能源轉型未必吃苦:丹麥的電價與經濟 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

能源轉型未必吃苦:丹麥的電價與經濟

建立於 2016/02/19
作者:柯妤萱

丹麥在1970年代深受石油危機之苦,走上能源轉型之路。轉型過程並未讓經濟一落千丈,40年來,丹麥已成為對抗氣候變遷的低碳典範國家。風電的蓬勃發展,也為丹麥在去年的聯合國利馬氣候大會上贏得尊敬。本文將專注於探討丹麥能源轉型的代價與收益。

根據世界經濟論壇,丹麥的競爭力在全球排第13名,在歐洲排第8名。20年來,丹麥的GDP持續增長,已與碳排量脫鉤。2014年,丹麥的能源消費量也創新低。

丹麥全球競爭力排第13名。來源:世界經濟論壇。 GDP(藍)成長時,能源消費量下降。來源:ENERGY IN DENMARK 2013,DEA。
 

2014年的能源消費量是自1983年來最低。來源:DEA。

2014年,丹麥的電價是0.23丹麥克朗/度(0.03歐元/度)。丹麥是個小而開放的經濟體,這樣的低價要歸功於鄰國;丹麥被分為東西兩個價格區,西丹麥電價有89%的時間由他國決定,東丹麥的電價有95%的時間至少與一個鄰國相同。相鄰的北德風電容量的擴張是丹麥的三倍,源於此的風電量進口決定了丹麥的低價,而非本土的風電。

不過本土風機仍對批發電價有貢獻。同年,多風的西丹麥不但在風電消費量比例高時降低了批發電價(<40EUR/MWh),縮減了熱電廠的發電比例,也把電力出口到鄰國。儘管丹麥的風電協助降低了批發電價,威脅傳統電廠的生存,但對發電商而言,電價若低到不能支應發電成本,便難以吸引新電廠投資,如此也會影響到含風電的再生能源業。而維持順暢輸電的電網也是穩定電價的重要前提。

丹麥的電價會受到鄰國乾旱與否的影響。挪威、瑞典的水電對丹麥電價的影響很明顯,導致丹麥在乾旱時價格上漲。 北德的風過剩時,則影響丹麥的電價下降。電價也是電力進出口的依據,如:丹麥電價較德國便宜時,就出口電力到德國;丹麥電價較德國貴時,就從德國進口電力。

電價也是電力進出口的依據。圖片來源:Agora,The Danish Experience with Integrating Variable Renewable Energy。

圖片:西丹麥在風電消費量比例高時降低了電價(<40EUR/MWh)。來源:The Danish Experience with Integrating Variable Renewable Energy,Agora。

丹麥的電價受鄰國影響,乾旱時電價上升。來源:A Snapshot of the Danish Energy Transition,Agora。

分散式天燃氣電廠的電價比集中式電廠高,丹麥電價最低的則是風電,每度電價為4歐分;太陽能則居中。風電的價格一直都低於平均系統電價。丹麥能源部長說:「風電比起其他種能源都便宜。」IEA也認為丹麥是風電最便宜的歐洲國家。

丹麥的電價中有57%是稅,純粹的發電成本只佔15%。家戶消費者的一度電費是2.26丹麥克朗/度(0.3歐元/度)。

 

陸上風電價為每度4歐分。來源:EA Energianalyses rapport om elproduktionsomkostninger 2014。

陸上風電價為每度4歐分。來源:EA Energianalyses rapport om elproduktionsomkostninger 2014。

陸上風電的均化成本最低。來源:THE DANISH ENERGY MODEL,DEA。

丹麥的風電由於邊際成本最低,故能優先進入電網供電。優先排序(merit order)。來源:A Snapshot of the Danish Energy Transition,Agora。

丹麥的電價中有57%是稅。來源:Annual report 2014,energinet.dk。

若不計高昂的稅,丹麥家戶消費者純粹為發電、輸電所付的電價(綠)比歐盟平均低。來源:Eurostat。

五年來,丹麥家戶消費者電費內的稅(taxes與VAT)的比例皆超過一半。來源:Annual report 2014,Energinet.dk。

丹麥的工業電價低於歐盟平均。來源:Eurostat。

丹麥已計算出2050年採用無化石燃料的能源組合所需的每年成本,能源轉型不會大敲消費者一筆。再生能源的擴張固然是由消費者買單,但其發電效率也在提升,這表示2020年的消費者享用33%再生能源所需付的成本低於2002年再生能源只佔11%時的成本。綠色轉型的成本相對便宜,也無損產業競爭力。為了轉型成功,政府推測每戶消費者2020年額外的能源帳單增加到175美元,電費額外增加的數目是49美元,每戶也會減少5%的能源消費量。政府也認為這些費用對於不可測的化石燃料價格而言是一種保險,亦是對未來能源安全的投資。研究指出,一般而言丹麥沒有電力貧戶的問題,積欠電費或無法負擔暖氣費的住宅消費者比例較歐洲平均都低得多。

以右方的化石燃料情境為基準,風與生質能的情境貴約10%。丹麥能源署認為設計出成本划算且在2050年可廢除化石燃料的新能源系統是可能的。來源:THE DANISH ENERGY MODEL,DEA。

