從政府開放的電力資料中,我們能看見什麼?

從政府開放的電力資料中,我們能看見什麼?
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以台電公司的開放資料為基礎,將電力資料進行空間化處理,並將其以各種空間單元進行整合及分析,並利用GIS進行的視覺化呈現,檢視各項電力數據的空間分布特性,從而比較不同能源資訊的空間差異。

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文:鍾明光(臺灣大學地理環境資源學系博士候選人暨臺大風險社會與政策研究中心助理研究員)、王翊芬(臺灣大學地理環境資源學系碩士生)

進一步從不同的部門別檢視各縣市的用電,於2015至2016年間的增長情形(圖4),則會發現住宅部門用電的高成長區域,主要集中於:臺北市(0.74%)、新北市(0.88%)以及基隆市(0.89%),而南部區域的高雄市(0.73%)與臺南市(0.75%)有比較高的成長,此外桃竹苗區域中,多數縣市的成長率都高於0.6%,且以新竹市(0.8%)以及苗栗縣(0.72%)成為兩個比較明顯的上漲區塊。而中部地區,則是以臺中市(0.7%)成長較多,其他如:彰化縣(0.66%)、南投縣(0.55%)、雲林縣(0.54%)、嘉義縣(0.54%)以及嘉義市(0.59%),都是維持在0.5%-0.6%之間的成長率。

服務業部分的主要成長,則在花蓮縣(0.74%)、屏東縣(0.66%)、雲林縣(0.59%)以及臺東縣(0.56%),具有比較高的成長率。此外,臺南市在服務業用電的部分則是呈現衰退(-0.11%),相對於其他六都區域服務業平均都有0.2%以上的上漲,是一個比較值得關注的現象。

最後,在機關部門的用電的變化趨勢中,各縣市普遍出現微幅上漲的趨勢,甚至有幾個縣市已經出現下降的狀況,其中以新北市(-0.14%)與雲林縣(-0.13%)降幅較明顯,其次則是基隆市(-0.09%)與臺北市(-0.07%),而機關用電的上漲較多的縣市,主要為:臺南市(0.36%)、嘉義縣(0.14%)以及花蓮縣(0.12%)。相較於住宅以及服務業部門的用電狀況,機關用電過去都是政府節電行動中的主要行動者,所以這部分的用電下降,可以視為某種來自政府推動節電的效益。

若從貢獻度的角度來檢視以上:[1] 住宅、服務業業以及機關三個部門在各縣市用電增長的貢獻度,會發現住宅部門在各縣市的用電增長上,扮演了重要的驅動角色(圖5)。

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圖4 2015-2016年間縣市部門別用電的增減狀況 | 資料來源:參照台灣電力公司,2016b,作者自行繪製
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圖5 2015-2016年間縣市部門別用電增長貢獻度及各縣市貢獻度 | 資料來源:參照台灣電力公司,2016b,作者自行繪製

延續以上非工業部門的用電分析,若進一步檢視2015至2016年間,各縣市住宅用電量的增加幅度以及其對整體用電量的貢獻度(圖6),則可發現在用電量的增幅上,雖然新竹市(6.7%)、新竹縣(6.58%)以及苗栗縣(5.77%)具有較高的增幅,但是其對整體用電增長的貢獻度其實並不高,以新竹縣為例其住宅用電對整體用電的貢獻比為3.81%,而新竹市則為3.42%,苗栗縣則是2.95%。但是在六都等人口較高的區域,即可看到住宅用電對於整體用電量上漲的貢獻度,不管在臺北市(13.46%)、新北市(20.18%)、桃園市(13.72%)、臺中市(15.37%)、臺南市(5.61%)以及高雄市(7.1%),都可以看到住宅用電對於整體用電的影響,其原因應該初步歸因於這些直轄市區的人口總數高,所以住宅用電的比重本來就較高。但是,若進一步檢視桃園市以及臺中市這兩個區域,即可發現這兩個區域的增幅以及貢獻量都屬較高的群體。

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圖6 2015-2016年間住宅部門用電增長及對於各縣市整體用電的貢獻狀況 | 資料來源:參照台灣電力公司,2016b,作者自行繪製

