本研究首先以 IPCC 的四大情境,採 Top-down 方式進行台灣情境驅動因子 數值推估,IPCC 的四大情境採用了六種模型來推估未來的全球的社經發展,又 將全球劃分為四大地理區塊分別是:1. OECD90 區域,此區域相對應於 UNFCCC 的附件二國家之集合;2. REF 區域,包括了新興的東歐與中歐國家,以及從舊蘇 聯獨立出來的新國家,此區域大致相當於 UNFCCC 中附件二國家以外之附件一 國家的集合;3. ASIA 亞洲區域,包括了除中東阿拉伯以外的亞洲地域,大約是 非附件一亞洲開發中國家的集合;以及 4. ALM 區域,則為其餘的非附件一之開 發中國家,主要為拉丁美洲、非洲和中東。所採用的六大模型如下:
1. 亞太整合模型(AIM 模型),由日本 NIES 所開發(Morita et al, 1994);
2. 大氣穩定框架模型(ASF 模型),由美國的 ICF 顧問公司所開發(Lashof and Tirpak, 1990; Pepper et al., 1998; Sankovski et al., 2000);
3. 溫室效應評估整合模型(IMAGE 模型),由荷蘭的 RIVM 所開發(Alcamo et al., 1998; de Vries et al., 1994, 1999, 2000);
4. 資源與產業分佈的多區域研究模型(MARIA 模型),此模型係由日本的科技 大學 the Science University of Tokyo 所開發(Mori and Takahashi, 1999; Mori, 2000);
0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000
1999 2002 2005 2008
ha
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others
5. 能源供給替代策略與一般環境衝擊模型(MESSAGE 模型),由奧地利的應 用系統分析研究院 IIASA (the International Institute of Applied Systems, IIASA)所開發(Messner and Strubegger, 1995; Riahi and Roehrl, 2000); 6. 迷你氣候評估模型(MiniCAM 模型),由美國的 PNNL(the Pacific Northwest
National Laboratory ,PNNL)開發(Edmonds et al., 1994, 1996a, 1996b)。 由於台灣位於亞太區域,因此我們決定選用 IPCC 的 AIM 模型的亞洲區域 模擬結果做為我們降尺度分析的基礎。AIM 模型亞洲區域的模擬結果係以十年 為一資料更新時間間距,我們將此資料透過降尺度的比例,下調至適用於台灣的 情境,初始值為與 IPCC 資料一致,則以 2000 年開始。
我國的初始值資料來源分別為土地資料源自農委會統計年報、能源資料源自 能源局統計年報、人口資料源自主計處。初步降尺度分析結果如下:
一、 IPCC 情境下之人口推估
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣人口推估,從表 16 可知,在 A1(與 A1C、
A1G 情境結果相同)情境中,台灣人口自 2000 年的 22,276,672 人逐漸增加至 2100 年的 26,891,489 人,人口成長幅度將近五百萬人;在 A2 情境中,台灣人口自 2000 年的 22,276,672 人逐漸增加至 2100 年的 34,723,158 人,人口成長幅度最大,高 達一千兩百萬人以上;在 B1 情境中,台灣人口自 2000 年的 22,276,672 人逐漸 增加至 2100 年的 26,582,336 人,人口成長幅度與 A1 情境相似;在 B2 情境中,
台灣人口自 2000 年的 22,276,672 人逐漸增加至 2100 年的 22,558,268 人,人口成 長則幾乎維持不變。
由上述可知,在注重全球化與經濟發展的 A1 情境下,人口成長將與注重全 球化環境生態維護的 B1 情境相類似;在區域化與環境生態維護的 B2 情境中,
人口成長則呈現停滯狀態,幾乎沒有變動;在 A2 情境中,注重區域化與經濟發 展下,人口成長趨勢最大,高達 63%以上的漲幅,顯示出未來我國社會、經濟發 展若朝向區域化與經濟發展,將可能會造成人口過多,生活環境越受狹隘的情況 發生。
表 16 IPCC 情境下之人口推估結果
年/情境 A1 A2 B1 B2 A1C A1G
2000 22,276,672 22,276,672 22,276,672 22,276,672 22,276,672 22,276,672 2010 23,278,487 23,549,492 23,279,276 22,906,860 23,278,487 23,278,487 2020 24,280,305 24,822,311 24,281,882 23,537,051 24,280,305 24,280,305 2030 25,282,120 26,095,131 25,284,486 24,167,239 25,282,120 25,282,120 2040 25,736,132 27,068,146 25,738,540 23,947,796 25,736,132 25,736,132 2050 26,198,297 28,077,442 26,200,748 23,730,347 26,198,297 26,198,297 2060 26,319,548 29,684,637 26,322,020 23,435,732 26,319,548 26,319,548 2070 26,441,360 31,383,830 26,443,854 23,144,774 26,441,360 26,441,360 2080 26,579,827 33,067,531 26,582,336 22,911,487 26,579,827 26,579,827 2090 26,735,204 34,723,158 26,737,722 22,734,191 26,735,204 26,735,204 2100 26,891,489 36,461,679 26,894,017 22,558,268 26,891,489 26,891,489 住:*A1 ,AIC 與 AIG 人口情境相同
圖 33 IPCC 情境下之人口推估之趨勢
註:*A1 與 B1 情境同
二、IPCC 情境下之台灣所得(GDP)推估(million US$)
