缺乏能源的台灣,電力從哪裡來?未來三年台灣將處於供電極度吃緊的狀態

缺乏能源的台灣,電力從哪裡來?未來三年台灣將處於供電極度吃緊的狀態
圖為高雄興達發電廠,Photo Credit: 中央社

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對於高度依賴進口能源的台灣而言,以「非核家園」為主幹的能源轉型政策,除了衝擊過往穩定的供電系統,也逐漸侵蝕既有的能源安全。過度躁進的非核與增氣減煤路徑規畫,既無法確保短期內的供電穩定,更無助於中、長期的電力發展及減碳目標的達成。

文:葉宗洸(核子工程博士,核能系統安全專業,長期關注國家能源安全與電力供給)

Take Home Message

  • 台灣為天然資源不足的國家,因此「能源取得是否順利」、「備用存量是否充足」兩大問題,不僅攸關能源安全,更足以左右電力供給。
  • 從台灣的發電量趨勢來看,在2015~2021年期間的火力發電量占比都在八成以上,未來若再生能源發展未獲得突破,在核電機組陸續停用後,火力發電占比持續攀升的情況恐怕難以避免。
  • 關於未來供電,因應非核政策降低核能發電量,火力及再生能源需補足缺口,但是再生能源的發展卻不如預期,第三天然氣接收站也因生態考量延宕完工期程。面對迭創新高的用電量,第四、第五天然氣接收站需準時完工才可能應對供電難題。

今(2022)年3月3日全台發生大停電,台電公司宣稱,興達電廠開關廠爆炸當時的供電備轉容量率高達24.61%(註1),而停電的主因則是位於台南的龍崎超高壓變電所輸配線路故障,並非缺電所致。不過經濟部事後向行政院提交的《303停電事故檢討報告》中,卻明白指出在龍崎超高壓變電所故障後,中部及北部電網立即與南部電網切離,隨後因中、北部自身供電不足,最終才會導致全台大規模停電。

缺乏能源的台灣,電力從哪裡來?

充足且穩定的電力供給關係到整個國家的經濟發展命脈,各國政府無不因此竭盡心力地確保各式能源的取得無虞。如果我們檢視世界各國採取的發電方式,可以發現即使各國來自潔淨能源(泛指再生能源與核能)的電力占比,相較於上一個世紀已明顯提升。但是對全球絕大多數的國家而言,會衍生碳排的化石燃料仍是當前的發電主力。

對於化石燃料蘊藏量豐富的國家而言,能源取得並不是難事,除了自給自足,更有餘量可供出口;至於天然資源不足的國家,除了全力開發僅有的少量自主性能源,不足的部分只能依賴進口能源補齊。台灣屬於缺乏天然資源的國家,因此在電力布局上,除了滿足基本的用電需求,更必須優先評估各類能源取得的難易程度,以及儲存足夠能源量的可行性。

台灣能源供給高度依賴進口,根據經濟部能源局的統計資料,去(2021)年的能源進口量占了總供給量的98%,而能源總供給量的45%則用於公用發電及汽電共生(cogeneration)(註2),其中又以煤炭及天然氣發電占了最大部分,兩者合計超過八成。由此可知,目前台灣的發電方式仍以燃煤及燃氣(天然氣)為大宗,因此「能源取得是否順利」、「備用存量是否充足」這兩大問題,不僅攸關能源安全,更足以左右電力的供給。

在台灣,因用量大小、儲存腹地、儲存方式等不同考量,各類進口能源的安全存量不盡相同,其中石油為150天、煤炭為36天,天然氣則因季節差異為7~10天。如果未來發電方式想要邁向增氣減煤的道路,那麼現行的安全存量也就需要再進行調整。

火力發電居高不下?台灣電力供給的改變

隨著永續發展的聲浪四起,台灣的電力供給是否能夠從化石燃料邁向潔淨能源?讓我們先從過去的供電方式看起。依據經濟部能源局的資料,台灣過去十年的電力供給均以火力發電為主,核能發電及再生能源發電為輔,另搭配略高於1%的抽蓄水力發電,年發電量在此期間從2012年的2504億度增加至去年的2909億度,上升幅度高達16.2%(圖一)。

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Photo Credit: 科學月刊
圖一|台灣過去十年的總發電量變化。台灣在2012~ 2021年的年發電量呈現上升趨勢,從2504億度增加到2909億度,增幅度高達16.2%。

從能源類別來看,火力發電量在2012、2013年略低於2000億度,占比約為78%;之後便逐年增加,2017年甚至較2016年大幅增加157億度;到了去年,火力發電量已經突破2400億度,創下歷史新高,占比已超過83%(圖二)。

值得留意的是,火力發電占比曾於2017年創下85.9%的最高值,主因是當年度部分核電機組的提前除役及政治因素干擾,使得核能發電量與前一年相比驟減了93億度,因此才會增加火力發電量以滿足需求。

