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一、我國能源供需模型
能源供需規劃旨在落實我國能源政策時,同時兼顧政府各部門規劃之經建展望目標,於建構我國具成本效益概念並考量環境保護的能源系統中,所提供之長期初級能源供應和最終能源需求的量化資訊。因此,能源供需規劃」是政府整體施政藍圖的一環,也是業界規劃長期發展時的重要參考資訊。
本章之能源供需規劃係以能源系統規劃概念為基礎,應用能源供需規劃模型「臺灣能源工程模型(Market ALlocation Model,MARKAL)」規劃而得。其主要概念係在滿足未來能源服務需求的前提,及考慮資源供應的限制、資本存量的變動及能源系統的邏輯等條件下,規劃長期能源系統發展情景。其步驟與流程如圖4-1,主要步驟包括:分析經濟發展指標、估算能源服務需求、設定未來國際能源價格、評估再生能源應用潛力、設計長期能源系統發展情景、規劃最低成本能源系統、分析並調整各期能源系統、估算初級能源供應及次級能源需求等。
本模型規劃期間自94年起至114年止,以每5年為一期程,各期程能源服務需求係按未來經濟發展和產業結構演變推估而得。「臺灣MARKAL」模型將能源服務需求分為4個部門:工業、住商、運輸與出口(含國際航運),再依據各部門間最終能源使用技術上的差異,區隔各能源服務需求項目。其中除出口部門不再細分外,其餘3部門的能源服務需求再細分計26項(分別為工業部門7項,住商10項與運輸9項),其分類基準為:(a)臺灣能源服務需求特性,及(b)未來能源服務需求成長與技術演進。
本模型對未來經濟發展趨勢、能源結構、能源效率和新能源開發的相關假設是依據94年全國能源會議模擬情境之設定:
(一)未來經濟展望:
我國未來實質GDP成長率假設為90~94年平均年成長率為2.84%、95~99年平均年成長率為4.32%、100~104年平均年成長率為4.1%、105~109年平均年成長率為3.71%、110~114年平均年成長率為3.39%。
(二)核能使用情形:
核四於97年商轉,全國核能裝置容量由5,144千瓩增為7,844千瓩。其後不再新增核能機組,既有核能機組於運轉40年後陸續除役,核能一、二、三廠共6部機組,於107年至114年相繼除役完畢。
(三)擴大LNG進口量:
90年LNG進口量為470萬噸,於99年擴增為1,300萬噸,109年擴增為2,000萬噸,114年擴增為2,200萬噸。
(四)提昇能源使用效率:
各項能源技術發展除依87年全國能源會議目標至2020年節能28%外,94年能源密集度再下降0.3%。95-114年能源密集度每年再下降1.2%。
(五)電價調整:
94-114年名目電價依每年躉售物價上漲率調整,每年調漲3.5%。
(六)積極開發新能源:
99年、109年、114年總發電裝置容量達5,139千瓩、7,000千瓩、7,500千瓩。
未來經濟體系中各部門發展所帶動的能源服務需求,是驅動MARKAL 模型運作的原動力。模型之外生變數包括經濟成長率、人口增加率、戶數成長率、各部門結構演變及國際能源價格等,前述假設的時間尺度設定至114年。資料來源為:
(一)歷年GDP、人口、初級能源、發電能源投入、毛發電量、廠用電、損耗、需電量:
經濟部能源局「臺灣能源平衡表」、「能源統計年報」。
(二)未來經濟及各部門發展展望:
依據清華大學永續發展研究室94年2月提供之經濟成長及部門結構規劃。
(三)國際能源價格展望:
原油及天然氣進口價格規劃值依據清華大學永續發展研究室93年估計值。燃料煤與原料煤之進口能源價格規劃值以美國能源部之能源展望(94年)價格規劃。
二、綜合能源供需規劃
配合我國整體經濟發展及修訂後之能源政策方向:在穩定能源供應方面-注重能源多元化,提高能源效率方面-加強節約能源措施以降低能源需求,重視環保安全方面-鼓勵使用潔淨能源,加強研究發展方面-積極研發替代能源,推動教育宣導方面-加強全民節約能源觀念。配合各項措施與政策工具之執行,本次規劃自90 年至109 年之能源供需展望如下:
(一)能源需求規劃
在配合我國未來經濟的穩定發展,並確實執行各項能源政策及措施之情景下,未來最終能源需求呈逐漸成長趨勢。我國能源需求總量90年實績為94.2百萬公秉油當量,99年將成長至124百萬公秉油當量,109年為146.2百萬公秉油當量,114年為152.8百萬公秉油當量,90年至114年年平均成長率為1.96%。期間各能源別年平均成長率依序為:新能源7.23%、電力2.82%、煤1.92%、天然氣1.49%、及石油-0.15%。其中石油需求方面,由90年36.8百萬公秉油當量減至114年35.4百萬公秉油當量;煤炭由10.5百萬公秉油當量增至16.8百萬公秉油當量;天然氣由2.4百萬公秉油當量增至3.5百萬公秉油當量;電力由42.4百萬公秉油當量增至85.1百萬公秉油當量。
