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世界E起來──全球發電燃料使用之回顧與展望

2004/05/05 經濟部能源局 點閱人次: 316

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▓撰文:徐守正

在能源供需、環境保護及發電技術等因素的交互影響下,過去三十年來,全球發電燃料使用有著相當大的改變。

以核能及天然氣發電為例,二者未來發展趨勢即有明顯的不同,相對於前者的停滯不前,後者則是方興未艾。在其他化石燃料發電方面,受1970年代石油危機的影響,各國目前已大幅減少燃油發電比例,燃煤發電未來則仍將是各國主要發電燃料來源。至於水力及其他再生能源發電,儘管未來仍有著相當大的成長空間(註1),但整體而言佔比仍將與目前大致相當。

DOE全方位展望說明

美國能源部(DOE)對全球發電燃料未來使用(2001至2025年)的展望說明如下。

*在天然氣發電方面:
由於燃氣發電與其他化石燃料比較,具有環保優勢,加以建廠前置時間短且具有彈性調度能力(如複循環燃氣渦輪),在天然氣供應充足及發電效率持續提升的情況下,目前各國對天然氣發電的依賴日深,已有許多開發中國家(如高度依賴水力發電的中南美洲地區),將天然氣定位為發電燃料多元化的重要選擇。預期至2025年時,全球天然氣發電佔比,將較目前增加約2.5倍。

按地區別分析,前蘇聯地區的天然氣發電佔比預期將由目前的42%(佔全球天然氣發電量三分之一以上)提高為2025年時的63%;東歐地區(所需天然氣高度依賴俄羅斯進口)則預期由目前的9%提高為2025年的50%;在北美洲方面,美國預期將由目前的18%提高為2025年的24%,加拿大預期將由目前的3%提高為2025年的11%(計劃大幅增加美國進口的天然氣);在西歐方面,由於核能及燃煤發電比例逐年下降,天然氣發電佔比預期將由目前的17%提高為2025年的38%(註2)。

中南美洲方面,天然氣發電佔比預期將由目前的9%提高為2025年的46%,水力發電過去雖係南美洲各國主要發電來源,但受環保、大型水力開發成本升高及乾旱季節停限電頻仍等因素的影響,南美洲政府目前已將天然氣定位為多元化發電燃料的重要選擇,目前正積極建造橫跨南美洲大陸的天然氣輸送管道(將阿根廷及玻利維亞生產的天然氣輸送至智利和巴西);在亞洲及非洲方面,目前平均每人天然氣使用量,則仍較歐洲和北美洲地區少許多。以日本為例,由於天然氣大多以液化天然氣方式進口,在成本高昂及運輸不易的限制下,天然氣發電佔比預期將由目前的25%降為2025年的20%。

*在燃煤發電方面:
預期全球發電佔比將由目前的34%下滑為2025年的31%。按地區別分析,美國將由目前的40%提高為50%;亞洲方面,中國大陸預期將由目前的72%提高為73%,印度預期將由目前的72%降為63%(二國目前約佔全球燃煤發電量的27%);在歐洲方面,由於歐盟要求會員國停止對國內燃煤生產補貼的政策影響下,目前僅有英國、德國、西班牙和法國仍繼續從事燃煤開採,燃煤發電佔比未來將逐年減少,其中西歐燃煤發電佔比預期將由目前的20%降為2025年的12%;東歐與前蘇聯則將由目前的27%大幅降為2025年的6%。

*在核能發電方面:
受輿論反對、核廢料處理爭議、核武擴散顧慮及核能發電經濟性受質疑等因素的影響下,未來佔比係呈現下滑趨勢,由目前的19%降為2025年的12%。按地區別分析,美國核能發電佔比(目前僅次於燃煤發電)預期將由目前的19%降為2025年的15%。加拿大亦將由目前的22%下降為2025年的11%。西歐方面,儘管目前仍為全球核能發電佔比最高的地區,唯由於目前僅有芬蘭仍在規劃興建新的核電廠,因此預期將由目前的34%降為2025年的21%。

在亞洲的日本方面,核能發電佔比將由目前的39%降為2025年的31%。在歐盟及前蘇聯方面,核能發電佔比則預期將由目前的18%降為2025年的10%。在中南美洲、非洲及中東方面,由於大多屬於開發中國家,中南美洲目前僅有阿根廷和巴西設有核電廠,非洲僅有南非設有核能電廠,中東目前並無商轉中的核電廠(伊朗有兩座核電廠興建中),核能發電未來仍將維持相當低的比例。

相對於前述地區,亞洲開發中國家的核能發電則有增加的趨勢,目前仍規劃興建核電廠的國家有中國大陸、印度、巴基斯坦、南韓和台灣,唯整體而言,前述地區的核能發電佔比,2025年時仍將與目前的9%相近,所增加的核能發電容量亦大多來自中國大陸。

*水力及其他再生能源發電:
目前以水力為主要構成量的再生能源發電,約佔全球總發電量的五分之一,預期2025年時仍將維持此比例。目前水力發電佔比較高的地區中,美國與加拿大合計約佔全球水力發電的29%,西歐國家及中南美洲國家的水力發電佔比則分別為20%及19%。美國及加拿大目前水力發電佔該國總發電量比例分別為9%及56%,預期至2025年時將微幅成長。至於水力以外的再生能源發電技術,儘管在2025年前將持續有所提升,但整體而言發電成本仍將偏高。

按地區別分析,中南美洲受環保、乾旱、水力發電開發成本過高等因素的影響,水力發電佔比預期將由目前的73%降為2025年的45%。在西歐方面,再生能源發電比例(含水力)則預期將由目前的24%微幅提高為2025年的25%,其中歐洲的丹麥與德國,目前在再生能源發電方面,係以開發風力發電為主。亞洲方面則係以中國大陸的三峽大壩(發電裝置容量1,820萬瓩)水力工程最具代表性,唯整體而言,亞洲開發中國家的再生能源發電比例,仍將由目前的18%下降為2025年的16%。

*在燃油發電方面:
發電佔比持續由1977年的23%逐年下滑為目前的7%,2025年時的佔比約與目前相當(約為6~7%)。基於環保及能源安全的考量,目前大多數國家已逐漸減少燃油發電比例,但是,前蘇聯及中東地區,燃油目前仍是其主要的發電燃料。

至於亞洲開發中國家,目前燃油發電比例約為7%(約佔全球燃油發電量的18%),較1977年時的29%明顯下降許多,2025年時的佔比與目前相近。至於石油蘊藏豐富的中東地區,2025年時的燃油發電佔比則預期將由目前的38%下降為34%。(作者任職於台電公司企劃處)

<註解>
註1:根據美國能源部(DOE)能源資訊局(EIA)2002年的資料預估,至2025年時,水力及其他再生能源發電量將較目前增加約56%,佔全球總發電比例約與目前的21%大致相同。

註2:1970年代石油危機之後,歐洲各國政府不鼓勵天然氣及燃油發電(與美國情況相似),改以燃煤和核能發電取代。為減少對天然氣發電的依賴,1975年歐盟更頒布限制以天然氣為興建電廠燃料之法令,導致西歐各國天然氣發電佔比由1977年的9%下降為1981年的5%。1990年起,由於北海油田發現豐富的天然氣,加以自俄羅斯及非洲北部進口的天然氣日益增加,導致歐盟各國對天然氣不足的擔憂有所減緩,因而廢止天然氣發電的禁令。


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