型策略重點(供給面)
01 02 03 04
• 規劃電源開發
方案，確保
2025年之前都
可滿足備用容
量率 15% 、備
轉容量率 10%
之標準，可確
保穩定供電。
• 2025年前不再
新增燃煤機組。
• 積極進行既有
燃煤電廠空污
改善。
• 太陽光電及離
岸風電為主，
並多元發展小
水力、地熱、
生質能等。
• 太陽光電 114
年達 20GW。
• 風力發電 114
年達 6.7GW
( 離岸 5.7GW) 。
• 逐步擴大燃氣
發電占比。
• 114 年之前淨
新增 12GW 燃
氣機組。
• 新擴建天然氣
接收站及提高
儲槽容積、安
全存量天數，
以備妥充足、
穩定的供氣。
05
確保穩定供電減煤降空污增氣展綠加速布局智慧
電表
• 已完成高壓用
戶之佈建，後
續並搭配時間
電價推動，以
低壓用電大戶
及都會人口密
集區優先布建，
目標2024年累
計完成 300 萬
戶。
25

能源轉型策略重點(需求面)
1. 積極推動產業部門節能 2. 啟動全民節約能源
4. 推動交通工具電動化3. 縣市共推住商節電行動
26

擴大天然氣使用與推動再生能源設置，基礎設施
建構與土地空間利用等課題須解決
我國能源轉型面臨挑戰(供給面)
經
濟
能
源
環
境
• 用地面積
• 民間土地
不易整合
• 電網容量不足
• 電塔/變電所鄰
避設施
•生態敏感
•景觀敏感
太陽光電推動面臨課題風力推動面臨課題
• 漁業協商
• 產業本土
化
•專用碼頭
•併聯及海上
變電站
• 生態敏感
• 景觀敏感
• 噪音
• 白海豚生
態影響
• 藻礁生態
問題
• 天然氣管線
問題
• 海洋生態敏感
取得均衡不易
擴大天然氣使用推動面臨課題

電力需求受景氣與消費結構改變等因素影響，近年仍
持續成長；尖峰用電需求是缺電風險要素之一，民生
住商部門的影響力不容小覷
• 能源消費電氣
化及電動化
• 夏季氣溫
上升
• 電力消費易
受景氣影響
• 民眾生活習
慣改變不易
• 產業轉型需
要時間
我國能源轉型面臨挑戰(需求面)

小結(1/2)
▎ 我國能源供給高度仰賴進口(98%)與化石能源(93%)
▎ 2018年我國發電結構以燃煤最高(46.3%)、燃氣(34.6%)
次之，核能10.1%、再生能源4.7%；轉型目標為2025年
擴大天然氣至50%、再生能源20%，燃煤減少為27%
▎ 2017年我國平均住宅電價2.48元/度，為全球第3低；工
業平均電價2.39元/度為全球第6低
▎ 我國能源轉型應考量 :
1. 地狹人稠，無法承擔核災風險，核廢料儲放問題未解
2. 能源98%依賴進口，應提高能源自主，降低電力供應風險
3. 電力需求逐年成長，低壓用戶(住商)佔尖峰負載一半以上，各能
源消費部門均應有節能使命感
29

▎ 以執政者的角度而言，需要周全考量各種面向(環境、經
濟、能源、安全等)，但社會多元角色所支持的能源立場
差異極大
▎ 能源議題涉及多元領域的專業知識，具有一定程度的進入
門檻，在基礎認知落差下，往往形成「專業群體間」及
「專業群體與一般社會大眾間」的溝通阻礙
▎ 如何建構社會在能源相關議題開展多元對話與社會參與，
為執政者在制定與推行能源政策上需正視之重要課題
30
小結(2/2)

學習目標 :
運用2050 calculator工具，體會不同能源供需發展
情境對國家整體造成之影響。
Lesson 2”
2050 Calculator
31

Taiwan 2050 Calculator
網址: https://km.twenergy.org.tw/taiwan_2050_calculator/
 建構緣起
•能源發展議題各團體立場差異性大
•民眾需要中立客觀與通盤性的能源學習管道
 建構目的
•整合最新能源技術與發展趨勢
•提供公正公開之能源政策研討平台
一個專屬於臺灣全民的能源溝通平台！
32