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣經濟成長推估,從表 17 可知,在 A1 情境下,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸增加至 2100 年的 1,896,613 百萬美元,經濟成長幅度將近五倍;在 A2 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸增加至 2100 年的 1,491,719 百萬美元,經濟成長幅度將近四倍;在 B1 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸增加至 2100 年的 1,363,932 百萬美元,經濟成長幅度則為三倍;在 B2 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸增加至 2100 年的 864,934 百萬美元,經濟成長幅度最 低,為一倍多;在 A1C 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸 增加至 2100 年的 1,901,139 百萬美元,經濟成長幅度更為明顯,將近五倍;在 A1G 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 321,230 百萬美元逐漸增加至 2100 年的 1,930,393 百萬美元,經濟成長幅度為六類情境中最大,五倍以上。
表 17 IPCC 情境下之台灣所得(GDP)推估結果
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
年/情境
(million US$)
2000 321,230 321,230 321,230 321,230 321,230 321,230 2010 395,484 376,806 396,187 373,094 396,109 397,071 2020 485,767 440,311 487,297 431,863 485,339 488,646 2030 595,282 512,146 598,221 500,443 595,340 601,864 2040 710,359 589,758 698,432 537,945 710,461 719,343 2050 847,682 679,133 815,430 578,257 847,844 859,753 2060 1,003,747 789,131 919,961 624,784 1,003,269 1,018,008 2070 1,188,544 916,945 1,037,893 675,054 1,187,188 1,205,394 2080 1,396,254 1,073,223 1,150,360 731,663 1,395,272 1,417,045 2090 1,627,315 1,265,285 1,252,602 795,513 1,628,682 1,653,921 2100 1,896,613 1,491,719 1,363,932 864,934 1,901,139 1,930,393
圖 34 IPCC 情境下之 GDP 推估
三、IPCC 情境下之台灣人均所得推估($US /person)
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣平均每人 GDP 推估,從表 18 可知,
在 A1 情境下,台灣平均每人 GDP 自 2000 年的 14,420 美元逐漸增加至 2100 年 的 70,528 美元,成長將近四倍;在 A2 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 14,420 美元逐漸增加至 2100 年的 40,912 美元,成長亦達二倍;在 B1 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 14,420 美元逐漸增加至 2100 年的 50,715 美元,經濟成長幅度則為 二倍多;在 B2 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 14,420 美元逐漸增加至 2100 年 的 38,342 美元,經濟成長幅度最低,為一倍多;在 A1C 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 14,420 美元逐漸增加至 2100 年的 70,697 美元,經濟成長幅度更為明 顯,將近四倍;在 A1G 情境中,台灣 GDP 自 2000 年的 14,420 百萬美元逐漸增 加至 2100 年的 71,785 百萬美元,經濟成長幅度為六類情境中最大。
由上述可知,在注重全球化與經濟發展的 A1 情境下,經濟成長將與同為注 重全球化經濟發展的 A1C、A1G 情境相類似,經濟成長最高;在區域化與環境 生態維護的 B2 情境中,經濟成長幅度則變動最小;在 A2 情境中,注重區域化 與經濟發展下,由於人口成長趨勢最大,間接導致台灣平均每人 GDP 的成長受 到限制,相較於 B1 情境,成長幅度更小,顯示出未來我國社會、經濟發展若朝 向全球化與經濟發展,將造成經濟大幅成長,與一般經濟直覺相同。
表 18 IPCC 情境下之台灣人均所得推估結果
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
年/情境
($ US/person)
2000 14,420 14,420 14,420 14,420 14,420 14,420 2010 16,989 16,001 17,019 16,287 17,016 17,057 2020 20,007 17,739 20,068 18,348 19,989 20,125 2030 23,546 19,626 23,660 20,707 23,548 23,806 2040 27,602 21,788 27,136 22,463 27,606 27,951 2050 32,356 24,188 31,122 24,368 32,363 32,817 2060 38,137 26,584 34,950 26,659 38,119 38,679 2070 44,950 29,217 39,249 29,167 44,899 45,587 2080 52,531 32,455 43,275 31,934 52,494 53,313 2090 60,868 36,439 46,848 34,992 60,919 61,863 2100 70,528 40,912 50,715 38,342 70,697 71,785
圖 35 IPCC 情境下之台灣人均 GDP 推估 0
20000 40000 60000 80000
2000 2020 2040 2060 2080 2100
$US
