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1.1  研究背景 

電力從 18 世紀,富蘭克林發現電力後,開啟一連串研究及電廠的興建,時至 今日,電力已是目前現代化社會最重要的能源,但目前世界也正面臨嚴重的電力 供給問題,主因為目前沒有任何一種能源可大量又穩定供應電力。一直為電力供 應主力的石化燃料蘊藏量所剩無幾,石油使用年限只剩約 45 年(BP,2010),而 主要產地如阿拉伯半島的政治不穩定更加深供給穩定的疑慮。另一方面核能雖一 度被視為新生代能源,但因核安問題而爭議不斷;再生能源則是技術尚未成熟,

不僅發電成本昂貴且無法全面取代石化燃料。種種原因讓目前各國無不審慎訂定 電力政策。

將視角關注於臺灣,欲分析臺灣的電力現況,可分供給端和需求端兩面討論。

臺灣電力需求面之問題,主要在於總用電量持續成長。臺灣電力佔能源消費結構 的比例,從 1990 年的 42.45%,到 2010 年的 48.6%,電力總毛發電量亦從 902 億 度增至 2,470 億度,年成長率為 5.34%,已超越石油產品成了現今國內最重要的消 費能源(能源局,2011)。而地理狀況與能源進口情形與臺灣相似的日本,1990 至 2009 年的成長率僅有 1.68%。若按此成長速度,至 13 年後臺灣總用電量即倍增,

而臺灣目前進口能源依存度高達 99.3%,此意味著將來需要進口更多的能源以滿足 發電所需,萬一能源供應斷絕即等於陷入了無電可用的困境。

臺灣電力供給端之爭議問題,在於電力供應結構。電力屬於高級能源,需要 一級能源如煤礦等燃料才能生產,供應來源大致可分石化燃料、核能及再生能源。

2010 年採用石化燃料的火力發電廠發電量佔了總發電量的 78.35%(能源局,2011), 但臺灣本身並無石化燃料生產能力,且近來國際上減碳聲浪高漲,臺灣二氧化碳 人均排放量達 12.08 tCO2,為全球第 18 名(IEA,2009),火力發電自然成為減碳 最大目標。而核能發電 2010 年佔總發電量 16.85%,臺灣核能發展一直備受爭議,

近日地理及能源狀況與臺灣相似的日本,於 2011 年 3 月發生了地震及核安問題,

使得核能使用更受到質疑。再生能源方面,大型水力發電廠在臺灣趨近飽和,而 風力或太陽能發電等尚受到技術及天然地理條件限制,發展有限。

總結以上,可看出目前電力供給端的三種供應電力源皆面臨各自的發展困境,

而臺灣的電力需求量又持續大量成長,故對未來的電力政策需更妥善制定。

針對臺灣的電力政策,經濟部能源局於 2009 年舉辦「98 年全國能源會議」,

邀請各方面專家學者,會議中就能源、電力之結構、密集度等議題加以討論。會 議中討論電力供給時,結論明確表示「以核能作為我國邁向低碳家園的過渡選項 乃是既成事實」,可知乃以核能作為低碳能源之選項藉以降低二氧化碳排放量,而 非透過評估各種發電結構所得之最佳選項。至於電力需求部份,乃主要透過能源 使用效率提昇來抑制能源需求量。

之後,能源局於 2010 年研擬「能源發展綱領」,為兩個至 2020 年的能源替代 方案,並評估各自發展可能造成之環境影響,規劃方案內容詳細如表 1-1(能源局,

2010)。

表 1-1 「能源發展綱領」能源發展策略方案規劃

策略構面 方案一 方案二

需求面 能源效率 每年降低整體能源密集度 2%。

供給面

再生能源 發展再生能源:再生能源發電裝置 2020 年 6,388MW 天然氣 擴大 LNG 使用、提高燃氣發電機組效率標準

汽電共生 發展合格汽電共生系統以 2020 年 1,000 萬瓩為目標 煤炭 燃煤機組加速汰舊換新、提高燃煤機組發電效率標準、新

增燃煤機組以符合基載需求 核能 核四於 2011 年商轉

核能機組正常除役 核能機組延役

由表 1-1 可看出能源發展綱領中,評估方案的差異為核能之舊有電廠延役與否,

而無核四廠之商轉與否,以及再生能源發展程度之比較,需求端採取之政策亦僅 為提昇能源效率以減緩能源需求量成長。

由上述可知,目前國內對於電力政策之評估內容仍主要於討論電力供給端之 核能發電上打轉,而無針對整體電力供給結構之變化做評估,另電力需求端亦僅 有討論電力效率等議題。

此時回顧國際上能源發展政策,如國際能源署(International Energy Agency, IEA)出版的「2010 年能源技術展望-2050 年能源情境與策略」(Energy Technology Perspectives 2010-Scenarios and Strategies to 2050)採用情境分析法(scenario analysis)評估供給端如核能發展、再生能源發電等情境、甚而對能源效率、碳捕 捉技術亦有評估,考量面向較完善。另外如綠色和平組織(GreenPeace)出版的能 源革命:全球永續能源展望 (Energy [r]evolution:A Sustainable Global Energy Outlook)內容亦針對各產業能源效率、再生能源投資效益等做詳細評估。

由上述可知,國際上能源政策制定時,較臺灣目前考量面向廣闊,若能以臺 灣現今能源問題為出發,結合國際能源政策報告考量面向,應可發展出較完整之 電力政策考量。

 

1.2  研究目的 

本研究之主要研究目的可分為方法論及研究案例。

方法論為建立本土化之電力政策評估工具,分析台灣電力現況與政策,並參 考國際上能源情境報告書,以能源模型為主體,並透過電力需求分析解構電力系 統、生命週期評估計算該情境下電力供給結構所產生之環境衝擊,整合為本土化 之電力政策評估工具。

研究案例為利用上述之工具,以解決臺灣目前電力供需端所面臨之問題為出 發點,以情境分析法為方式,試圖建立數種臺灣電力情境,並分析該情境之環境 衝擊,最後得出結論並對臺灣未來電力政策之發展方向給予建議。

1.3  研究流程 

本研究之研究流程如圖 1-1 所示。研究動機是為目前臺灣能源政策缺點;研究 目的則是為建立本土電力政策評估工具以及模擬各種不同面向之臺灣電力政策並 分析之。

接著,相關之文獻蒐集與閱讀,首先瞭解臺灣電力現況及參閱國際能源報告,

找出供需端關鍵問題以便建立電力情境,接著以情境分析法為中心分為四大部份。

第一部份為情境分析法理論,分析情境結構並探討情境制定方法;第二部份是作 為情境分析工具的能源模型及本研究選定的 LEAP 簡介;第三部份為情境分析基 礎之臺灣電力需求分析,介紹投入產出分析及因素分解法;第四部份是依電力源 生命週期衝擊評估評估。

以上述文獻整理為依據,確立模式之研究範疇,建立欲分析之臺灣電力情境 及分析情境之模型。接著將情境及模型藉由 LEAP 運算,並導入 TWEnLCA 評估 情境的環境衝擊。最後得出結果並比較,結論總結本研究。