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核電政策改變對供電之影響及確保核能安全之探討
梁啟源梁啟源
中華經濟研究院董事長
2
台灣能源結構的特色
進口依存及能源集中度偏高
和世界十個主要國家相比2007年臺灣的進口依存度為99.32%,高居第一位,能源集中度則為61.4%,僅次於中國大陸(69.3%)
高碳能源比重遠高於低碳能源
2009年臺灣能源供給結構中:
以高碳的煤及原油的比重為最大,分別佔30.45%及51.82 %
低碳能源的佔比皆低於10 % 。其中,核能發電及天然氣分別佔8.72 % 及8.62 % ;水力發電則低於0.35 %
3
各國進口能源依存度比較
99.32 97.8 95.9 92.3 89.6 85.7
70.3
30 27.7
9.2
9084 83
56
82 85.7
64
3020.3
8.4
0
20
40
60
80
100
120
台灣
韓國
日本
法國
西班
牙
義大
利
德國
美國
英國
中國
大陸
% 進口能源/能源總供給 進口能源(不包含核能)/
資料來源:EIA網站
4
各國能源供給集中度比較
資料來源:EIA網站
69.361.4 58.9 56.2 55.3 54.5 54.4 54.1 52.1 49.9 49
0
10
20
30
40
50
60
70
80中國大陸
台灣
義大利
法國
西班牙
英國
日本
韓國
美國
歐盟
德國
%
5
台灣能源供給結構
資料來源:能源統計季報
18.4
30.4
51.8
64.1
8.6
4
8.712
0.31.4
0.100
10
20
30
40
50
60
70
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
%
煤炭及媒產品 原油及石油產品自產天然氣+進口液化天然氣 核能發電水力發電 地熱+太陽光電及熱能+風力
6
2010年台灣電力系統發電裝置容量
資料來源:經濟部能源局、台電公司(2011)註:汽電共生僅以尖峰保證容量計入台電系統淨尖峰能力,不計入裝置容量
100.00%40,934.0 總計
6.04%2,470.9 小計
0.05%22.0 太陽光電
1.15%471.5 風力發電
4.83%1,977.4 水力發電
再生能源發電
6.36%2,602.0 抽蓄水力
12.57%5,144.0 核能發電
75.04%30,717.1 小計
37.12%15,194.3 燃氣發電
8.86%3,625.7 燃油發電
29.06%11,897.1 燃煤發電
傳統火力發電
%千瓦各類發電來源
7
2010年台灣電力系統總發電量
100.00%2,073.8 95.1 394.6 1,584.1 總計
1.47%30.5 --30.5 抽蓄水力
3.64%75.5 23.66.2 45.7 再生能源
19.30%400.3 --400.3 核能發電
75.59%1,567.5 71.5 388.4 1,107.6 小計
27.98%580.2 -163.8 416.4 燃氣發電
3.75%77.7 0.3-77.4 燃油發電
43.86%909.6 71.2224.6 613.8 燃煤發電
傳統火力發電
占比億度
合計汽電共生民營電廠台電公司各類發電來源
資料來源:經濟部能源局、台電公司(2011)
8
與德國比較
德國原本主張非核家園政策 去年9月改宣布要將既有核電廠最長延役至2036年 一年不到,已先暫停8座核電廠運轉,再宣示2022年廢核,政策反
覆劇烈
在此次政策大翻轉後,過去是電力出口國的德國,目前卻要自法國進口核電或自捷克進口燃煤電力,4月份就進口約5億度的電力
法國能源部長Eric Besson認為德國電力將變得昂貴、更依賴化石燃料及增加溫室氣體排放,且不穩定的再生能源無法替代核電
麻省理工學院也指出,德國冬季將有缺電的風險,尤其是關閉了5座核電廠的德國南部,風險更高;又原因核電延役而徵收的再生能源發展基金,將隨政策改變而大幅減少,不利再生能源發展
9
與德國比較(續)
與德國比較,我國相對供電較差的條件包括:
1. 德國電網和歐洲其它國家連結,缺電時可向外購電,我國是獨立電網,無法假以外求
2. 國家戶電價是每度新台幣10元左右,核能大國的法國是德國的一半,我國則是每度2.73元左右,要如何讓我國民眾接受德國的電價水準?
