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

我們想讓你知道的是
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)。

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。

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。

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%。

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。
「綠領人才」現正夯,綠領職業大揭秘!

我們想讓你知道的是
面對減碳壓力,各國政府加速推動淨零轉型,一起來認識近年新興的「綠領人才」吧!
面對減碳壓力,各國政府加速推動淨零轉型,使得近年來綠領工作需求成長快速,無論是節能、創能、儲能、系統整合,都需要更多人才投入;一起來認識這些綠領人才的工作內容!
綠領人才1:光電案場規劃師
光電案場規劃師是負責規劃和設計太陽能光電案場的靈魂人物,在太陽能發電項目的早期階段,負責評估場地、分析建物現況、土地利用、考慮環境因素,並規劃如何最有效地配置太陽能光電設施。
這些專業人員需要考慮光電模組的布局、設備的選擇、發電量的預估,同時要確保設施的安全性、環境平衡以及與當地社區的協調,需要同步評估技術、政策、法規、成本等多方面的考量。包含評估技術的可行性、效率及成本;處理預算和籌資,確保有足夠的資金來支持建置和運營光電案場,與銀行、投資者等對象進行談判和合作。同時也會參與詳細的建物與土地利用規劃、設計太陽能裝置的配置,最後擬定適當的執行方案。
適合有這些技能的人才:工程和技術知識、專案管理能力、太陽光電技術士、具電腦繪圖能力者、安全衛生管理、現場工務工程師、系統整合工程師。

綠領人才2:離岸風場施工經理
隨著離岸風電產業的從無到有,這項與海相伴的新興職業也因應而生,離岸風場施工經理作為「海上工頭」,需要管理船上的施工團隊。該職位作為施工船船長以及業主間的橋樑,在施工過程中扮演協調、判斷、下指令的關鍵角色,並同時負責管理設備運作的安全性,確保風場設備能安全順暢地運作,也需要臨場反應與即時調度,除了擁有豐富的工程知識,也需具備高度的專業和隨機應變能力。
此類人才所需技能可包含(但不限於):離岸風場施工專案(尤指大型施工船舶類)管理與協調溝通能力、鋼結構工程焊接技術、大型起重機操作經驗、安裝和拆除工程技術等

綠領人才3:綠電調度員
「讓每一度綠電發揮最大價值」是綠電調度員的終極使命。身為售電業中的綠電調度員,需要解讀電廠發電數據(供給)和企業用電數據(需求)的能力。由於再生能源會受到天氣影響發電量的高低,必須利用過往經驗和電力數據資料,透過事前預測和事後調整,制定適宜的綠電匹配規劃,確保每一度電廠發出的綠電,盡可能地為企業客戶所使用。
適合具備這些技能的人才:電力系統知識、數據分析、計算機科學、風險管理、團隊管理

綠領人才4:綠能融資顧問
綠能融資顧問是指在再生能源領域提供融資和財務建議的專業顧問。這些顧問必須擁有豐富的金融、投資和相關產業知識,致力於協助業者成功獲得綠能融資。
綠能融資顧問的工作涉及財務、工程、保險、法律等四大領域的盡職調查(註1),和一般企業融資不同的是,專案內容涉及電廠等能源基礎建設,綠能融資顧問需要親自至再生能源案場勘查,實地檢視專案進度、了解業者如何經營當地社區關係以及環境生態的維護,並透過上述資訊判斷潛在風險,針對案場的可融資性提出建議。也因為這份工作和能源轉型的永續發展相關,所以也對環境懷抱著「使命感」,期許自己的貢獻能讓臺灣乃至於全世界,都能更加靠近淨零永續的願景。

※註1:盡職調查(due-diligence, DD)為企業投資和併購案中常見的流程,旨在整理並評估有關特定業務、投資或交易等專案的重要資訊,通常包含財務、法律和技術等面向,以確保決策者在做出重要決策前有全面的瞭解,並能夠最大程度地降低潛在風險和不確定性。
*以上資訊部分由大同智能、伯威海事、陽光伏特家、富邦銀行提供。
(經濟部能源署廣告)