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解讀《2015 能源技術展望》

2015/07/05 經濟部能源局 點閱人次: 435

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撰文/黃韻勳(工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心研究員) 圖片提供/黃韻勳

國際能源總署(International Energy Agency, IEA)剛於2015年5月中發表《2015能源技術展望》(Energy Technology Perspectives 2015, ETP 2015),ETP 2015、ETP 2014有別於以往每年出版的《世界能源展望報告》(World Energy Outlook, WEO),能源技術展望報告主要從技術的觀點出發,探討各類潔淨能源技術與能源效率技術的發展進程,以及如何利用這些技術以達到溫室氣體減量。

本次報告主要分為兩大部分,第1部分為情境設定(Setting the Scene),探討內容包含:全球展望與追蹤潔淨能源技術之進展;第2部分為推動創新以加速因應氣候變遷行動(Mobilising Innovation to Accelerate limate Action),探討內容包含:創新以驅動能源系統轉型、電力市場上主流的變動性再生能源、碳捕獲與封存技術(Carbon Capture and Storage,CCS)、全球永續產業的創新等,最後亦針對新興經濟體,尤其是中國大陸,探討其如何透過能源技術和政策創新以促進低碳轉型。本文並不針對報告的細節進行敘述,主要著重評析ETP報告的特性、ETP 2015與ETP 2014兩年度報告間的主要差異、以及ETP 2015所要強調的重點,以提供關心最新國際能源技術發展趨勢的讀者參考。

ETP報告的特性

在ETP 2015 報告中的第1 章全球展望(Global Outlook)特別提到,ETP的情境分析是架構在4個相互關聯且具有豐富能源技術之模型,共涵蓋了全球28至39個區域或國家,分析期間為2012至2050年。而此處想要強調的是,ETP報告所呈現的情境,並非「預測」,亦即它不是在預估未來會發生哪些事情,而是在探究不同技術發展與政策推動下所造成的衝擊,透過模型的量化分析,提供能源部門決策者之參考。

此外要強調的是,ETP分析架構著重於長期規劃,而非短期的波動與衝擊。舉例而言,北海布蘭特原油在2014年6月達到高點,其月均價約為每桶111.8美元,但到了2015年1月,其月均價卻大幅降至每桶50美元,降幅高達55%。這種短期間因為供需不平衡,導致的能源價格變化與其衝擊,就無法反應在ETP的分析架構上,因此,本報告所要強調的是中、長期的情境設定與分析。

ETP 2015與ETP 2014之主要差異

國際能源總署連續在去年及今年(2015) 5月發表能源技術展望報告,只相隔一年即出版了兩個年度的能源技術展望報告,到底兩者主要差異為何,亦為本文所欲關注的重點之一。首先,在模型的參數與社經變數方面,ETP 2015主要依據ETP 2014的參數進行更新,如:能源價格、技術發展狀況等,但在社經變數,如:未來的人口成長、GDP的成長,在兩本報告中之假設則相同。在情境的分析結果上,兩本報告大致上接近,但有一些變化值得注意。以升溫不超過攝氏2度的情境(2DS)下,以2050年的分析結果為例,ETP 2015所分析出的初級能源需求,較ETP2014下降了3%,主要原因在是發電部門與終端使用部門降低生質能的使用,此亦反應出在ETP 2015中修正了生質能供給成本之假設;而在全球最終能源需求方面,同樣因為生質能的修正,導致ETP 2015的結果較ETP 2014低了1.5%。在再生能源發電占比方面,由於ETP 2015假設離岸風力的發展較為緩慢及水力發電的貢獻降低,因此再生能源占總電力的占比由ETP 2014的65%降至ETP2015的63%。

雖然再生能源在未來的電力市場將扮演非常重要的角色,但依據英國石油公司(BP Statistical Review of World Energy)的估算,化石燃料中,尤其是煤炭仍有超過100年以上的使用量,加上成本低廉,因此未來仍無可避免使用燃煤電廠。但要如何更乾淨的使用煤炭,加裝CCS成了唯一的選擇。相較於ETP 2014,ETP 2015更加強調CCS的重要性,主要原因在於2014年10月,首座裝置二氧化碳捕獲設施的燃煤電廠已經在加拿大正式運行,在此之前CCS皆為小規模的示範計畫,加拿大的案例已成為發展CCS技術的一個相當重要里程碑,顯示化石燃料未來也可以成為永續能源體系的一部分。

