航向東亞能源轉型典範國 - 趙家緯 博士

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1. 航向東亞能源轉型典範國 趙家緯 臺灣大學社會科學院風險社會與政策研究中心博士後研究員 2019/11/01@臺灣「能」！- 台灣能源的過去、現在與未來
2. 風險中⼼心 1 永續 轉型組 產業 轉型組 空污 治理組 地⽅方 ⾏行行動組 氣候 政策組
3. 臺灣想要的能源未來來 (1/4) 2
4. 3 • 在消費型態改變與以技術減碳兩選項中，願意採用哪個方式減碳。臺灣民 眾有64%選擇消費型態改變，相較之下中國是49%、澳洲是51%。 • 有92%的臺灣受調者中，認為氣候變遷對全球經濟會產生大規模衝擊，這 比例是受調國家中最高的。 臺灣想要的能源未來來(2/4) https://yougov.co.uk/topics/science/articles-reports/2019/09/15/international-poll-most-expect-feel-impact-climate
5. 4 沃旭能源跨國調查： 1. 台灣受訪者中有九成⽀支持百分之百再⽣生能源與無煤願景。 2. 但對於再⽣生能源對於電價穩定的助益以及促進經濟成長感知度較低。 臺灣想要的能源未來來(3/4) 若若我國 家努⼒力力 成為全 球綠能 領導者， 我會引 以為傲 若若我國 家努⼒力力 成為全 球綠能 領導者， 我會感 到失望。 https://orsted.com/en/Barometer
6. 臺灣想要的能源未來來(4/4) 0% 20% 40% 60% 80% 100% 7 537 7 7 0.1 2 /4 「有人認為『核能發電價格較低、但是有一定風險』，請問您願不願意為了安 全，支付較高的電價來支持再生能源，譬如用風力、太陽能來發電？」 Ø 仍有60%以上的民眾願意付出較高電價支持以再生能源替代核能，但比例 較本中心2015年之研究，顯著削減。 Ø 「18~29歲」支持度最高，「40~49歲」支持度最低。 5
7. 2050的能源樣貌 6
8. 守住1.5度之路路(1) 7 P1 P2 P3 P4 排碳量量 (2010為基準) 2030 -58% 2050 -93% 2030 -47% 2050 -95% 2030 -41% 2050 -91% 2030 + 4% 2050 -97% 能源需求 (2010為基準) 2030 -15% 2050 -32% 2030 -5% 2050 +2% 2030 +17% 2050 +21% 2030 +39% 2050 +44% CCS (億噸) 0 3480 6870 12180 n 與暖化 1.5°C 一致的排放途徑和系統轉型（system transition） Ø 地球暖化限制在 1.5°C，或有限突破 1.5°C 之途徑，需要能源、土地、城市與基礎建設 （包括交通運輸及建築）與工業系統上快速且深遠的轉型（高信心水準）。
9. n IPCC 1.5度特別報告 (IPCC, 2018)： 8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2020 2030 2050 抑制增溫1.5度減碳路徑下各類發電技術變化趨勢（EJ） 再生能源 核能 煤 天然氣 守住1.5度之路路(2) 11% 9% 28% 78% 7%
10. 1.5度與永續發展⽬目標（1/2） 9 負⾯面影響。以核電取 代燃煤時，核電意外 以及核廢處理理過程中 仍有不可忽視的風險。 有正⾯面亦有負⾯面影響。核電 對冷卻⽔水的需求，導致區域 性⽔水資源供給壓⼒力力。且溫排 ⽔水會對河川與海海洋造成影響。 正⾯面影響。可增加 穩定的基載電⼒力力與 減少能源價格波動。 正⾯面影響。增加就業機 會與減少能源價格波動。 負⾯面影響。核災 意外、核廢料處 理理、鈾礦開採與 提煉程序將影響 陸域⽣生態。 負⾯面影響。因 為核廢、廢棄 礦場、反應爐 處理理的龐⼤大成 本。 負⾯面影響。 核武擴散 風險的加 劇 以核減煤
11. 10 提供動力，可增進 鄉村地區水資源可 及性，但若未能有 效管理，將導致地 下水超抽情形。 開啟社區以較 具有參與性的 民主程序處理 能源相關事務 的契機。 可減少婦女 採集傳統生 質燃料的勞 動負擔。 諸如住家與社區 型太陽能等分散 式能源系統的建 構，有助於教育 與職業訓練。 1.5度與永續發展⽬目標（2/2） 以綠減煤
12. 邁向能源4Ｄ時代 11 低碳化 （Decar- bonization） 去中⼼心化 (Decentrali -zation) ⺠民主化 （Demo- cracy） 數位化 (Digitali- zation) 德國再⽣生能源有42% 屬公⺠民電廠
13. 能源轉型，不能只停在2025 12
14. 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 2010 2014 2018   