在能源別結構方面,電力由90年45.1%增加至114年55.7%;同期煤炭由11.1%略降至11.0%;石油由39%降為23.2%;天然氣由2.5%略降至為2.3%;再生能源則增加至7.9%。最終能源需求規劃如表4-1。煤、油佔比隨著再生能源與LNG目標量之提高而減少。
表4-1最終能源需求規劃(能源別)
單位:千公秉油當量
項目
年別
(民國)
|
電力 |
煤炭 |
石油 |
天然氣 |
新能源 |
總計
|
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
90 |
42,439 |
45.1 |
10,456 |
11.1 |
36,757 |
39.0 |
2,401 |
2.5 |
2,099 |
2.2 |
94,152 |
94 |
53,158 |
47.8 |
11,136.7 |
10.0 |
41,067.0 |
36.9 |
2,680 |
2.4 |
3,168 |
2.8 |
111,209 |
99 |
61,137 |
49.3 |
13,036.2 |
10.5 |
41,769.6 |
33.7 |
3,009 |
2.4 |
4,975 |
4.0 |
123,927 |
104 |
72,117 |
51.8 |
14,774.0 |
10.6 |
40,332.7 |
29.0 |
3,181 |
2.3 |
8,882 |
6.4 |
139,287 |
109 |
79,540 |
54.4 |
15,914.9 |
10.9 |
36,833.8 |
25.2 |
3,315 |
2.3 |
10,663 |
7.3 |
146,266 |
114 |
85,114 |
55.7 |
16,819.6 |
11.0 |
35,424.5 |
23.2 |
3,476 |
2.3 |
12,013 |
7.9 |
152,847 |
年平均成長率(%) |
90-114 |
2.82 |
|
1.92 |
|
-0.15 |
|
1.49 |
|
7.23 |
|
1.96 |
資料來源:經濟部能源局。
說明:1.電力係以供應面之熱值(0.2485千公秉油當量/百萬度)計算。且不包含再生能源中的電力,如小水力等。
2.新能源包括熱與電,電中包含小水力(指容量2萬瓩以下)。
3.石油不包含國際航運及出口石油,但包括國際航空燃油。
在部門別方面,電力需求以運輸與住商部門的成長最快,90年至114年間年平均成長率分別為2.34%與4.82%,石油需求以運輸部門成長最為迅速,年平均成長率為1.52%,天然氣需求以工業部門成長最多,年平均成長率為3.33%。部門別之最終能源需求規劃如表4-2。
表4-2最終能源需求規劃(部門別)
單位:千公秉油當量
能源別 |
電力 |
石油 |
天然氣 |
煤炭 |
新能源 |
部門別 |
工業 |
住商 |
運輸 |
工業 |
住商 |
運輸 |
工業 |
住商 |
90 |
25,429 |
14,025 |
286 |
16,810 |
1,975 |
14,337 |
1,378 |
983 |
7,004 |
- |
94 |
26,184 |
26,737 |
295 |
17,749 |
2,844 |
20,524 |
2,031 |
649 |
11,137 |
3,168 |
99 |
29,129 |
31,698 |
310 |
17,603 |
2,632 |
21,534 |
2,331 |
678 |
13,036 |
4,975 |
104 |
34,656 |
37,024 |
436 |
14,684 |
2,982 |
22,666 |
2,816 |
365 |
14,774 |
8,882 |
109 |
36,574 |
42,490 |
477 |
12,642 |
2,476 |
21,715 |
2,981 |
334 |
15,915 |
10,663 |
114 |
39,137 |
45,468 |
510 |
12,159 |
2,381 |
20,885 |
3,126 |
350 |
16,820 |
12,013 |
年平均成長率(%) |
90~114 |
1.74 |
4.82 |
2.34 |
-1.29 |
0.75 |
1.52 |
3.33 |
-4.04 |
3.57 |
- |
資料來源:經濟部能源局。
說明:1.電力係以供應面之熱值(0.2485千公秉油當量/百萬度)計算。且包括再生能源中的電力,如小水力等。
2.工業包括能源平衡表中之能源、工業、農林漁牧、非能源等部門。
3.住商包括能源平衡表中之住宅、商業、其他。
(二)初級能源供給規劃