若進一步以台電公司所統計的「表燈非營業用電」替代住宅用電的資料,並利用國土資訊系統社會經濟資料服務平臺(內政部統計處,2006)所提供的人口數據,檢視鄉鎮等級的住宅人均用電狀況(圖7),我們可以看到整體而言2015與2016兩年的資料趨勢尚稱一致,相對於縣市尺度所呈現的分布與趨勢,在鄉鎮尺度理我們可以更細緻地檢視不同縣市人均用電量較高的鄉鎮,同時也可以看到跨越縣市界的分布趨勢(pattern)。以北部地區為例,自苗栗的造橋鄉、竹南鎮以北一直沿著海線延伸至新北市的八里區及淡水區,有一個平均用電比較高的區塊。而中部地區則是在臺中市、彰化縣以及雲林現等地的人口密集區,有平均用電較高的區塊出現。南部地區則是以從臺南市的新市區一路延伸至高雄市的苓雅區及前鎮區。至於宜蘭、花蓮、臺東等縣市,基本上未有連成一跨縣市的區塊,多是在各自縣市內的人口密集區,出現人均用電較高的狀況。

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圖7 2015與2016兩年度全臺鄉鎮的表燈非營業人均用電 | 資料來源:參照台灣電力公司,2015,作者自行繪製

若進一步檢視2015與2016兩個年度的變化趨勢,並從增長率與貢獻度的角度,來分析表燈非營業用電在空間上的分布狀況,則可以發現除了少數負增長的區域之外,臺灣地區多數鄉鎮的增長量並不高。基本上,只有在臺北市、新北市、桃園市、臺中市、高雄市的人口密集區塊,出現了表燈非營業的售電量增長較多的狀況。此外,新北市的板橋區、新莊區、三重區、中和區,還有桃園市的桃園區、中壢區,以及新竹縣的竹北市,亦出現了售電大幅增長的狀況。

而在人均用電的增長率上,則可以看到基本上多數增長較高的鄉鎮都是集中在彰化縣以北的縣市,而臺灣南部區域如:臺南市、高雄市以及屏東市的人均用電增長率皆不高,甚至還有下滑的趨勢。至於在東部的宜蘭與花蓮兩縣市,亦有普遍比較高的狀況,而臺東縣高的區域除了人口密集的臺東市外,亦有部分鄉鎮如:成功、冬河、達仁、關山與大武等,具有比較高的人均用電增長。

若進一步以空間分析的熱區(Hotspot)方法,進一步檢定售電增長量以及人均用電增長率的熱區分布(圖9),則可發現臺灣地區鄉鎮售電量增長較高的區域多集中在北部區域,基本上是由基隆市、臺北市、新北市、桃園市以及部分新竹縣市所構成,而次熱的區塊則是臺中以及彰化的人口密集區所構成,而雲林以南的區塊基本上都是呈現冷區的狀況。而從人均用電增長率的角度來進行熱區分析,則可以看出一個較為不同的結果,整個人均用電的增長熱區出現在臺中市以北以及桃園市以南的區域,而雙北地區雖然有一些次級熱區出現,但整體來說並不顯著。而雲林縣以南一直延伸至屏東,則為冷區。

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圖8 2015至2016年間全臺鄉鎮的表燈非營業用電增長量與人均用電增長率 | 資料來源:參照台灣電力公司,2015,作者自行繪製

整體來說,不管是鄉鎮售電量抑或人均成長率,我們都可以看到其熱區都是位於臺中市以北的區域,特別是桃園市以及新竹縣市這些新興的區塊,而濁水溪以南的縣市,如:雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東等縣市,都呈現冷區的狀況。若不計外島,住商機關總用電增長比例最高的縣市為新竹縣、桃園市、苗栗縣,用電量增長貢獻度最高的為新北市、臺中市、桃園市,貢獻度合計近五成。為了進一步探勘各縣市內的民生用電增長趨勢以及分布差異,本文嘗試以臺中市的鄉鎮為單位,進一步用開放電力資料描述縣市內的民生用電分布概況。此外,因為臺灣地區鄉鎮的面積差異過大,所以本文進一步以村里以及統計區之尺度,進行用電資料的空間分布解析,並透過空間熱區的分析,檢視村里用電數值的分布趨勢以及其與一級發布區的分布差異,從而進行民生用電在空間區位的探勘。

