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第三章 ,德國的電力能源安全戰略與借鏡

第二節 ,戰略之核心 - 德國經濟及能源部的 10 點計劃

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為了面對前述的挑戰,德國經濟及能源部設計了 10 大點的計劃。本計 劃為能源轉型過程的最重要基礎。

第二節:戰略之核心 - 德國經濟及能源部的 10 點計劃

德國政府的 10 點計劃包括以下戰略:

1. 可再生能源,可再生能源法 (Erneuerbare Energien Gesetz, EEG)

2. 歐洲氣候及能源架構(Europaeischer Klima- und Energierahmen 2030/ETS)

3. 新電力市場設計(New electricity market design)

4. 歐盟的區域合作/全歐盟的統一電力市場的建立(regional cooperation/

united EU electricity market)

5. 傳輸電網的升級(transmission grid upgrade)/新高壓電線的建立(從 北往南)

6. 低電壓配電網的升級(distribution grid upgrade)

7. 高效率化戰略(efficiency strategy)

8. 房屋戰略(building strategy)

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9. 天然氣供應戰略(gas supply strategy)

10. 以上措施的實現進步之檢測/建立能源轉型的研究平臺(implementation monitoring/united research platform)

第三節:德國計劃的核心部分之詳細介紹

(一)德國可再生能源法(Erneuerbare Energien Gesetz, 簡稱:EEG):

可再生能源法為德國能源轉型最基本的基礎。

可再生能源法的基本方法很簡單。綠能發電設施(光伏太陽能,風力,地熱,

水力等)的業主把設施製造的電量賣給電網公司(Tennet TSO,50 Hertz Transmission,Amprion,TransnetBW)。電網公司必須按照政府決定的 固定價格購買綠能發電供應者的電力。該電力出賣估價有政府保障 20 年的時 間,給綠能設施投資者一個長期計畫的基礎。

為了給相當貴的綠能設施與傳統火力發電設備競爭的機會,同時避免電 網公司的破產,EEG 提供綠能發電的補貼。此補貼為民眾電費上的成本分配附 加配(EEG surcharge)。假如電力市場上的電力批發價低於電網公司交給綠 能設施業主的價錢,餘額就通過民眾電費上的附加費來負責。

基於附加費補貼的協助,綠能發電設施的投資成本更快回賺,給大型(企業,

電力公司)及小型(家庭)投資者投資的鼓勵。

德國可再生能源法最早始於 1991 年的「電力上網法」(德文:

Stromeinspeisungsgesetz):

由於 1980 年代環保以及反核運動的崛起,2當時的西德開始開發可再生能源。

當時的電網為大電力公司所控制的。建設及運行風力發電設施以及太陽能電站

2 此運動的重要原因為 1973,74 年的石油危機與 1986 年的車諾比核事故。

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的是小型企業。由於當時的法律規定沒有說明再生供應電量到底如何處理,大 電力公司經常拒絕接受小企業供應的電量,不給再生能源進入電網的機會。

果然,可再生能源的供應電量微乎其微。為了解決此問題,聯邦政府實施了電 力上網法。

該法律最重要的革新為「大電力公司必須允許其他供應者的電力上網,大公司 必須購買小公司供應的再生電量。」3

此條款限制到來自水力,風力,太陽能,生物燃料(bio fuel),地熱,等可 再生能源。大電力公司必須按照至少占最後消費者(final consumer)平均電 價的 75%購買小公司的再生電力。4

該條款成為了德國第一個「電力收購制度補貼」(”feed in tariff”)。

此補貼不來自國家稅收,而且基於法律對民營公用事業(privately owned utilities)的要求。

之所以最後得負責補貼的費用負擔為電力消費者,是因為私立電力公司直接把 購買再生電量的代價轉到每一戶的電費單。此基本原則一直持續到現在(2016 年)的可再生能源法。

雖然該法規當時有革命性,可是它對再生電量賣家的限制還相當多。

按照電力上網法第三條,超過電量 5MW 的水力,生質燃料等的發電設施不可 以享受該補貼。另外,雖然有補貼,可是當時光伏太陽能面板(photovoltaic panel)的生產費用還太高,實惠性不夠高,無法與傳統能源競爭。大部分的 風力以及離陸發電設施也類似。5

3 “Stromeinspeisungsgesetz(「電量入網法」), 1991, Bundesgesetzblatt (聯邦法 律報), 第 1 條.

