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2018-10-01我國電力20年後的18變？
442 期
Author 作者
蔡振明／能源與節能工作坊召集人，工作坊網址http://creative-science.hlc.edu.tw/。
我國目前電力約佔能源使用的49％，但隨著交通工具逐步電動化，20年後電力需求必緩升至佔比60％以上。因此，如何未雨綢繆、在因應綠能時代的需求下提升供電效率，考驗政府的規劃與執行能力。
全球電能供應發展趨勢
依據國際能源署（International Energy Agency, IEA）2016年的展望資料（圖一）顯示，由於水力、核能及風力已逐步成為全球前3大發電能源，20年後火力發電佔比將從約67％急降至16％，而此發展趨勢主要受巴黎協議（Accord de Paris）、跨國公司RE100計畫及人民呼吸權要求等3項因素影響。
聯合國195個會員國所簽署的「巴黎協議」中提到，各國碳排放（carbon emissions）皆須受第三方查證，如不符國際規範，將招來制裁。而協作式的跨國公司「RE100」計畫，則聯合100多家致力於100％可再生能源之具影響力企業規範各國供應鏈，如無法按時程100％使用綠能，將受到停止或減少訂單的處置，也因此韓國三星集團（Samsung Group）已宣布自2020起100％使用綠能，我國5大蘋果供應鏈也紛紛認購中國綠能基金，顯示RE100計畫的影響力不容小覷。另外，由於燃煤發電恐降低空氣品質、危害人體健康，故法國與燃煤發電佔比高達28％的英國，分別自2021及2025年起，除服膺於巴黎協議外，也將完全禁止燃煤發電，以保障人民健康、還予人民呼吸權。
臺灣綠能發展處境艱難
眼看國際發展趨勢如此，我國電力也正處於十分艱困情況下。由於我國已廢核，且水力發展也受到地形限制，所以很難於2040年前與此2大發電能源接軌。其次，我國面臨嚴峻的發電裝置容量低下問題，以2017年為例，彼時裝置容量約48GW、尖峰負載約37GW、容量因數（產能利用率）高達79％以上；相較於裝置容量約200GW、尖峰負載約80GW、容量因數約僅40％的德國，其不僅無缺電危機，反而還有剩電問題。
除此之外，因目前我國綠能主軸為太陽光電，裝置容量預計於2025年達20GW，然其容量因數約僅13％，使我國太陽光電成本約為同緯度地區其他國家的2倍以上。以2017年為例，台灣電力公司（以下稱「台電」）網站公告太陽光電之購入及台電自發的成本分別為5.74及8.52元，同年沙烏地阿拉伯競標價格約為0.7元。其主要原因在於，我國位處「華南低日射量」區域（圖二），天氣溼熱多水氣，並不利於太陽光電。但由於其發電時段，恰於白天用電尖峰，具備支援尖峰負載之功能，故尚有存在價值。
我國供電產業將何去何從？
綜觀上述因素，我國未來20年電力發展的可能方向如下。
第一，在火力發電方面，為顧及人民健康、選票、國際減碳要求等因素，原規劃2025燃煤發電佔30％勢必再降低，以符應國內民眾與國際期望；如難以降低，則必須引進昂貴的「碳的捕獲與封存（carbon capture and storage, CCS）」以將汙染量降至最低。
而綠能發展的提升，包括風力、地熱、太陽光電等若發展緩慢，勢必遭受國際抵制，而大幅影響我國外銷業績及GDP。由於風力、太陽光電等綠能，具備不穩定性，如丹麥風電的裝置容量佔比雖僅約50％，但在風力豐沛季節，它的發電量可達140％，而造成剩電問題，因此綠能必須配合儲能設施，方可相得益彰。目前國際主流儲能方式有：電池儲能、電轉氣、抽蓄水力、壓縮空氣、超級電容等。
除了加速綠能發展、配合儲能設施，加速智慧電網建設也相當重要。由於綠能具備「分散性」、「雙向性」等特質，以致傳統的「單向性」電網，並無法處理來自四面八方的綠電。德國在綠能發展初期，曾有1年停電2萬餘次的紀錄，為避免重蹈覆轍，經濟部已於2017年核定1399億元智慧電網建設，望能強化我國電網的「韌性」，減少停電次數。
此外，目前提供國際電力交易的電網，已完成的為歐洲電網，歐洲各國之間可提供10％電力互援，而我國也應倡議或加入由中國與日本主導的「亞洲電網」，以及因地理因素形成的「東南亞5國電網」等，逐漸採用「超高壓直流輸電」，大幅降低長距離輸電的成本與線損，使全球逐漸進入「電力互助」的時代。
聯合國期望在2100年，全球都使用再生能源；如要達成上述目標，在未來漫長的80年，我們可能需要3個世代的努力。而綠能的成長速率，是決定我國未來國際聲譽、外銷業績、GDP、環境品質及國民健康的主要因素之一，可謂「影響十分重大 」。期望政府擬定具體可行方案，以厚植20年後之國力。