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
四、IPCC 情境下之能源消費推估
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣能源消費量推估,從表 19 可知,在 A1 情境下,台灣能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量逐漸增加至 2100 年的 210,474 千公秉油當量;在 A2 情境中,台灣能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量逐漸增加至 2100 年的 209,989 千公秉油當量;在 B1 情境中,台灣 能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量逐漸減少至 2100 年的 90,026 千公 秉油當量;在 B2 情境中,台灣能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量微 幅增加至 2100 年的 110,845 千公秉油當量;在 A1C 情境中,台灣能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量逐漸增加至 2100 年的 212,219 千公秉油當量;在 A1G 情境中,台灣能源消費量自 2000 年的 97,509 千公秉油當量逐漸增加至 2100 年的 200,400 千公秉油當量。
表 19 IPCC 情境下之能源消費推估結果
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
年/情境
(千公秉油當量)
2000 97,509 97,509 97,509 97,509 97,509 97,509 2010 103,762 103,217 94,574 97,782 109,195 99,979 2020 118,117 117,857 99,187 103,786 124,460 109,309 2030 130,702 131,047 100,901 109,262 136,542 119,080 2040 136,788 136,390 101,263 109,493 143,136 131,814 2050 143,156 141,951 101,626 109,724 149,729 144,548 2060 156,613 149,048 100,777 108,473 159,109 156,248 2070 171,336 156,500 99,935 107,236 168,489 167,948 2080 185,065 169,249 97,542 107,454 180,987 179,119 2090 197,361 188,521 93,709 109,137 196,603 189,759 2100 210,474 209,989 90,026 110,845 212,219 200,400
圖 36 IPCC 情境下之能源消費推估結果
五、IPCC 情境下之能源密集度推估
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣能源密集度推估,從表 20 可知,在 A1 情境下,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下降至 2100 年的 0.111;
在 A2 情境中,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下降至 2100 年的 0.1408;
在 B1 情境中,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下降至 2100 年的 0.066,
為六類情境中下滑幅度最大者,顯示出該情境發展下經濟成長與能源的需求及使 用脫鉤最大;在 B2 情境中,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下降至 2100 年的 0.1282;在 A1C 情境中,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下降至 2100 年的 0.1116;在 A1G 情境中,台灣能源密集度自 2000 年的 0.3035 逐漸下 降至 2100 年的 0.1038。
表 20 IPCC 情境下之能源密度推估結果
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
年/情境
(公升油當量/$US)
2000 0.3035 0.3035 0.3035 0.3035 0.3035 0.3035 2010 0.2624 0.2739 0.2387 0.2621 0.2757 0.2518 2020 0.2432 0.2677 0.2035 0.2403 0.2564 0.2237 2030 0.2196 0.2559 0.1687 0.2183 0.2294 0.1979 2040 0.1926 0.2313 0.1450 0.2035 0.2015 0.1832 2050 0.1689 0.2090 0.1246 0.1897 0.1766 0.1681 2060 0.1560 0.1889 0.1095 0.1736 0.1586 0.1535 2070 0.1442 0.1707 0.0963 0.1589 0.1419 0.1393 2080 0.1325 0.1577 0.0848 0.1469 0.1297 0.1264 2090 0.1213 0.1490 0.0748 0.1372 0.1207 0.1147 2100 0.1110 0.1408 0.0660 0.1282 0.1116 0.1038
0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000
2000 2020 2040 2060 2080 2100
年 能
源 密 度
A1 A2 B1 B2 A1C A1G
圖 37 IPCC 情境下台灣能源密度推估值
六、IPCC 情境下之土地利用變遷推估
在 IPCC 情境下進行 Top-down 之台灣土地利用變遷推估,各情境之推估結 果如下列各表所示:
表 21 A1 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 846,508 9,836 2,099,799 644,474 2020 843,050 9,883 2,101,781 645,905 2030 841,123 9,904 2,106,659 642,932 2040 833,670 10,037 2,118,471 638,440 2050 826,283 10,173 2,130,349 633,813 2060 815,656 10,436 2,116,984 657,542 2070 805,165 10,707 2,103,703 681,043 2080 799,211 10,834 2,096,029 694,544 2090 797,694 10,813 2,093,900 698,212 2100 796,180 10,791 2,091,774 701,874
圖 38 A1 情境下之土地利用變遷趨勢
表 22 A2 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 867,037 9,875 2,137,895 585,811 2020 882,189 10,006 2,195,433 512,990 2030 898,199 10,152 2,251,534 440,732 2040 916,904 10,358 2,250,333 423,022 2050 935,609 10,565 2,249,133 405,312 2060 957,946 10,714 2,247,905 384,053 2070 980,284 10,863 2,246,678 362,793 2080 1,004,925 10,959 2,243,654 341,081 2090 1,031,869 11,001 2,238,832 318,916 2100 1,058,813 11,044 2,234,010 296,750
圖 39 A2 情境下之土地利用變遷
表 23 B1 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 847,577 9,838 2,131,672 611,531 2020 843,216 9,927 2,171,859 575,616 2030 838,507 10,025 2,216,607 535,479 2040 829,324 10,308 2,248,639 512,347 2050 820,242 10,598 2,281,134 488,644 2060 810,745 10,978 2,290,431 488,463 2070 801,358 11,372 2,299,766 488,122 2080 795,321 11,614 2,316,601 477,082 2090 792,558 11,694 2,341,100 455,266 2100 789,805 11,774 2,365,858 433,181
圖 40 B1 情境下之土地利用變遷
表 24 B2 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 866,888 9,817 2,121,842 602,071 2020 884,126 9,848 2,147,646 558,998 2030 900,678 9,890 2,174,875 515,175 2040 913,265 10,027 2,192,479 484,847 2050 926,027 10,166 2,210,226 454,199 2060 939,092 10,343 2,232,494 418,689 2070 952,341 10,523 2,254,986 382,767 2080 966,423 10,683 2,285,431 338,081 2090 981,367 10,824 2,324,142 284,285 2100 996,542 10,965 2,363,510 229,601
圖 41 B2 情境下之土地利用變遷
表 25 A1C 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 819,702 9,650 2,174,829 596,436 2020 786,465 10,083 2,232,141 571,929 2030 727,468 10,500 2,305,590 557,060 2040 693,420 10,604 2,315,829 580,766 2050 660,966 10,708 2,326,113 602,831 2060 600,333 10,431 2,401,825 588,030 2070 545,262 10,161 2,480,000 565,195 2080 478,354 9,720 2,573,445 539,099 2090 405,345 9,131 2,683,681 502,462 2100 343,479 8,577 2,798,638 449,924
圖 42 A1C 情境下之土地利用變遷
表 26 A1G 情境下之土地利用變遷結果
Cropland+Energy Biomass Grasslands Forest Others 年/情境
(ha)
2000 851,495 12,412 2,101,719 634,992 2010 819,159 9,641 2,176,805 595,013 2020 785,508 10,062 2,236,388 568,661 2030 737,903 10,720 2,321,125 530,871 2040 706,696 10,832 2,334,268 548,822 2050 676,809 10,945 2,347,486 565,378 2060 602,715 10,496 2,429,197 558,210 2070 536,732 10,065 2,513,752 540,068 2080 478,070 9,685 2,588,605 524,257 2090 425,907 9,351 2,652,729 512,631 2100 379,434 9,029 2,718,441 493,713
圖 43 A1G 情境下之土地利用變遷
七、同土地利用種類,不同情境之比較
2040 2050 2060 2070
2080 2090 2100 年
3. 森林用地
以上為採用 IPCC 之 AIM 模式亞洲地區模擬結果降尺度到台灣的推估情 況,由於我國在非附件一國家的亞洲地區,係屬前半段的准已開發國家,社會結 構與經濟發展已類似 OECD 國家,所以我們決定採用 AIM 模式中亞洲地區的 OECD 國家模擬結果,作為降尺度的依據進行推估。
除完成對降尺度的情境發展做出推估外,後續本研究亦將進行 Top-down 方 式之 A1+Chinese impact 情境分析,在完成 Bottom-up 方式之情境分析與推估後,
會進行 KAYA 方程式之修正,最後將依據修正的 KAYA 方程式做出我國在各種 社經情境下的排放趨勢分析。