       發 電 量 ︵ 億 度 ︶ 過往能源使⽤的變化驅⼒ 1.⽣活上的便利 2.新技術的發展 3.成本 4.戰略考量 燃氣占⽐20% 燃油轉變到核能 燃煤主導 13 過往三⼗十年年的臺灣電⼒力力結構演化
16. 台灣能源轉型⽬目標與路路徑（1/4） n 電源配比目標 - 2025： 20％再生能源、27％煤、50％天然氣 15 改善空氣污染 非核家園 減碳目標 2020: -2％ 2025:-10% 2030:-20% 2050:-50% n節能、節電⽬目標 - 2017-2025能源密集度年年均改善 2.4%、電⼒力力密集度年年均改善2% n運輸部⾨門電動化⽬目標 - 2030年年公⾞車車全⾯面電動化 - 2035年年新售機⾞車車全⾯面電動化 - 2040年年新售汽⾞車車全⾯面電動化
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025      臺灣SDGs Ø 2020: 15 μg/m3 Ø 2030: 12 μg/m3 2025年年5⽉月核三 ⼆二號機到期
17. 16 台灣能源轉型⽬目標與路路徑（2/4） Ø 工研院團隊於2013年建立「臺灣2050能源供需情境模擬器」。
18. 17 項⽬目 再⽣生能源裝置容量量（MW） 再⽣生能源發電量量（億度） 2015 2020 2025 臺灣潛⼒力力註 2015 2020 2025 太陽光電 842 6,500 20,000 31,000 9 81 256 陸域風⼒力力 647 814 1,200 2430 15 19 29 離岸風⼒力力 0 976 5,738 70,000 0 36 207 地熱能 0 150 200 7,000 0 10 13 ⽣生質能 741 768 813 - 36 56 43 ⽔水⼒力力 2,089 2,100 2,150 - 45 47 66 燃料電池 0 22.5 60 900 0 2 5 總計 4,319 11,331 30,161 111,330 105 251 617 台灣能源轉型⽬目標與路路徑（3/4）
19. 18 1. 2035 燃煤火⼒力力歸零。 2. 能源密集度進步幅度要達到 3%。 3. 2050再⽣生能源裝置量量 : PV 36 GW; 離岸風⼒力力 41GW ; 地熱 7GW 。 台灣能源轉型⽬目標與路路徑（4/4） 0 1000 2000 3000 4000 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2050 ⾼高再⽣生能源比例例的電⼒力力系統（億度） 燃煤 燃氣 燃油 汽電共⽣生 核能 再⽣生能源 抽蓄
20. 19 綠能就是產業競爭⼒力力 (1/3) 食 衣 住 行 育 樂 2050 2030 2017達成 2020 2020 2035
21. 㷢膏׀䛑袽笰亣 胼რ䌕礯ጱݣ傀 皜珶现ෝݣ傀戔 皜ԏ皜珶 皜玟ᛔ戔ٚኞ 胼რҁRQVLWH҂ 覍皜玟ٚኞ胼რ懯向ҁRIIVLWH҂ ಅࣁ૱䁰 搳襎㶧捍 ፗ矑ಭ虻 Ӿ㾴笰亣 胼რचᰂ 襎禂 䚣挨 กਞ㾴褬մ禂 ੢盃究ਧ Ӿ ᰂ缬 ॡ檚胼 ү Ӿ ޾嘛肥ݳᑀದ ॡ檚胼 ү Ӿ ݢ౮ᑀದ ॡ檚胼 ү Ӿ 濜ၹ羊ੂ ॡ檚胼 觓ێ牏ॡ檚胼 ॡ檚胼 ૬ᥜ牏Ӿ牏玢牏聅 Ռ䌌襎脲 ॡ檚胼 ү Ӿ 皞螈 觓ێ牏 ॡ檚胼 Ӿ 翨獺虻蝢 ॡ檚胼 ү Ӿ牏玢 ݣ坌襎 ॡ檚胼 觓ێ牏ॡ檚胼 ү 岄牏Ӿ ێ讀մ禂 ॡ檚胼 岄 皐䌀 ॡ檚胼 觓ێ牏ॡ檚胼 ү 岄牏෭牏覮牏聅 ଂේ磥 ॡ檚胼 觓ێ 岄牏Ӿ牏艰 ഠฦ 觓ێ牏ॡ檚胼 ү 岄牏Ӿ 20 • 依各公司對於蘋果訂單的依 賴度估算，將創造約達到 15億度的需求(2020的6%)。 • 華碩：鼓勵OEM廠商購置 再生能源，針對採用再生能 源廠商，將會增加訂單量。 • 宏碁：2017年時，全球綠 電購置量已達到2153萬度， 占其外購電力的48%。 綠能就是產業競爭⼒力力 (2/3)
22. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2050 ⾼高再⽣生能源比例例的電⼒力力系統（億度） 燃煤 燃氣 燃油 汽電共⽣生 核能 再⽣生能源 抽蓄 21 660億度再生能源＝ 33個臺積電的綠電需求 綠能就是產業競爭⼒力力 (3/3)
23. 長期能源轉型的三⼤大隱憂 22
24. 外部成本 內部化 ⼯工業轉型 燃氣鎖定 效應 三⼤大關鍵課題 23  電價(2.6元)低於發電成本（2.8元） ‚ 排碳與空汙外部成本未反應。  電價(2.6元)低於發電成本（2.8元） ‚ 排碳與空汙外部成本未反應。  短期內接收站擴增 衍⽣生⽣生態爭議。 ‚
25. 發電類別 2017 2025 變化幅度 資料來源 燃煤火力 1.46 1.44 燃料降低 1.2% IEA(2017) 燃氣火力 2.3 2.6 燃料成長20% 太陽光電 6.66 2.73 59% 依據 IRENA(2016)降 幅、競標費率與 逐年躉購目標量 陸域風機 2.26 1.67 26% 離岸風機 5.74 3.60 37% 24 n 2025年的平均發電成本將約較今增加28％，與2008年至2014年七年間 的增加幅度還低。 n 若認列核四停建費用（每度0.11元），平均電價約由今日的2.6元增加 至3.36元。 n 落實碳定價時，以一噸1000元計算，平均電價將提升至3.8元。 外部成本內部化(1/2)