3. 再生能源的裝置最需要空間,臺灣地狹人稠,三分之二的土地是山地,其中有一半是一千多公尺的高山
10
2010年法、德兩國電力生產、進出口與消費量
單位:GWh
資料來源:International Energy Agency (2010)註:括弧內數字為佔比
564,976 (100.00%)
57,918 (10.25%)
42,957 (7.60%)
579,937 (102.65%)
517,658 (100.00%)
50,617 (9.78%)
20,153 (3.89%)
548,122 (105.89%)2010
149,509 (100.00%)
15,905 (10.64%)
9,785 (6.54%)
155,629 (104.09%)
146,494 (100.00%)
10,414 (7.11%)
6,838 (4.67%)
150,070 (102.44%)2010Q4
133,046 (100.00%)
11,958 (8.99%)
12,896 (9.69%)
132,108 (99.29%)
105,106 (100.00%)
16,539 (15.74%)
2,325 (2.21%)
119,320 (113.52%)2010Q3
132,176 (100.00%)
12,282 (9.29%)
11,016 (8.33%)
133,442 (100.96%)
110,935 (100.00%)
13,356 (12.04%)
3,351 (3.02%)
120,940 (109.02%)2010Q2
150,242 (100.00%)
17,773 (11.83%)
9,260 (6.16%)
158,755 (105.67%)
155,120 (100.00%)
10,308 (6.65%)
7,639 (4.92%)
157,789 (101.72%)2010Q1
國內消費量出口(-)進口(+)國內生產量國內消費量出口(-)進口(+)國內生產量年份季別
德國法國
11
2009年德國電力系統發電裝置容量
100.00%147,569 總計
31.42%46,369 小計
0.99%1,460 廢棄物發電
3.06%4,519 生質能發電
6.72%9,914 太陽光電
17.43%25,716 風力發電
3.23%4,760 水力發電
再生能源發電
14.57%21,500 核能發電
54.01%79,700 小計
15.65%23,100 燃氣發電
3.52%5,200 燃油發電
34.83%51,400 燃煤發電
傳統火力發電
%千瓩各類發電來源
資料來源: Federal Ministry of Economics and Technology, Germany (2010)
12
2009年德國電力系統總發電量
100.00%5,714,000 總計
16.56%946,000 小計
0.76%44,000 廢棄物發電
4.55%260,000 生質能發電
1.15%66,000 太陽光電
6.76%386,000 風力發電
3.34%191,000 水力發電
再生能源發電
23.61%1,349,000 核能發電
59.83%3,419,000 小計
13.79%788,000 燃氣發電
1.68%96,000 燃油發電
44.36%2,535,000 燃煤發電
傳統火力發電
%億度各類發電來源
資料來源: Federal Ministry of Economics and Technology, Germany (2010)
13
核能政策對供電穩定及CO2排放之影響~ 核電廠基本資料說明 ~
正常除役年
機組
發電
度數
裝置
容量
核電廠
202520242023202120192018N/AN/A年
2號1號2號1號2號1號2號1號
150150100200億度/年
95.1x2 98.5x2 63.6x2 135(x2)萬瓩
核三廠核二廠核一廠核四廠單位
資料來源:能源局
14
2010年我國電力系統的備用容量率達23.5% 電力供應仍有閒置機組
原因:金融海嘯;加上政府積極推動節能減碳政策,使短期電力需求不增反減之故
隨著經濟成長,電力需求仍將成長 以2010年為例,經濟成長10.88%,電力使用效率雖提升3.3%,但
電力需求仍成長7.58% 根據電力需求預測,即令核四穩定商轉,三年後(2014年)
備用容量率將降至8%,臺灣將面臨電力供應不足的風險 缺電機率將達23.74天/年 (見表一) 缺電量將達3.1億度 (見表二) 表一及表二是根據經濟成長率2011~2018年為5%和電力所得需求
彈性為0.75計算而得 (見表三) 如果核四不運轉,則備用容量率將進一步降到4.7%,缺電