為確保能源穩定供應,滿足國內經濟成長需求與國際環保公約要求,未來能源供給將以持續開發新能源、控制我國石油依賴度、擴大液化天然氣進口及適度增加煤炭為規劃方向。其中石油供給方面,因台塑公司於民國88年六輕建廠完工後,為滿足其需求致使原油供給大幅增加。天然氣供給方面則在發電部門需求增加的情況下,供給量亦大幅成長。
以初級能源供給結構視之,預估我國能源供給總量由90年109.4百萬公秉油當量,成長至99年148.6百萬公秉油當量,109年175.4百萬公秉油當量,及114年183.3百萬公秉油當量,90年至114年之年平均成長率為2.09%。期間各能源之年平均成長率依序為:天然氣5.87%、煤炭3.23%、石油-0.04%、核能-0.49%、及水力-1.11%。初級能源供給規劃如表4-3。
表4-3初級能源供給規劃
單位:千公秉油當量
項目
年別
(民國) |
煤炭 |
石油 |
天然氣 |
水力 |
核能 |
新能源 |
總計 |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
數量 |
% |
|
90 |
35,091 |
32.1 |
54,668 |
50.0 |
7,670 |
7.0 |
1,013 |
0.9 |
8,816 |
8.1 |
2,099 |
1.9 |
109,357 |
94 |
45,622 |
34.2 |
62,733 |
47.0 |
11,427 |
8.6 |
1,025 |
0.8 |
9,404 |
7.1 |
3,168 |
2.4 |
133,379 |
99 |
45,630 |
30.7 |
63,806 |
42.9 |
18,876 |
12.7 |
1,004 |
0.7 |
14,341 |
9.6 |
4,975 |
3.3 |
148,632 |
104 |
57,281 |
34.3 |
61,611 |
36.9 |
24,004 |
14.4 |
935 |
0.6 |
14,341 |
8.6 |
8,882 |
5.3 |
167,054 |
109 |
66,534 |
37.9 |
56,266 |
32.1 |
29,040 |
16.6 |
907 |
0.5 |
12,015 |
6.8 |
10,663 |
6.1 |
175,425 |
114 |
77,675 |
42.4 |
54,114 |
29.5 |
31,944 |
17.4 |
897 |
0.5 |
6,675 |
3.6 |
12,013 |
6.6 |
183,318 |
年平均成長率(%) |
90-109 |
3.23 |
|
-0.04 |
|
5.87 |
|
-0.49 |
|
-1.11 |
|
7.23 |
|
2.09 |
資料來源:經濟部能源局
說明:同表4-1。
三、能源使用之二氧化碳排放量預測
依據我國未來能源供需規劃推算,依據94年全國能源會議設定之目的,包括積極推動各項能源政策與措施之下,包括:擴大使用天然氣、獎勵推廣使用新及潔淨能源、提昇能源設備效率標準、調整電價等,致使我國90年至114年間能源使用之 CO2排放成長率降至年平均成長率1.9%之水準,未來 CO2排放推估與分析如表4-4。其中未來每單位能源之 CO2排放將低於90年水平;而每單位GDP之 CO2排放量於114 年為14.4公噸/百萬元,較90年低49%,顯示我國能源效率呈持續提昇趨勢,且能源消費結構朝低(無)碳能源發展。
表4-4 未來能源使用之CO2排放量預測
項目
年別
(民國)
|
排放總量(百萬公噸)
|
能源供應
(千公秉油當量)
|
能源密集度(KLOE/百萬元)
|
能源生產力(萬元/KLOE)
|
每單位能源之CO2排放
(公噸/KLOE)
|
每單位GDP之
CO2
排放密集度
(公噸/百萬元)
|
90 |
232 |
109,357 |
9.67 |
10.34 |
2.46 |
28.4 |
94 |
272 |
133,379 |
10.1 |
9.89 |
2.45 |
24.7 |
99 |
309 |
148,632 |
8.7 |
11.47 |
2.49 |
21.7 |
104 |
331 |
167,054 |
7.6 |
13.09 |
2.38 |
18.2 |
109 |
347 |
175,425 |
6.8 |
14.73 |
2.37 |
16.1 |
| 114 |
361 |
183,318 |
6.1 |
16.45 |
2.36 |
14.4 |
| 年平均成長率(%) |
114年相對90年之改善率(%) |
90-114 |
1.78 |
2.09 |
37 |
59 |
4 |
49 |
資料來源:經濟部能源局。
註:GDP係以85年價格計算之。
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