26. 25 6.7% 5.0% 6.3% 9.9% 21.3% 50.8% 不知道 舉債 增稅 挪用其他預算 能源供應商自行吸收 優先調高用電或能源使用大戶負擔 19.0% 4.8% 2.8% 3.1% 6.1% 16.5% 47.9% 不願意支付更多 不清楚 4.0~4.5元 4.5元以上 3.5~4.0元 3.0~3.5元 2.7~3.0元 您認為政府對我國能源轉型所增加的 相關成本，應該如何負擔？ 為了達成非核家園、改善空污並提升再生能源請 問於2025年之前，您願意支付電價的漲幅為何？ 外部成本內部化(2/4)
27. 26 1% 34% 31% 21% 6% 1% 6% 稅前補貼 全球暖化 空氣污染 塞⾞車車 意外 道路路損害 消費稅減免 Ø IMF估算2015年年含外部成本時臺灣化⽯石燃料補貼約達新臺幣1.1兆元。 Ø 風險中⼼心估算2018年年時，臺灣電⼒力力系統因排碳與空污衍⽣生的外部成本為3000億 元 外部成本內部化(3/4) 0.00 1.25 2.50 3.75 5.00   
         2025年燃煤成臺灣最昂貴的發電選項。
28. 器具設備項⽬目 國別 設備單價 (元) 年年節電量量 (kWh/年年) 化⽯石燃料補貼改⾰革前 化⽯石燃料補貼改⾰革後 年年省⾦金金額 (元/年年) 回收年年限 (年年) 年年省⾦金金額 (元/年年) 回收年年限 (年年) 商⽤用冷氣 台灣 38,890 1,808 4,915 7.9 9521 4.07 離⼼心式 冰⽔水主機 台灣 5,000,000 150,000 407,835 12.3 791,695 6.3 n油電價格反應外部成本： Ø 電價影響：增加94% à 節能投資回收年年限折半 Ø 油價影響：增加113% à 以電動機⾞車車替代傳統燃油機⾞車車，在未提供補助時，回收年年限約需達8年年， 但若若是充分移除化⽯石燃料補貼後，回收年年限即可縮短⾄至4年年以內 外部成本內部化(4/4) 27
29. 避免燃氣從橋接選項變成轉型障礙（1/2） 28 GLOBAL GAS LOCK-IN BRIDGE TO DISASTER www.rosalux.eu natural gas with CCS are easier to model by the IAMs than novel system configurations in which gas, or indeed any alternative, is used as a modulating/balancing energy source complementing a large share of variable renewables. Figure 2: Projected share of electricity from natural gas compared with the range of global scenarios consistent with 1.5°C/2°C concerning the share of electricity from gas without CCS. Calculations based on MESSAGE (IIASA 2016), IEA WEO Current lower growth in nuclear energy, increasing utilisation of gas in the transport sector, and replacing coal by “cleaner” sources of energy. The IEA predicted low prices resulting from the exploration of shale gas would drive this increasing gas consumption. As a result, their optimistic “Gas Scenario” projected a global increase in gas demand by 54% between 2010 and 2035 (IEA 2011). While the IEA, in its latest edition of the World Energy Outlook, was less optimistic about the increase of gas in comparison to its earlier estimates, in its New Policies Scenario it still