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台灣再生能源發展策略評析

圖為國外的太陽能發電實驗。(David Blaikie/CC by 2.0)
圖為國外的太陽能發電實驗。(David Blaikie/CC by 2.0)
⊙呂錫民(工研院能源與環境研究所退休研究員)
台灣傳統能源有限,超過97%能源供應來自國外進口,主要來自中東地區,構成能源安全上一大隱憂。

地理位置上,台灣是一中型島嶼,位於西太平洋亞熱帶,具有發展太陽能、生質能、風力、地熱、水力等各種再生能源的豐沛潛力。根據估計,台灣再生能源儲量約有194GW(吉瓦),相當於2015年全國發電容量48.7GW的4倍,台灣確實擁有豐富的再生能源資源。然而,由於化石能源具有生產特別便宜電力的優勢,再生能源在台灣尚未充分發展,缺乏市場競爭力是其中主要原因。

2016年,新政府上台,經濟部能源局規劃再生能源推廣目標,在2025年全國電力結構中,再生能源發電容量占比將達20%。與此同時,再生能源固有的四個缺點:能量密度低、發電成本高、電力供應不穩定、以及再生能源當前成本仍高於化石能源等等,這些都是需要首先克服的發展障礙,如果再生能源要在國家能源結構中保有重要的一席之地。基本上,對台灣而言,開發再生能源不僅有助於能源供應的獨立性,還能實現經濟發展和環境保護的目標。

台灣因應能源挑戰:積極發展再生能源

以2015年為例,台灣進口141.9百萬公秉油當量(MKOE)能源,耗費金額367億美元,占國內生產總值(GDP)5,236億美元的7%,如此龐大能源進口對台灣經濟有很大影響。

長期以來,台灣能源消耗皆以高排碳的化石能源為主,依據國際能源總署IEA/OECD於2015年出版之能源使用二氧化碳(CO2)排放量統計資料,台灣2013年能源使用CO2排放總量為248.7百萬公噸,占全球總排放量0.77%,全球排名第23位;每人平均排放量10.62公噸,全球排名第20位,亞洲排名第11位。

緣此,台灣減碳風潮日益高張,有一陣子,火力發電一部分為核能取代,但是,台灣地震頻繁,核電廠仍有安全顧慮,加上核廢料儲置的棘手問題,因此核電占比有逐年下降的趨勢。在能源結構上,台灣再生能源供應比例仍低,在2015年只有1.92%,其中生質能和廢棄物能1.39%,傳統水力發電0.29%,太陽光電和風力0.16%,太陽熱能0.08%。化石能源比重則高達90.6%,且大多數來自中東或東南亞等政治不穩定地區,構成國家能源供應安全上一大隱憂。

因此,開發無污染、取之不盡、用之不竭、低碳排放的再生能源,遂成為台灣能源自主與提高國家競爭力的主要能源政策。

2000年以來,因應全球暖化議題與再生能源發展趨勢,台灣再生能源發電一直處於持續成長狀態。2008年,由於全球金融危機,工業和能源部門投資減少,再生能源成長曾經一度趨緩。為此,2013年,中央主管部門啟動三大主軸計畫,聚焦具有發展潛力與優勢的再生能源電力項目,包括屋頂型太陽能光電、海上風電場、和沼氣發電。2000-2015年,太陽光電和風電裝機容量從2.7MW(百萬瓦)迅速增加到1,488.7MW。

「再生能源發展條例」:台灣能源政策重大里程碑

2009年中央政府頒布「再生能源發展條例」,更是台灣電力工業改革歷史上的一項重要里程碑。「再生能源發展條例」構成要素有四大項,包括再生能源電力補貼目標,躉購費率設定機制,國有電力公司的政府採購,以及強制性併網等。

依據該款條例,目前主管機關設定的再生能源發展策略與目標如下:

(1) 在中期,即2025年以前,再生能源發電總容量達27,363MW或20%占比。

(2) 風能和太陽能發電技術相對成熟,是近長期再生能源主要發展項目。同時,政府亦將持續推廣地熱,生質能,水力發電,海洋能等其他再生能源,從各個方面開發再生能源資源。

(3) 太陽能光電(PV)全球市場蓬勃發展,重點在於加強研發能力,促進產業發展,降低成本。

(4) 台灣海上風電發展潛力無窮,10年內將從零達到3GW。

為了鼓勵再生電力系統投資,發展新興產業,減少溫室氣體排放,實現政府目標,建議增強以下措施:

(1) 積極設定主軸計畫目標,例如,「千架海陸風力機」和「陽光屋頂百萬座」。

(2) 記取日本福島核災教訓,加強國內核廠安全,檢討能源政策,增加再生能源配比,減少核能。

(3) 消除各類再生能源推廣障礙,部門間積極協調相關規定程序,簡化作業流程,改善整體制度,營造再生能源有利發展環境。

(4) 持續再生能源研發,經由技術提升,降低成本。

(5) 加強電網建設,例如智慧電網和儲能系統,以利再生能源電力併網。

(6) 建立再生能源發展規定審查機制。

(7) 依據技術開發進程,定期調整各類再生能源發展目標或百分比。

台灣再生能源未來展望

根據評估,台灣地區風能儲量251.01TWh/y,是所有再生能源儲量中最大者,其次是太陽能203.75TWh/y,水力發電140.95TWh/y,海洋能38.45TWh/y,生質能15.28TWh/y,和地熱5.62TWh/y,合計總電力儲量655.06TWh/y,即2015年全國發電量258.02GWh的2.54倍,數據顯示台灣再生能源儲量相當豐富。

然而,由於技術難度與成本障礙,要充分開發這些能源,最樂觀完成時間,也要在2050年之後。「國際能源總署(IEA)」評估,2050年能源需求為目前四倍,屆時,總儲量高居台灣能源供應70%的再生能源,可預先規劃為未來關鍵性能源。

隨著全球減排和能源多元化,台灣政府因應能源安全問題之際,積極推動再生能源潛力開發,設定再生能源發展目標,從2016年4,929MW,成長到2020年13,514MW,根據最新國家能源政策「非核家園」,2025年再生能源裝機容量為27,363MW,顯見政府積極發展再生能源的決心。

在適當規劃措施下,預期新能源和再生能源的利用將大幅增長。然而,促進再生能源發展,需要各類法規突破,例如土地利用,建築規範,電網連接等等。其次,機構間協調機制,在克服施行障礙上是必要的。消弭電力公司發展再生能源限制,執行「再生能源發展條例」和修改「電業法」,為政府當前最重要行動。

由目前狀況觀察,台灣政府對再生能源發展,政策上已有明確目標承諾,並取得不錯進展,希望透過積極實施上述行動計劃,促進能源多樣化,提高環境質量,激發產業發展,實現國家永續經營的三大核心目標—環境保護、能源安全、經濟成長—藉此,營造所謂的「三贏」局面。