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Photo Credit: 科學月刊
圖二|台灣過去十年火力總發電量及占比變化。台灣火力發電量在2013年後逐年增加,並在2021年超過83%。2017年的高佔比則是因為部分核電機組提前除役及政治因素干擾,不足的電量需要火力發電補上。

從同一期間的核能發電量變化情形則可以看出,核電在2014年(含)之前的發電量可達400億度以上。但是從2015年開始,因為核一廠兩部機組相繼提前停止運轉,發電量逐漸下降,2017年發電量更僅剩224億度(圖三)。在前述干擾因素排除後,核二廠二號機於2018年6月重啟,年發電量逐步回升至300億度以上。

然而,核能發電量又於去年再度下滑,占比從前一年的11.2%大幅下跌至9.6%,主因則是核二廠一號機在去年7月1日提前停止運轉並進入除役階段。

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Photo Credit: 科學月刊
圖三|台灣過去十年核能總發電量及占比變化。台灣核電發電量從2015 起因為核一廠機組停止運轉而逐年下降,2018年核二廠二號機重啟,發電量回升,但2019年再度因核二廠一號機停止運轉而下跌。

而再生能源的發電量在過去十年間的成長超過六成,在2012~ 2021年間,從107億度增加到174億度(圖四)。台灣的各式再生能源中包含慣常式水力(註3)、地熱、太陽光電、風力、生質能、廢棄物能共六項,主要的發電量成長,則是貢獻自目前仍處於全力發展階段的太陽光電與風力發電。

其中太陽光電發電量更在去年一舉超越慣常式水力發電,在2016年創下的最高發電量(66億度),達到79億度。只不過因為台灣的總用電量持續上升,再生能源的發電量在去年整體發電量的占比僅達6%。

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Photo Credit: 科學月刊
圖四|台灣過去十年再生能源總發電量及占比變化。台灣的再生能源發電量在過去十年間的成長超過六成,但因為台灣的總用電量持續上升,再生能源的發電量在2021年整體發電量的占比僅6%。(資料來源:經濟部能源局)

從發電量的變化趨勢來看,2015~2021年期間,火力發電量占比都在八成以上。未來幾年,若再生能源發展未獲得爆發式的突破,在僅存的三部核電機組陸續除役後,火力發電占比持續攀升的情況恐怕難以避免。

台灣現在的電力供給情況

經濟部能源局最新的資料顯示,今年1~ 3月全台總發電量為653億度,與去年同期相比增加了10億度。其中燃煤、燃氣、燃油的發電量分別占了40.8%、40.1%、1.9%,而核能、再生能源、抽蓄式水力發電的發電量占比分別為8.4%、7.7%、1.1%。

此外,根據台電公司官網資料,全台尖峰用電量在去年7月27日刷新前一年的歷史新高,達到3884萬千瓦(kW),到了當日尖峰時段時,為應付突發狀況的備轉容量為395萬千瓦,不過供電燈號還是綠燈,代表備轉容量率大於10%,供電仍充裕。


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與孤兒男孩納伊姆一同對抗童婚與兒童受暴事件

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Photo Credit:台灣世界展望會

我們想讓你知道的是

在偶然接觸兒童論壇活動後,17歲的納伊姆在積極參與和計畫資助下,成為了孟加拉的兒童論壇領袖,致力在當地建立孩童不受暴力迫害的未來。

在孟加拉,販賣兒童、童婚、童工是種如同受詛咒般的存在,摧毀當地一代又一代的孩童。17歲的納伊姆(Nayeem)是一位受到資助的兒童論壇領袖,目前已經阻止37起童婚、協助2名性騷擾受害者、解救1件兒童販賣等兒童保護事件。

納伊姆在很小的時候就失去父母,因此納伊姆的童年是在無人照顧、疏於關注的情況下長大,這使他變成一個內向的男孩,害怕在公共場合說話,面對挑戰要有如此大的勇氣更是不容易。

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Photo Credit:台灣世界展望會

「有一天,我看到幾個男孩在開會,他們討論的內容吸引了我。」納伊姆問了其中一個男孩,了解到他們是兒童論壇的成員,於是,他帶著好奇開始參加論壇活動,「我從來不知道兒童權利是什麼,參加完論壇課程後,我才驚覺原來自己就是童工和受虐孩童。」納伊姆激動地說。此後,他積極參加各種培訓,更近一步參加領導活動, 那個曾經在公共場合說話害羞的男孩開始教別人如何自信地說話。

透過兒童論壇的活動,納伊姆和他的夥伴對8所學校1300名孩童進行兒童安全、兒童法、兒童權利的培訓。納伊姆說:「改變總是伴隨許多挑戰,我有一個夢想,我希望建立一個孩童沒有暴力迫害的未來,我不怕困難,只要有人支持鼓勵我,這就是我能堅持更遠的力量。」

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本文章內容由「台灣世界展望會」提供,經關鍵評論網媒體集團廣編企劃編審。


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