predicts an annual average increase in gas demand of 1.5% by 2040 (IEA 2016c); see also Table 1. The projected increase in demand would not be distributed equally. In a number of regions, gas demand is expected to increase significantly between 2014 and 2025: in China by 105%, India by 90%, Middle East by 29% and Africa by 31%, while in the others it is projected to decrease (Japan -27%) or remain relatively stable (Latin America +7%) (IEA 2016c). The projected increased gas demand is also mirrored in the share of gas in the electricity mix which, according to the IEA, would rise in the major economies of the US, the EU, China and India (Figure 2). These projections run counter to the global 1.5°C pathway, which requires a steep reduction of gas in the electricity mix, risking the accumulation of stranded assets. http://climateactiontracker.org/assets/publications/briefing_papers/CAT-2017-06-16-DecarbonisationSeries- NaturalGas.pdf 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050     籒穥襎皜 籒簞襎皜 裾๗仂繞᪠䕩箛ێ襎皜繞矎വ֌   
       
30. 過度 投資 採購 利利益 ⽣生態 成本 再⽣生能 源競合 29 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 臺灣天然氣需求量量變化趨勢 （萬噸） Ø 若若要達到減碳⽬目標，2050年年時的需求量量將降⾄至當前⽔水準。 Ø 意即接收站利利⽤用率將降⾄至50%以下。 避免燃氣從橋接選項變成轉型障礙（2/2）
31. 30 6 3 2016 %5 12 0 工業轉型（1/3） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2017 2018  
           
       
32. 31 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 2015 2020 2025 2030 國家減碳目標下各部門能源消費量（萬公秉油當量） 能源自用 非能源消費（石化原料） 製造業 服務業 住宅 運輸 農業 n 達到法定減碳⽬目標時的產業結構變化： Ø 製造業年年均能源效率應該提升2.3%以上 Ø ⽯石化業產業規模⾃自2020年年起不再增長 à 2018年年較2017年年成長5%。 ⼯工業轉型（2/3）
33. 32 䟖纀禂 蝱碘 胼რ 胼რੂ褸ࣳ ๭碘禂 胼რੂ褸ࣳ ๭碘禂 䟖纀禂 胼რ ๭碘 叨ߝ ๐率 襑穩 蕣蝨禂 膏籧ୌ禂 蕣蝨禂 膏籧ୌ禂 ӥ჋ ӥ჋ ٚڥአ 珶ߝ狜㱪 䔂祌ᇔ 蒂ቘ叨禂 ֘珶螀蜍 㪐祌 Ӥ჋䔂碘 Ӿӥ჋䔂碘
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34. 啟動長期能源轉型 33
35. 34 國家 目標年 綠能 目標 減煤 目標 核電 占比 台灣 2025 20% 27% 1% 日本 2030 22-24% 26% 20- 22% 南韓 2030 20% 36% 24% 東亞首個達到非核減煤國 全球前十大太陽光電 亞洲第二大離岸風力市場 亞洲唯一設有禁售燃油車目標年 打造能源轉型的臺灣故事
36. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 犵մ瑽ஞ Ӿմ瑽ஞ ṛմ瑽ஞ  胼რ旉ࣳፓ秂  ဩਧ仂ᰁፓ秂  繞Ӿ޾ፓ秂 岄 傀 ٚ ኞ 胼 რ ෝ 襎 ێ 奾 䯤 ܛ 穉 35 ƒ 強健地⽅方能源治理理 … 確立⼯工業節能 優先 † 啟動綠化資本流 ƒ 建構永續電⼒力力市場 ‚ 外部成本內部化  參參與式治理理⾰革新 啟動臺灣長期能源轉型