2050 Calculator
發展歷程與介紹
33

起源：UK 2050 Calculator
• 英國能源與氣候變遷部(DECC)於2010年透過企業、非政府組織、技術領域和
學術界專家的協助共同建立能源與減碳情境模擬工具 – 2050 Calculator
• 此工具主要用於能源議題的公眾溝通，讓民眾清楚了解英國未來能源發展的困
難與挑戰。政府也藉以了解民眾對未來生活的願景
• 依目標使用對象不同，2050 Calculator被開發成三種型式：
Excel核心模型、進階網頁介面、 My2050網頁介面
DECC已在2016年七月合併於DBEIS 34

系統架構
工研院各技
術專家群提
供未來技術
發展趨勢之
情境規劃
院內外專
家座談
能源工程模型
(TIMES)資料庫
推估”擴大供給”
與”積極節能”
不同情境資料假設與依據
以工研院紮實詳盡的研發能量為基礎
與英國
DECC簽訂
合作意向書，
引進開發架
構
工研院整合跨領域專家之研發能量，建置『台灣2050能源供
需情境模擬器』
35

• 本系統為情境分析工具，並非預測工具，也非最佳化工具
• 能源需求整合經濟成長發展情境
• 整合130項能源相關技術發展與情境設定
• 整合我國本土能資源調查資料與相關研究數據
風能潛
勢分佈
Cement CCS facility in Taiwan
(source: ITRI)
Wind resource map in
Taiwan (source: ITRI)
Geothermal resource map in
Taiwan (source: ITRI)
Taiwan 2050 Calculator 工具簡介
36

揭露台灣能源系統之關鍵資訊
 售電成本、經濟衝擊、二氧
化碳排放量、能源流、土地
使用、備用容量率、電力排
放係數、進口能源占比、能
源密集度…
相較於英國DECC的版本，工研院在本土化的建置過程中，強化以下創新功能：
納入經濟發展(GDP)與產業結
構變動對能源需求估算之影響
效果
考量台灣特有大量的空調需求，
及大量使用機車之運輸方式
利用模型軟連結方式，結合
工研院總體經濟模型(ITRI-
CGE)，可探討電價對GDP
之衝擊
更詳盡的盤查程序
 納入工研院130項節能減碳
技術資訊
 整合台灣實際能資源調查結
果(太陽光電、風力、海洋能、
地熱等)
Taiwan 2050 Calculator 特色與創新
37

版本使用對象特色 QR-Code
遊戲版：
一般大眾
介面簡化
呈現能源結構、能源價格與
碳排放等主要關鍵資訊，並
以多樣互動元件呈現未來生
活意象。
進階版：
想進一步
瞭解能源
問題的人
完整分析
可直接於頁面上點選，調整
細部項目情境以產出完整的
分析圖表。
Excel：
能源專業
背景
基礎核心
揭露各項目情境原始數值及
計算邏輯與公式。可深入檢
視相關設定，修改模型並分
析結果。
Taiwan 2050 Calculator 版本使用對象
38

今天我們要操作的是…
「Taiwan 2050 Calculator 進階版」
39

可以參考看看…
「其他國家怎麼規劃能源轉型路徑呢 ?」
40

 能源政策：
 2015年8月歐巴馬總統宣布推動「潔淨電力計畫」，要求現
有電廠2030年溫室氣體總排放量比2005年減32%
 川普簽署「促進能源獨立與經濟成長」行政命令，廢除「潔
淨電力計畫」，主張開發美國境內所有化石燃料，促進經濟
成長並提升美國利益
 減碳策略：
 美國INDC承諾2025年溫室氣體排放將較2005年減少26%-
28%，惟川普上任後，宣布退出巴黎協議
 能源展望：
 國家本身並無宣示具體目標，惟依據美國能源資訊局的推估，
相較於2018年，2050年電力占比將朝減煤(29.9%降至
17.2%)、減核(19.9%降至12.3%)、增氣(31.7%增至38.9%)
及增綠(17.5%增至31.1%)
41
主要國家能源政策(1/5)
美國
大量開採頁岩油、頁岩氣，提高自主能源，維持核電發展，擴大再
生能源，確保國家能源穩定供應
美國總統川普