如上圖,能源效益(橘色)在能源轉型的任一情境中皆不可或缺,此經費將透過對公司課稅轉嫁於消費者。政府原本可從化石燃料發電業收取的稅收將隨其退場而減少,故需開始徵收附加於暖氣費的能源供應安全稅以彌補。

能源轉型成本的四種來源。來源:Energy Strategy 2050,the Danish Government。

在丹麥,電費成分中的PSO(Public Service Obligation)是主要支持再生能源的成本來源,由所有的電力消費者支出,政府的公用預算只付一小部分。不過在2020年前,此結構將轉換成公用預算支應1/3,消費者經PSO付出2/3。儘管比例將降低,但對家戶消費者而言,加諸於電費內的稅相對於工業用戶卻增加了,以平衡此低比例。從2015年開始,工業用戶付的稅較高,但貢獻卻較低,也能享受稅負免除(exempt from the electricity tax)。2014年的PSO與2015年第三季的PSO是2.9歐分/度(21.6丹麥克朗/度),約零售價的10%。德國的再生能源附加費則是近兩倍的6.2歐分/度。

PSO的用途是保障再生能源業者不受市價波動影響而獲得固定收入、補貼小型熱電聯產廠、電力系統其他開支,以及研究。來源:Annual report 2014,energinet.dk。

PSO的用途:根據2011年的估計,丹麥的PSO在2020年時達45億丹麥克朗(6億歐元),其中風電的補貼約佔1/3。來源:Energy Strategy 2050,the Danish Government。

丹麥風電產業的收益由2013年的105億歐元增加到2014年的113億歐元,出口價值達72億歐元,佔丹麥總出口的5.2%。風電產業還創造約2萬8千個就業機會,每位員工創造的收益連續兩年達3.9億歐元;全世界每三支風機中就有一支由丹麥製造。

丹麥風電產業的收益。來源:Danish Wind Industry Association。

丹麥風電產業的出口價值。來源:Danish Wind Industry Association。

丹麥風電產業的員工數目。來源:Danish Wind Industry Association。

丹麥選擇棄用化石燃料與核電,以風電、生質能、太陽能等再生能源組合成嶄新的能源系統,不但可以確保能源供應安全、對抗氣候變遷,還能視之為全國性的經濟保險,免於燃料進口價格波動之憂。新能源帶來新商機,風電產業不但催生世界知名的Vestas風機公司,還創造龐大收益與就業機會。能源轉型需伴隨細緻的計算與執行以躲避高風險,不過本地與國際商機卻也無限。新式技術、龐大投資與堅強的政治意志共存,方能落實轉型目標,也讓丹麥在付費之餘享受低污染、高獲利的環境。希望台灣以丹麥為鏡,與公民共享實惠的綠色經濟。

【註】

註1:OECD Better Life Index:http://www.oecdbetterlifeindex.org/countries/denmark/

註2:
2011,丹麥的material deprivation rate低於歐洲平均。

2013年,丹麥的material deprivation rate也低於歐洲平均。

圖片來源:歐盟。

2012年丹麥家戶欠繳水電費的比例是5.5%,房屋不能保暖的比例是 7.1%。這樣的數字比起重用核電的法國低得多。

圖片來源:BPIE

以台灣的資料來對比,可知台灣用戶欠費的比例是萬分之七,遠低於歐洲國家。但由於丹麥奉行課重稅的社會主義,故也會以社會福利來保障貧戶的生存。

 

圖片來源:立法院第7屆第8會期第7次會議議案關係文書「逾期待催繳電費分析及改善解決方案」專案報告。

註3:更精細的丹麥電費組成介紹。

資料來源:A Snapshot of the Danish Energy Transition,Agora。

 

 

【相關文章】

【參考資料】

  1. 世界經濟論壇:http://www.weforum.org/reports/global-competitiveness-report-2014-2015
  2. 丹麥的GDP:http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/info/tal-kort/statistik-noegletal/aarlig-energistatistik/energyindenmark.pdf
  3. 能源消費量創新低:http://www.ens.dk/en/info/news-danish-energy-agency/lowest-danish-energy-consumption-32-years
  4. Agora,A Snapshot of the Danish Energy Transition: http://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2015/integration-variabler-erneuerbarer-energien-daenemark/Agora_Snapshot_of_the_Danish_Energy_Transition_WEB.pdf
  5. Agora,The Danish Experience with Integrating Variable Renewable Energy:http://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2015/integration-variabler-erneuerbarer-energien-daenemark/Agora_082_Deutsch-Daen_Dialog_final_WEB.pdf
  6. 丹麥電價中有一半是稅:http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/File:Electricity_prices_for_households_consumers_2014s2.png
  7. 丹麥的工業電價與歐盟平均相距不遠:http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_price_statistics
  8. 丹麥的風機產值:http://www.windpower.org/en/knowledge/statistics/industry_statistics.html
  9. 丹麥能源轉型的成本:http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/dokumenter/publikationer/downloads/dk_model_150422.pdf
  10. 丹麥陸上風電價為4歐分/度http://www.ens.dk/info/tal-kort/fremskrivninger-analyser-modeller/beregning-elproduktionsomkostning
  11. 能源轉型的四個成本來源:http://www.efkm.dk/sites/kebmin.dk/files/news/from-coal-oil-and-gas-to-green-energy/Energy%20Strategy%202050%20web.pdf

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