臺中市各行政區的民生用電分布

臺中市在2015至2016年間用電增長量較高的區域(圖10),多落在屯區(西屯、北屯、南屯),而原臺中市的北區、南區、西區,以及大里、沙鹿、太平等三區。而若以售電增長率的觀點來看,則會發現神岡(6.61%)、西區(6.86%)、外埔(6.98%)、南屯(7.01%)、烏日(7.09%)、大甲(7.31%)、大雅(7.38%)、龍井(7.67%)、清水(7.73%)、南區(7.78%)、北屯(7.95%)、西屯(8.00%)、梧棲(8.32%)、沙鹿(9.50%)等區域,為成長比率較高的區塊,可見臺中市於用電增長量及售電增長率較高區域相似。但若細究,可見其中神岡、外埔、烏日、大雅、龍井、清水、梧棲呈現用電增長量低而售電售電增長率高的情形,而太平與大里兩區則呈現用電增長量高而售電售電增長率低的情形。

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圖9 鄉鎮人均用電增長熱區 | 資料來源:參照台灣電力公司,2015,作者自行繪製

若從人均增長率的觀點分析(圖11),臺中市增長幅度較高之區域多及中在西半部,且多數的區域的增長多落於4%-8%之間,比較明顯增長的區域有:大雅(6.44%)、外埔(6.53%)、西屯(6.64%)、西區(6.81%)、龍井(6.88%)、梧棲(7.31%)、大甲(7.39%)、沙鹿(7.41%)、清水(7.48%)等區域,這些區域皆與上述售電增長率的地區相符,可見臺中市於售電增長率與人均增長率的分布趨勢十分相似。

以貢獻率的角度分析,其分布趨勢與售電增長量相似,北屯區(11.03%)、西屯區(11.95%)、沙鹿區(5.25%)、西區(5.25%)、南區(5.55%)、北區(5.78%)、南屯區(6.74%)、太平區(4.98%)、大里區(5.77%)等用電增長量較高的區域在整體的貢獻率較大,其中,又以人口密集的北屯區及西屯區為最。此外,若與上述售電增長率較高之區域比較,神岡區(2.03%)、外埔區(1.04%)、烏日區(2.58%)、大甲區(2.78%)、大雅區(3.37%)、龍井區(3.20%)、清水區(3.23%)、梧棲區(2.6%)等區雖售電增長率高,但在貢獻率的部分則發揮較小的比例。

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圖10 臺中市鄉鎮售電增長量及增長率之空間分布 | 資料來源:參照台灣電力公司,2015,作者自行繪製
臺中市村里層級的民生用電分布

若進一步以村里層級分析臺中市人均增長的狀況(圖12),則可發現在村里單元的增長趨勢上與鄉鎮層級相似,內部增長情形大多呈現平均的狀態,而值得注意的是在霧峰、和平、東勢等地區雖整體於售電增長量、售電增長率及貢獻率所占的比例皆不高,但在區內部分村里的人均增加率相當高。

而在貢獻率方面,在一級發布區與村里層級所呈現之貢獻率相似,皆集中在,北屯、西屯、沙鹿、西區、南區、北區、南屯、太平、大里等區域。

臺中市一級發布區的民生用電熱區解析

此外,若進一步並以熱區分析臺中市一級發布區的用電貢獻率分布(圖13),則可發現熱區所呈現之趨勢與上與前述分析的趨勢一致,冷區基本上多位於大甲溪兩岸的區塊,且多分布於和平、東勢、新社、石岡、后里等地,而熱區則集中在售電量高之西屯、北屯、南屯、北區、南區、西區、大里、沙鹿、大雅等區域。

自2007年開始,環保署清淨家園網站由節能減碳的概念出發,以專案合作的模式彙整了縣市、鄉鎮以及村里的民生用電資料,亦替臺灣的民生用電留下了重要的參考數據。近年來,在臺灣社會對於能源轉型以及開放政府的期盼下,臺灣的電力資料開始出現在政府開放資料的平臺中。相對於以往大電網思維下的統包式電力數據,不管是經濟統計區亦或是台電公司所發布的電力資料,亦嘗試不同的在空間尺度下,描述電力耗用的區域差異。透過GIS的協助,我們可以彙整出一個跨越十年尺度的電力資料庫,並檢視不同空間尺度下的用電差異,甚至進一步與當地的社經變遷進行討論,從而思索區域性的能源治理策略。


  1. 本處之貢獻度所指的是扣除工業以及其他部門後,住宅部門在該縣市總用電增長之比例。

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書籍介紹

本文摘錄自《轉給你看:開啟臺灣能源轉型》,秀威資訊/臺大風險社會與政策研究中心

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作者:周桂田、張國暉主編

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責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航

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