【350台灣】台灣能源轉型考試的「100分」目標: 100%再生能源的未來願景 | 環境資訊中心

【350台灣】台灣能源轉型考試的「100分」目標: 100%再生能源的未來願景

2020年08月14日
文:350台灣
編按:350 Taiwan 於2019年11月,推出《綠電 100:台灣 100%再生能源電力系統的必要性與可能性》報告書,對台灣的再生能源進行重新檢視與探討。其分析了土地數據、氣象資料,讓各界理解台灣有多少再生能源、是否有機會作為主要電力來源,以及台灣是否可以發展出100% 再生能源的電力系統。本文將介紹此份報告書的撰寫背景、內容與未來展望。

隨著氣候危機和各類環境污染問題日益嚴重,許多國家已積極推動「能源轉型」(Energy Transition),而在近幾年的台灣社會中,能源轉型更已成為政府、企業、學術單位、環境NGO等社會各界激辯的議題,舉凡增氣減煤、核能、太陽光電、風力等,皆為能源、環境和氣候等議題場域時常討論的項目。

台灣近年發展離岸風電,於2019年10月落成第一座風場海洋風場。本報資料照。攝影:孫文臨。

世界各國推動能源轉型的最主要原因,當屬人類社會在21世紀所面臨到的、最大的環境問題:「氣候變遷」。西元2015年通過的《巴黎協議》(Paris Agreement)旨在將全球平均氣溫升幅控制在工業革命前水準以上低於2℃之內,並努力將氣溫升幅限制在工業化前水準以上1.5℃之內。

根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)於2018年發布的《1.5℃特別報告》(Special Report on Global Warming of 1.5°C),人類社會達成《巴黎協議》(Paris Agreement)之1.5℃目標的期限為西元2030年[1],而聯合國環境署(UNEP)在2019年發布的《2019年度排放差距報告》(Emissions Gap Report 2019)中更進一步指出,若要達成這個目標,全球自今年起,每年需減少7.6%的溫室氣體排放。[2]

能守住1.5℃目標的時間正一分一秒地流逝,我們需要積極採取各種能減緩氣候變遷的方法,而其中一個重要的部門便是能源及電力系統。發展再生能源已是台灣和國際社會的共識,但如果無法達成100%再生能源,即使再生能源的比例再高,仍會有一部分的能源來自不可再生的能源種類(例如化石燃料、核能等),進而加速氣候變遷、衝擊到能源安全。因此,100%的再生能源供電對台灣和對世界各國都是必要的目標。

為何要有這份綠電100報告書?

在各個溫室氣體排放的部門中,電力系統更是主要的排碳大戶之一。全球在2018年因發電而產生的碳排放量為130億公噸,佔能源使用所產生之碳排放總量331公噸中的38%。而在各國的能源使用情形中,台灣因能源使用而產生的碳排放量佔全球的0.8%、人均能源碳排量高居全球第19名,且與鄰近的亞洲國家相比,台灣更早已成為全亞洲用電量最高的國家;相形之下,許多已開發國家的人均用電量已呈現下降的趨勢。

台灣用電量「全亞洲第一」,這固然不是一件值得感到光榮的事,而每一位公民、各個能源和電力相關的部門都應該思考,如何更有效地實踐能源轉型的目標、使台灣符合達成《巴黎協議》1.5℃目標所需的路徑。這是我們台灣社會在能源議題中的必修課。

同時,在今年COVID-19新冠肺炎疫情重創全球經濟的情形下,許多國家已著重在疫情後的「公正復甦」(Just Recovery)、意識到疫情後的經濟紓困和振興,是讓世界轉向永續發展的大好時機,且應停止資助燃煤電廠、石油和天然氣等化石燃料產業,而再生能源更是公正復甦的重點之一。

此外,許多Google、Apple等全球大企業已紛紛加入「RE100」(其營運的電力需求由100%再生能源供應)的倡議目標 [3][4],而台積電近期也承購了沃旭(Orsted)在彰化外海的西南、西北二大離岸風電案場的920MW發電量,為目前全球最大的再生能源企業購售電契約。[5]

由上述的例子可見,追求100%再生能源已是國際趨勢,而用電量亞洲最高的台灣在能源、環境和氣候議題上更是責無旁貸,並需要有一項關於台灣未來由100%再生能源供電潛力的研究分析報告,因而有了這份綠電100報告書。

台灣究竟能發展多少的再生能源?