 能源政策：
 2025年完全關閉燃煤電廠，目標2020年再生能源發電占比
達30%
 減碳策略：
 2008 年通過「氣候變遷法」，溫室氣體減量目標為2030年
溫室氣體排放相較1990年減少40%、2050年溫室氣體排放
相較1990年減少80%
 減碳策略包含推動低碳能源政策、企業開徵氣候變遷捐、逐
年提高車輛燃料稅與道路使用稅等
 能源展望：
 依據英國政府的推估，相較於2017年，國家2030年電力結
構將朝無煤(6.7%降至0%)、減氣(40.4%降至22.1%)、增核
(20.8%增至22.3%)，並大幅增加再生能源占比(29.3%增至
52.8%)
英國因應氣候變遷，提出廢煤時程，持續使用核電，並擴大使
用再生能源，兼顧能源低碳、安全及穩定
英國首相梅尹

 能源政策：
 2022年完全廢核，目標2030年再生能源發電占比達65%，
並規劃2038年達成無煤
 致力提升能源效率，相較於2008年，目標2020年電力需求
減少10%，2050年電力需求減少25%
 減碳策略：
 宣示INDC減碳目標為2030年溫室氣體排放量將較1990年
減40%，並在2050年減排80%。
 減碳策略包含積極推廣再生能源，進行能源轉型，並致力節
約能源。
 能源展望：
 依據政府相關政策，相較於2017年，國家2030年電力結構
將朝無核(11.7%降至0%)、增綠(再生能源占比33.3%增至
65%)，並降低使用火力發電(55%降至35%)
德國為提升國家能源自主，明訂廢核期程，提出無煤規劃，加
速推廣再生能源，創造永續與潔淨之能源
德國總理梅克爾

 能源政策：
 2010年視核能為中長期基幹能源，目標2030年核電占比達
50%。
 2011年福島核災後，全面盤點與安檢核電機組，曾一度達
成無核狀態。
 2012年安倍政府上任後，定位核能為「重要的基載電
源」，目標2030年核電占比達20~22%
 減碳策略：
 依據能源供需結構方案，承諾2030年溫室氣體排放將較
2013年減量26%。
 能源展望：
 2018年「第五次能源基本計畫」，訂定2030年的發電結構
目標為，減煤(32.3降至26%)、減氣(39.8%降至27%)、增
綠(16.1%增至22~24%)，並恢復使用核電(3.1%增至
20~22%)，
日本提高能源使用效率，積極發展再生能源，恢復使用核能發
電，維持多元能源供需結構
日本總理安倍晉三

 能源政策：
 為確保電力穩定供應，前任總統朴槿惠執政期間，電力政策
以核能與煤炭為發展核心
 2017年文在寅就任後，提出「非核宣言」，主張廢除老舊
燃煤機組，不新建核電廠，且既有核電廠不延役，以「持續
減核、減煤、提升再生能源」為能源轉型目標
 減碳策略：
 INDC提出2030年相較BAU減量37%之政策目標。
 減碳策略包含推廣再生能源，提升能源效率，擴大大眾運
輸，導入碳排放交易制度。
 能源展望：
 2018年公布「第八次長期電力供需基本計畫」，相較於
2017年，目標2030年將減煤(44%微降至40.5)、減氣(22.6
降至14.5%)、減核(27.1%降至23.9%)，並擴大使用再生能
源(4.3%增至20%)
南韓關閉老舊燃煤電廠，逐步降低核電依賴，擴大使用再生能
源，多元發展並使用火力、核能及再生能源
南韓總統文在寅

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47

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