2024 年 1 月 18 日

台灣能源轉型中的再生能源前景:不僅是電力工程,更是社會工程

作者:杜文苓蔡穎杰劉奇峯與許鈺昕

目錄

前言

2016年蔡英文總統上台後,啟動了「能源轉型政策」,設定了台灣在2025年前應達成能源組合為20%再生能源、30%燃煤、50%天然氣目標。然而,由於新冠肺炎與國際地緣政治因素加劇,全世界供應鏈重組,台商大幅回流等因素。未來幾年,在國內半導體產業相繼啟動擴產計畫、AI(人工智慧)技術發展,以及將製程內原使用燃煤或燃氣的設施,改用電熱的「工業電氣化」政策下,預估到2029年,我國的每年用電,將以每年2%成長[1]

雖然2019-2020遭到新冠疫情打擊,工業用電佔比稍微下降,以及後續烏俄戰爭影響國際貿易,但我國總發電量與工廠數大抵仍維持穩定成長(圖1)。工業部門用電比例,由2016年的53.6%,上升到2022年的56.1%。工業部門的總用電量,也由2016年的1369億度,上升到2022年的1569億度。

圖1:全國發電量和工廠家數的成長 (2009-2022)[2]
資料來源: 經濟部統計處網站、能源署網站。製圖:劉奇峯

於此同時,我國再生能源發電量也逐年上升,截至2022年達238億度,佔總發電量2881億度約8.3%。

但回顧訂定能源轉型目標,能源局推測2022年總發電量只有 2738億度,顯然與真實情況有不小的落差,再生能源佔比在基數不斷擴大下難以提升。[3]

雖然國發會公布了「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」,修正了電力配比,並制定了在2030年前,達成燃氣佔50%、綠能佔30%、燃煤佔20%的目標,但若未考量用電需求端的成長因素,一些問題包括國際供應鏈在地緣政治下重組,以及產業轉型的進程等,都將持續為我國的能源轉型帶來挑戰。

現有能源規劃仍太過仰賴天然氣    台電補貼政策長遠不利綠能發展

目前燃氣設定2030年前佔比50%,天然氣將持續成為台灣主要能源。美國近年來頁岩氣產量大幅提高,也使台灣逐漸提高美國進口的天然氣比例。未來台灣雖可望減低來自中東、俄羅斯等動盪地區的燃氣依賴,但高度仰賴天然氣的現實,仍不利於我國未來進一步發展能源自主。

燃氣佔五成,也使台灣的發電成本,易受烏俄、以巴等戰爭造成的能源供應鏈擾動影響。影響所及,近兩年來,隨著天然氣、燃煤發電價格的提升,台電的購電成本也隨之攀升。此外,現有以補貼方式壓低電價降低高耗能產業的電價成本,不但造成國庫額外成本的增加;無法適切反應國際能源價格的低電價,更讓高耗能產業缺乏誘因,拓展開發新能源的使用(圖2)。

目前的能源規劃也使在初期發展階段、尚未有規模經濟、且需系統性基礎建設支援的再生能源,與傳統能源相較時,處於競爭劣勢,進一步造成台灣擺脫不了對傳統能源制度、基礎建設的補貼及依賴之困境。

面對氣候變遷、地緣政治和能源開發爭議的不確定性,優先節能,提升能源使用效率,並考量電價調整,要求用電大戶承擔更多責任,同時開發不同形式的再生能源,以確保電力供應的穩定和合理性,應成為我國下一階段能源發展主要應該規劃的目標。

圖2 歷年每度電成本與售價
說明:112年資料為1-11月。[4]
製圖:李孟洋、蔡穎杰。

再生能源的基礎建設,需要民主溝通帶動轉型

再生能源的發展,不僅僅是用風能、光能、潮汐或地熱來取代傳統石化或燃煤發電那麼直觀。再生能源與傳統媒、核、天然氣等,不管是在發電技術特性、國土空間佈置、電網、儲能等基礎設施,以及相關供應鏈技術支援等層面,都非常不同。

相較於傳統能源,再生能源的發電型態有著分散型與因地制宜的特性;電力設備就安裝在社區當中,與居民的關係更為緊密。

再生能源帶給社區的挑戰和機會並存。機會在於,會帶來產業轉型機會、社會發展契機。當能源發展不再只是技術菁英或資本家的專利,而有更多能源與社區共存共榮的發展潛力,也會創造所謂的「能源民主」。但隨之而來的挑戰卻是,土地使用的衝突、景觀改變、以及用電認知落差等問題。

多元再生能源所需的基礎建設,包含電網、空間、法規制度等,都無法像傳統集中型能源設施一體適用,必須因地制宜,這將是未來台灣能源轉型能否能成功的關鍵。

例如,光電設施必須搭配儲能系統,才更具發電效能,但按照目前的土地使用規範,儲能設備不被視為光電之附屬設施,導致無法就近安裝。新能源所需的土地是另一個問題。按經濟部最新的評估[5],若要達成光電設置量31GW(吉瓦,即3100萬千瓦)目標,至2030年還需要1.85萬公頃土地,勢必將捲動更多地方的配合與衝突,而目前許多漁電、農電衝突爭議,也都和土地問題相關。

另一方面,雖然一些地方經評估後,可能適合複合式能源的發展,但相關的評估、建設、選址,乃至未來的運轉、利益分配等議題,都需要地方民眾、協力者以及利害關係人更多的參與配合,透過更多元更細緻的審議協商,才能提出符合地方社群利益的合作條件。如果新能源的設計脫離地方社會脈絡,將使再生能源的發展遭受阻力,而頻頻卡關。

新能源轉型的想像:需要說服公民社會一起來參與

再生新興能源科技創造出許多新的利害關係社群以及個人,如何讓收益能適切地與在地公民共享,使再生能源的規劃,已經不再是傳統上僅著眼於技術的「電力工程」,而成為了攸關更多人福祉的「社會工程」問題。

近年來針對再生能源,有不少新的政策倡議,如倡導生產者(producer)和消費者(consumer)合一,公民電廠變成產消者(prosumer)。

另外,美國德拉瓦州曾推動的「永續能源平台」SEU(Sustainable Energy Utility),由政府與大學合作建置平台(法人),媒合銀行融資、保險業者、綠能節能廠商、能源用戶,平台可以發綠電憑證。這從經濟學的角度,就是提供適切的誘因,維持久遠的新制度。

就民主治理角度來看,結合科技、社會與民主的對話,將是我國未來能源治理必須採取的模式。國外的節能、綠能成功案例,不一定能照搬到本國,必須經過一連串轉譯、溝通、教育的耗時過程。

科技如物聯網、大數據、人工智慧等,雖能促進製程節能,但其間衍生出的資料搜集、資訊串接、數據共享、民眾隱私保護等問題,在在都給政府和社會提出了不小的挑戰。跨科際的整合性思考,將有助於對接政策方向、技術發展、社會需求,還有跨部會權責與法規的整體盤點或診斷之工作,使能源轉型可以成為深化民主和帶來更永續未來的契機。


[1] 《111年全國電力資源供需報告》,第8-9頁。

[2] 因經濟部統計處網站缺乏 2011、2016、2021年工廠家數資料,因此這三年的發電資料不納入圖1。

[3] 若以2016年總發電量(2641億度)為基準,如今再生能源(238億度)的比例可高達11.8%。

[4] 根據立法院報告《從財務面探討台電公司之營運挑戰及電力供應相關問題》資料。

[5] 經濟部《臺灣2050淨零轉型「風電/光電」關鍵戰略行動計畫核定本》

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