機率將達56.89天/年
核能政策對供電穩定及CO2排放之影響(續)
15
我國現在溫室氣體排放量約為每年2.57億公噸二氧化碳當量,四座核電廠可減碳4千7百萬公噸二氧化碳當量,如果沒有核電,更難以達成減碳目標
既有核能電廠如果不延役,即令核四完工運轉,二氧化碳2020年的減量缺口將達4,356萬公噸,2025年達10,699萬公噸
若核四完工不運轉,2020年的減量缺口更將擴大為6,015萬公噸, 2025年達12,360萬公噸(見表四)
核能政策對供電穩定及CO2排放之影響(續)
16
【表一】備用容量率和缺電機率
資料來源:備用容量率為能源局;缺電機率為自行預測並整理(見附件一、二)
44.535.7N/AN/A201763.964.210.6810.42016114.21.558.254.6201556.894.723.748.0201419.168.719.168.72013
缺電
機率(單位:天/年)
備用
容量率(單位:%)
缺電
機率(單位:天/年)
備用
容量率(單位:%)
核四不商轉
核一、二、三
正常除役
核四商轉
核一、二、三
正常除役年度
17
【表二】缺電量
61.210.62017
6.9N/A2018
55.110.82016
44.812.22015
19.13.12014
2.72.72013
核四不商轉
核一、二、三
正常除役
核四商轉
核一、二、三
正常除役
年度
資料來源:能源局
單位:億度
18
【表三】長期負載預測(彈性係數0.75)
0.632.692.664.222019 ~ 2030
0.753.803.755.062011 ~ 2018
電力
彈性係數
尖峰
負載供電量GDP
年平均成長率(單位:%)
資料來源:能源局
19
【表四】CO2 減量缺口(電力)
1,69112,36010,6992025年
1,6546,0154,3562020年
(2)-(1)
核四不商轉
核一、二、三
正常除役
(2)
核四商轉
核一、二、三
正常除役
(1)
年度
資料來源:能源局
(單位:萬公噸 / 年)
20
穩定電力供應的建議
1. 再生能源推廣極大化
1)擴大各類再生能源推廣:2030年裝置容量達12,500MW(占當年預估電力總裝置容量16.1%、相當2010年再生能源總裝置容量的3.8倍)、發電量約356億度(占2030年供電量9.5%,相當890萬家庭年用電量)
2)推動「千架海陸風力機」計畫:先開發陸域風場,再開發離岸海域風場;2030年風力裝置容量合計達 4,200MW
3)推動「陽光屋頂百萬座」計畫:先緩後快、先屋頂後地面;2030年太陽光電裝置容量合計3,100MW
2. 促進天然氣使用最大化
3. 開放新一波的燃氣民營電廠 (IPP)4. 建構低碳高效率電力系統
21
穩定電力供應的建議(續)
5. 節能減碳、降低尖峰負載及抑低電力需求
1) 加速產業結構轉型
2) 強制管制能源效率,獎勵節能產品之使用
3) 促進ESCO之發展
4) 完善有助節能減碳之市場機能及法制基礎
a) 促進電價合理化、電業自由化
b) 推動「溫室氣體減量法」與「能源稅條例」完成立法
22
確保核能安全之建議
1. 台電應建立斷然處置的標準作業程序,以控制災害損失
2. 台電應聘請國內外專家或顧問公司,以協助改善工程管理,控制工期及施工品質等
3. 政府應在核四廠運轉安全無虞的考量下,規劃核四廠預算、及訂定工期
4. 政府應撥款給原能會,聘請國內外專家及國際原子能管制機構,以協助其核安測試作業,待核四廠通過測試後才同意運轉
5. 於行政院成立院級的核安委員會
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附件一:缺電機率的計算方式圖10-1-1 備用容量率與缺電機率之關係(尖峰負載35,000MW)(趨勢線為四次式多項式) y = 0.0007x4 - 0.0623x3 + 1.9918x2 - 28.4x + 152.5
R2 = 1
05
101520253035404550556065707580859095
100105110115120125130135140145150155160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
備用容量率(%)
缺電
機率
(天/年
)
24
附件二:缺電機率的預測值
152.50126.031103.18283.6366.96452.94541.25631.617
(單位:天/年)(單位:%)預測值
缺電機率備用容量
趨勢線為四次式
25
謝謝您的聆聽
~ 敬請指教 ~