另外最常被關注的是針對減碳貢獻方面之能源技術,2012年全球二氧化碳排放已超過300億噸,若未導入減碳措施[升溫攝氏6度情境(6DS)],預期到2050年二氧化碳排放將會接近600億噸,若要減少至2DS情境(約150億噸),則須積極推動各種節能減碳的技術組合方可達成。

在ETP 2014中,各種能源技術對減碳貢獻之占比分別為提升終端能源使用(燃料及電力)效率占33%、再生能源占34%、CCS占14%、終端使用燃料轉換占10%、核能占7%、發電效率提升與燃料轉換占2%。

在ETP 2015中,減量貢獻則分別為提升終端能源使用(燃料及電力)效率占38%、再生能源占30%、CCS占13%、終端使用燃料轉換占10%、核能占8%、發電效率提升與燃料轉換占1% (參見圖2)。

兩者相比,顯示ETP 2015再生能源之減碳貢獻不如ETP 2014,原因如前所述,主要係離岸風力與水力發電的貢獻降低。而ETP 2015在提升終端能源使用效率之減量貢獻則高於ETP 2014,進一步提升至38%。由此可見提高能源效率的重要性,相對於再生能源技術而言,提高能源效率所須投入的淨成本較低,且可減少能源需求、減輕興建能源供給設施(如:興建電廠)的壓力,亦可同時降低進口能源支出,故為各國所積極推動的措施。不過後續仍須採取各種具體行動,消除影響能源效率投資的各種障礙,如:取消對化石燃料的補貼,提高使用各類高能效產品及提供採行最佳可行技術之誘因等。

ETP 2015強調的重點

ETP 2015 所強調的重點為「技術創新」,此由該報告特別以推動創新以加速因應氣候變遷行動(Mobilising Innovation to Accelerate Climate Action)為副標題即可看出。換言之,在氣候變遷的議題變得更加受到關注之際,如何限制全球溫度升高,凸顯技術創新的重要性,尤其在轉型為低碳能源系統的過程中,技術創新更具有重要的貢獻。

要實現全球能源體系的低碳化,既需要漸進式創新,也需要激進式創新(Both incremental and radical innovations),且政府在研發、示範和推廣各階段的支持相當重要。對於新興的技術,在創新的所有階段(亦即從基礎和應用研究到開發、示範與推廣階段),政府可扮演重要的角色,以提供穩定、長期的支持。瞭解可行的政策工具對於不同技術及在其不同成熟階段的有效性,則為成功之關鍵。此外,在報告中也特別強調,成功的研發與示範並不代表某種技術在市場上亦能成功發展,除成本因素外,能源消費者行為研究、獎勵措施、法規制訂等,皆有助於促進新技術在市場上之推廣。

最後則強調國際多邊合作亦可有效加速實現低碳技術創新。如:在聯合國氣候變化綱要公約(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) 的框架內, 各締約國承擔不同的減量目標,並可針對已成熟、新興能源技術之創新進行合作與交流。而在2015年UNFCCC協定中,可望以各國確定的減量目標為基礎,加強擴大能源技術創新的規模,使全球朝向攝氏2度情景加以發展,為減緩全球暖化做出持續貢獻。

綜言之,ETP 2015明確指出為避免氣候變遷的衝擊,全球有必要轉型為低碳能源體系,技術創新在此轉型過程中,將扮演重要角色。如能針對不同技術及在其不同發展階段規劃適當的政策,並加以落實,則可有效朝向低碳化邁進。

以我國為例,為因應全球暖化問題,已成立「行政院綠能低碳推動會」,並於2010年核定「國家節能減碳總計畫」。其中,在節能目標方面,2008 ∼ 2015 年每年提高能源效率2%以上,使能源密集度於2015 年較2005 年下降20%,並藉由技術突破及配套措施,至2025年下降50%以上。雖然我國目前已達到短期目標(2015年目標),但2025年之目標則有賴於技術突破與創新才可能有機會達成,而ETP 2015報告所提供之觀念,或許可作為我國未來在技術創新方面之參考。

黃韻勳小檔案

現任
‧ 工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心研究員

學歷
‧ 國立成功大學資源工程學系資源經濟與管理組博士

經歷
‧ 工研院綠能與環境研究所研究員(2007.8 ∼ 2011.2)
‧ 千禧決策科技股份有限公司研究員(2011.3 ∼ 2011.7)
‧ 中原大學生物環境工程學系助理教授(2011.8 ∼ 2013.7)

專長
‧ 能源模型、能源政策


關鍵字:國際能源總署,能源技術展望

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