4 同前述, 第 3 條.

5 Stromeinspeisungsgesetz, 1991, Bundesgesetzblatt (聯邦法律報), 第 3 條.

了新的法規,叫做「可再生能源法」(Erneuerbare Energien-Gesetz, 簡稱:

EEG)。

可再生能源法的重要改革為「再生能源優先原則」(prioritisation principle)的介紹。從 2000 年開始,電力公司不僅必須按照固定價錢購買再 生電量,而且必須優先使用來自可再生能源設施的電力。如此的設施無法提供

6 EEG(2000),Paragraph 3. http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/eeg/gesamt.pdf

7 可再生能源占德國全國電量的部分:1990 年至 2015 年, statista.de, 讀取日期:2016 年 3 月 20 日,

http://de.statista.com/statistik/daten/studie/1807/umfrage/erneuerbare-energien-anteil-der-energiebereitstellung-seit-1991/ [accessed March 20, 2016].

8 “Industriestrompreise in Deutschland,”(「在德國的工業電價」) statista.de, 讀取 日期:2016 年 5 月 12 日,

http://de.statista.com/statistik/daten/studie/252029/umfrage/

industriestrompreise-inkl-stromsteuer-in-deutschland/。

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2009年已經占全國電量的 15.9%。9 當時發展最快的綠能發電設施為光伏太 陽能。

2009 年修訂:

為了減少此技術的擴散對消費者電價的影響,以及防止光伏太陽能的超 速擴展,聯邦政府 2009 在此修改可再生能源法。10 在該修訂中,政府制定再 次減少光伏太陽能的電力收購費率制度補貼,也全面取消在農場上建設的太陽 能面板之補助。綠能發電設施的定義也受過修改。之前所有新建的系統與已有 的設施分成兩個不同系統,獲得兩個的補助。。從 2009 年開始在同樣主業的 土地上建設的設施只可以獲得 1 個系統的補貼。此措施另外減少了在光伏太陽 能上的投資動機。

另外的重要修訂為所有發電設施的登記義務。通過在德國聯邦電網局的 登記,電網控制機關希望能更仔細控制電量的來源分配,也能更容易控制火力 發電與綠能發電設施的融合。

為了在補貼減少的同時繼續保障綠能設施的發展,柏林另外把設施補助 與設施與電網的連接分開。這就是說雖然一台風力發電站還沒有連接到電網,

電線還在施工過程中,發電站已經能享受 EEG 的補貼。

此措施雖然成功持續綠能設施的發展,可是未來也造成了不少困境。

2011年 3 月日本福島第一核電站由於地震以及海嘯的影響發生大事故,

造成了日本部分區域的放射性污染。由於德國不少民眾從 1980 年代的環保運

9 “Erneuerbare Energien Anteil an der Energiebereitstellung seit 1991,” (「從 1992年的綠能供電佔比」),statista.com,讀取日期:2016 年 5 月 12 日,

http://de.statista.com/statistik/daten/studie/1807/umfrage/erneuerbare-energien-anteil-der-energiebereitstellung-seit-1991/。

10

德國聯邦經濟及能源局,https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Dossier/eeg.html?cms_docId=71120

以讓電網的供應更順利,並加強電網供電安全(supply security)。15 市場 獎金收穫對於生物之燃料系統的援助最大,每一個超過 750kW 的系統必有享 受市場獎金的機會。

11 “Anti-Atom Bewegung mobilisiert 250.000 Menschen” ([反核運動動員 25 萬人]),

南德意志報,2011 年 4 月 27 日。

12 Sieben Kernkraftwerke gehen vorerst vom Netz (七座發電站臨時停運),法蘭克福 匯報,2011 年 3 月 15 日。

13 EEG 2012,

德國聯邦經濟及能源部,https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Dossier/eeg.html;jsessionid=C853A099CA7A28A 9C701C124AB988901?cms_docId=71802