根據國內各類公開的土地、氣象資料,我們推估出全國再生能源裝置容量的潛量,並進一步計算出全國再生能源一年的總發電潛量、探討這些發電潛量可滿足全國用電需求的多少比例。「太陽光電」、「離岸風電」及「地熱發電」為國內較具有發展潛力的三種再生能源,其中太陽光電分為「屋頂型」和「地面型」二類、風力發電則分為「保守情境」和「積極情境」二類。由於國內缺乏沿海的廣大腹地,陸域風電普遍被認為已發展飽和,因此我們主要僅探討離岸風電的情形。

上述三種再生能源的發電潛力盤點結果如下:

  1. 太陽光電:全台共有67063.01公頃的土地面積可發展太陽光電,而以衛星資料推估年發電總潛量為1169.87億度、以經濟部公告各縣市平均發電推估年發電總潛量則為1467.07億度。

  2. 離岸風電:年發電總潛量在保守情境下預估可達370.09億度,而在積極情境下更預估可達886.91億度。

  3. 地熱發電:在西元2055年後將能完成開發35.2GW的地熱能,而地熱的轉換係數約為75%,因此推估後每年可發電總潛量為2312.64億度。

綜上所述,在單純考慮物理潛力的情形下,上述三種再生能源的預估發電量總和將足足可供應兩個台灣使用!我們相信,台灣在未來絕對有機會達到100%再生能源供電,但除了考量物理潛力之外,也需要政府政策、經濟誘因、人力、資金和技術等各個角色的幫助,才能真正達到100%再生能源供電、成功實踐能源轉型。

綠電100報告書的限制和未來展望

這份報告書的研究限制,主要包含「資訊不足」及「模型侷限」二大層面。「資訊不足」的問題主要為「土地資料不完整」及「社會與環境評估資訊不足」,而「模型侷限」則指的是在能源潛量評估方法設定上的侷限。

本研究僅著眼於電力市場「發電」、「輸電」、「配電」、「售電」四大區塊中的「發電」端,探討各種再生能源可被轉換為多少的電能,並未完整評估實際過程中的損耗及損害,例如發電設備的折舊、電力傳輸的熱損失、人為和天災的損害等。

我們的未來展望和最終目標為,促進公眾關於再生能源議題的討論、降低其討論門檻,促使政府提出更長期的總體能源目標,並呼籲社會各界共同推動以100%再生能源為目標的能源轉型。

值得注意的是,「能源轉型」並非僅限於「電力系統」,也應將各類部門或產業(例如交通)所使用之能源的轉換、經濟成長及產業結構的調整等因素納入考量,並完成相關總體經濟的規劃。更重要的是,每一個再生能源案場的建立除了考量工程、財務面之外,也應考量到其選址、建造、發電及除役過程中的環境生態保護、社區溝通等層面,以促成永續發展。

參考資料

[1] 聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)《1.5℃特別報告》(Special Report on Global Warming of 1.5°C),2018/10
[2] 聯合國環境署(UNEP)《2019年度排放差距報告》(Emissions Gap Report 2019),2019/11/26

作者

350Taiwan

350台灣是國際氣候變遷組織350.org在台灣的團隊,數字「350」是氣候變遷的安全指標,大氣中的二氧化碳含量必須從目前大於400ppm(百萬分之一)濃度降低至350ppm。350台灣主要目的為將撤資議題帶入台灣,期盼台灣加入國際行列把資金從化石燃料產業撤離,減少更多碳排放。