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天然氣價格與再生能源投資的關係

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全球暖化議題漸受重視,《京都議定書》訂下了全球先進國家的減碳目標,澳洲遲至2007才簽訂,然而,澳洲是電力結構的碳排放強度最高、人均溫室氣體排放量也高的國家。澳洲礦藏豐富,還是世界第三大鈾礦出產國(僅次於哈薩克與加拿大),但澳洲的電力75%仰賴燃煤[1],並未使用核能發電。在全球氣候變遷議題的壓力下,澳洲不得不重新思考能源政策,調整電力結構是降低碳排放量的關鍵環節,而燃氣與再生能源看似為當前最佳選項。

澳洲新南威爾士大學(The University of New South Wales, UNSW)環境與能源市場研究中心(The Centre for Energy and Environmental Markets, CEEM )提出研究報告[2],以澳洲的國家電力市場(National Electric Market, NEM)[3]為對象,評估以燃氣與再生能源邁向低碳發電的途徑。現在制定的政策會影響往後十年──甚至更長久的能源投資決策,研究模組計算未來各種變數,分析出2030與2050年較佳的發電組合,報告建議澳洲應減少對天然氣的依賴,同時提高再生能源佔比,以降低發電成本與風險。

以往發電組合研究大多比較各發電方式的預期成本、成本風險、溫室氣體排放量等,再從中取捨。此研究則採用適於處理隨機因子的「蒙地卡羅模擬法」[4],將未來具有高度不確定的天然氣成本、碳價格[5]與電力需求也納入考量。輸入的資訊涵蓋未來科技成本、電力需求、燃料費用、碳價格與相關影響因素,最後計算出396種2030年可行的發電組合,與66種2050年可行的方案。

主導研究的珍妮・瑞茲博士(Jenny Riesz)說:「現今澳洲東岸採用燃氣的幅度還不大,有政黨視燃氣為減低溫室氣體排放與清整電業的重要選項。」然而,在所有模擬情況中,不論於2030或2050年,仰賴天然氣發電的發電組合,其成本與風險皆比其他選擇明顯高出許多。假設有95%電力來自燃氣,費用將比只有20%燃氣的發電組合高了四成,以典型的澳洲四人家庭而言,相當每年多了五千美元的能源花費,高度仰賴天然氣的成本風險也可能提高達三倍。

澳洲作為主要天然氣出口國,但天然氣價格波動與碳價難以掌握,瑞茲說明:「國內天然氣價格與國際價格是連動的。但沒有人確切預測未來國際市場價格,以及國內價格會如何受牽連。」相較於再生能源,燃氣發電的不確定性較大、風險較高,燃氣排出的大量溫室氣體也不利達到排放減量標準。

瑞茲說,燃氣可作為備用電源,但將之作為基載電力可能會讓成本高攀,模型顯示2050年成本最低的發電組合是燃氣比例小於20%,其餘皆以再生能源發電。澳洲可以結合多元的再生能源發電如風力、太陽能光伏、水力等等,搭配既有的燃煤支援尖峰用電,便能達到減低碳排、降低電力成本與風險,而不需要額外大量投資燃氣發電。

回顧台灣的發電結構,早期電力供應以水力為主,過渡時期轉移至燃煤與石油發電,目前發電主力為燃煤(38.4%)、天然氣(31.1%)與核能(18.8%)。火力發電占比達75.2%,再生能源加上水力占比僅為4.5% [6]。澳洲可自產近九成能源,台灣卻恰恰相反,能源有98%仰賴進口燃料,除了能源成本深受國際價格波動影響,還有運輸風險,如去年七月蘇力颱風來襲,從中東運輸液化天然氣的輪船無法進港,造成天然氣存量不足,一度出現斷電、限電危機。

行政院依據國際能源總署(IEA)2013出版資料計算[7],2011年台灣碳排放量全球排名第23,人均碳排放量為全球排名第21。雖然台灣在政治層面被排除在《京都議定書》機制之外,但氣候變遷無國界,台灣也應將視角拉高一點,從整體角度討論能源結構。

延伸閱讀

  1. 全球核電發展現況地圖,經濟部,2013
  2. 〈澳洲節能減碳政策措施與對我國啟示〉,經濟部,2013
  3. Jenny Riesz , Assessing “Gas Transition” pathways to low carbon electricity, June 2014, from The University of New South Wales, The Centre for Energy and Environmental Markets 〈漫談澳洲電業自由化與輔助服務(上)〉,鄭金龍,2013
  4. 國家教育研究院,圖書館學與資訊科學大辭典,1995 ; 〈蒙地卡羅模擬法〉,元大金控,2012
  5. 〈避免市場失靈 碳價格奧妙的市場機制〉,環境資訊中心,2013
  6. 〈歷年發電量占比〉,台灣電力公司,2013
  7. 〈臺灣二氧化碳排放量全球統計排名〉,行政院環境保護署,2014;IEA/OECD Key World Energy Statistics, 2013Edition

關於作者

劉珈均

PanSci 特約記者。大學時期主修新聞,嚮往能上山下海跑採訪,因緣際會接觸科學新聞後就不想離開了。生活總是在熬夜,不是趕稿就是在屋頂看星星,一邊想像是否有外星人也朝著地球方向看過來。