14 該市場獎金

15 同前述。

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圖 3-1:德國 2013 年陸上風力發電容量分布圖

另外,政府減少了綠能發電供應者(德文簡稱:EVU)在電力收購制度 上的優惠(Gruenstromprivileg)。電力收購制度補貼來自電力消費者繳交 的電費(成本分配的附加費)。可是按照原來的規定,擁有綠能發電設施的 EVU可以享受綠能成本分配費用的優惠。2012 年之前 EVU 不用證明他們的設 施到底是否為電網供電,在設施大小與類型上也沒有受到限制。

為了效率化此優惠權,2012 年的 EEG 嚴格縮小附加費優惠的範圍。

EVU必須證明他們 20%以上的設施為如太陽能或者風力的變換發電設備,或 者 50%以上來自綠能發電設施。16

反過來說,離岸風力技術的發展還沒有達到中等程度,該技術 2015 年

16 太陽能與風力以及地熱,生質,水力等等。請參閱:EEG 2012, 23-33 條。

資料來源:夫朗和斐協會

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只占總發電量的 1.3%。17

圖 3-2:德國北海及波羅的海離岸風力建設計劃圖

除此之外,2012 年的修訂制定最優先再生能源發電技術的選擇。該技 術為陸上以及離岸風力。

此兩類風力當中陸上風力已經為成熟,投資成本以及風險相當低的選擇。

主要位於風速高的德國北部地區的陸上風力擴展程度高,2015 年陸上風力占 總發電量的 12%。18 圖 3-1 表達此技術發展的高程度。

大部分建設中或者計劃中的離岸風力發電系統位於德國在北海地區中的專屬經 濟區(exclusive economic zone)。圖 3-1 顯示德國至 2050 年在北海地區 的離岸風力計劃。

17 同前述。

18 “Die Energiewende im Stromsektor: Stand der Dinge 2015,” (「在發電方面的能 源轉型 2015 年狀態報告」), Agora Energiewende, 2016 年 1 月,

http://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2016/Jahresauswertung_2016/Agora_Jahre sauswertung_2015_web.pdf

資料來源: www.offshore-windindustrie.de

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專屬經濟區的東南邊有弗里西亞群島(Frisian Islands)。該群島為德 國北部最重要的觀光區。為了保護觀光客從弗里西亞群島看到的海洋風景,德 國建設的離岸風力系統離海岸的距離相當遙遠。德國計劃中的離岸風力設施至 少離海岸園 30 至 40 公里,水的深度有 40 米。深水海域上的建設困難,海浪 高,風大,需要的安全準備多種多類。離岸風力發電設施必須比陸上設備輕,

否則海下泥沙無法提供足夠的建設基礎。

另外,北海空氣的鹽含量比陸地空氣多,造成了機械的鏽蝕問題。

因此,風力發電系統與陸上電網的連接困難,目前的技術需要的成本高,建設 及保養的風險高。

可是雖然離岸風力技術目前面對前述的困境,海域地區的風速高於陸地,

海上的風力系統的發電容量潛力多於陸上風力。如此,離岸風力的經濟性比陸 上風力高。陸上風力另外常常引起民眾的反抗,居住該設施附近的居民埋怨系 統造成的雜音,也認為風力發電設施使得外面的風景不好看。

此外,離岸風力技術也很適合陸地空間有限的國家。對於平地少的中華民國

(台灣)而言,該技術的潛力多於陸上風力。

德國的機構也認同前述的論點。為了減少離岸風力的風險以及投資成本,

電力公司在擴大新新的離岸風力項目,希望能夠通過規模經濟(economies of scale)更快賺回本來的投資成本。企業與政府也共同認為,離岸風力的建 設經驗越多,有關的智慧,技術等等就越發達。19 德國另外也在擴大海上使用 的設施。之前安裝過的設備通常為本來為陸上用途而設計的,高度約 80-90 米,

發電量最多到達 4MW。目前建設中的設備的發電量到達 5MW,高度約 90 米,

發電量最多到達 4MW。目前建設中的設備的發電量到達 5MW,高度約 90 米,

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