趙家緯、蔡卉荀／節能加三接——才是台灣的非核減煤路徑

特約作者 13 Dec, 2021

（※文：趙家緯，台大氣候變遷與永續發展學程兼任助理教授。蔡卉荀，地球公民基金會主任。）

面對氣候緊急，全球各國多以「2050淨零排放」為目標，提出短中長期的減碳路徑，台灣也不能例外。為了全面加速淘汰化石燃料，必須同時推動節能與綠能，並輔以天然氣作為橋接能源，才能兼顧環保與發展需求，更快達到減碳效果。

總能源負成長，但不執著於電力零成長

為了協助各國擬定減碳策略，國際能源總署（International Energy Agency，簡稱為IEA）提出全球能源部門2050淨零路徑圖（圖一），指出2040年全球每發一度電的碳排應該是零的階段目標。在圖一中可以看到，為了達到電力排碳為零，2020年至2040年必須快速削減燃煤發電至零，同時大量發展風力與太陽光電等再生能源。

天然氣雖也是一種化石燃料，但因其汙染與溫室氣體排放量都比燃煤少很多，又可搭配再生能源快速升降載，因此國際能源總署建議，在未來十年內仍需增加天然氣，以便快速取代燃煤、輔助再生能源發展，2030年達到階段性目標後，開始在全球加速削減。換言之，現階段天然氣在全球電力系統中必須扮演橋接的角色。未來五年間，全球燃氣發電量也須增加26%以上，併同綠電增加，才可使總燃煤發電量削減三成。未裝置碳捕捉封存的燃氣發電量在2030年時回到2020年的水準，然後在2030年到2040年間大幅減少九成。

圖一、全球能源部門淨零路徑圖（「燃氣橋接」為筆者所加註）。圖／IEA（2021）

那麼在這個淨零路徑中，整體的能源與電力消費型態如何呢？國際能源總署預測，2020年起全球整體能源消費將逐年減少至2050年削減17%，這其中包含石油消費年減4.2%、煤炭年減5.4%、電力的消費則是年增2.5%（圖二）。若併同提供發電用的天然氣，則2025年時的全球天然氣供應量是成長9%達到高峰後，再進一步下降，呈現先增後減的趨勢。

大家或許會問，若要達到減碳，為何不是電力零成長呢？這是因為製造業及交通部門在減碳過程中，除了提升能源效率、減少能源消耗之外，也需將原本直接燃燒化石燃料的過程轉為以電力驅動，因此造成用電量增加。例如，電動車增加用電，大幅減少石油用量；石化業將煤油製程改為用電以減少污染。要注意的是，用電增加並不代表排碳也會增加，因為只要電力來源是低碳的再生能源，就能在電氣化過程中達到減碳效果，若再加上製造業節能、私人載具轉為大眾運輸等作為，就可以讓減碳效益再加成。

先進國家的淨零路徑與IEA同步

能源轉型先驅的德國，其擘劃的淨零路徑包含三個目標：2022非核、2030淘汰燃煤發電、2045達到淨零排放。新政府上台後，提出2030年的目標是再生能源佔比達到80%，而天然氣作為能源轉型的橋接能源，則將從現在的11%翻倍增加到20%。重工業減碳製程則以氫能替代，在產氫過程中則會增加電力消費。

全球減碳模範的英國，在很多情境預估都指出，未來英國同樣會因為電氣化過程導致用電增加，2050年的電力需求甚至較2020年時倍增，但總體能源消費與排碳量都會下降。（圖三）

簡言之，國際談淨零路徑，追求的是整體能源消耗的減量，尤其化石燃料的削減，但並不執著於電力零成長，以免忽略整個電氣化過程的減碳效益。

台灣的淨零路徑也需要天然氣橋接

那麼台灣的淨零路徑又該如何呢？根據筆者與美國西北太平洋國家實驗室的研究團隊應用IPCC認可之全球變遷評估模型（Global Change Assessment Model）推估，為了達到2050淨零，台灣的整體能源需求量在未來30年要削減25%，用電成長幅度要壓到每年1.3%以內。在這樣的水準之下，台灣淨零路徑中除了全力提升綠能、大幅削減燃煤與石油之外，天然氣在未來15年內會先增加，到2035年後才開始削減（圖四）。

有人說「因為台積電擴廠、外商回流，導致我們用電成長率大於2.5%，才會需要這麼多天然氣。台灣應該先追求用電零成長，而不是先增加天然氣」，但此詮釋與主張應須再商榷。

首先，經濟部所提出的每年2.5%用電成長預測，對於關注整體氣候政策與能源轉型進程的學者與團體，亦不能接受。雖然今年因為景氣大好，在GDP成長率破6%的狀況下，導致用電成長幅度超過4%，但後續若可全面強化工業用電管理，要求其應大舉增加節能投資，充分實踐節電潛力，達到每年電力密集度進步2%時，則可在未來GDP成長率維持在3%時，將用電成長率抑制在1.3%左右。

再者，筆者在2013年提出「用電需求零成長」作為政策目標建議時，所參酌的國際研究，是由於當時尚未考量到為了要達成淨零，而需要高度電氣化所衍生的電力需求；且對接台灣的現況，因為台積電等電子業的擴張，加上製造業與交通部門為了減碳的電氣化，用電需求成長為達成能源消費負成長的必備要素。因此比較合宜的能源轉型路徑規劃，應是以用電成長率控制在1.3%以內為目標，提出電子業、製造業、交通、建築及住商部門的節能政策。

最後，縱使我們要以用電零成長為目標，還是需要增加天然氣，因為只靠節能無法快速消減燃煤，理想且可行的路徑是節能、綠能，再加上天然氣作為能源轉型過渡期的橋接能源，才能讓減煤、減污、減碳的速度更快。

2025年後，核能就不會是台灣的減碳工具，因為核一廠已經開始除役拆廠，不可能再發出任何一度電。核二廠一號機因為燃料池爆滿而無法再發電，核三廠依法必須在2020年前提出延役申請，此時已超過期限，必須在2025年如期除役，核四廠則要等至少15年還不一定能發電。因此，如果我們要大幅削減煤炭與石油，不可能靠核能，必須發展再生能源，並以天然氣作為過渡。

少了三接將拖累台灣減碳與淨零目標

那麼台灣需要多少天然氣呢？依據2019年「能源局公投後能源政策重新評估資料」，在國內提升燃氣發電、工業區鍋爐煤轉氣的兩大趨力下，2025年全國天然氣需求將達到2,490萬噸。目前高雄永安與台中天然氣接收站都已經超過負載，縱使擴建工程如期進行，屆時也只能增加到2,050萬噸，必須興建新的天然氣接收站，才能增加台灣的天然氣供應量。

目前的規劃是興建桃園大潭第三接收站、基隆協和第四接收站、台中台電第五接收站，透過北中南接收站的建設，滿足天然氣需求量，同時分散供氣風險，確保供氣安全。

但如果今年第20案公投通過，第三接收站必須遷離桃園大潭，將導致2025年供氣不足，縱使四接、五接完工供氣，永安與台中接收站犧牲供應安全來超量接收，仍會短缺150萬噸氣源，換算約為一百億度燃氣電力。

在核能無用、再生能源增量不足下，就會需要靠增加燃煤來彌補，將使台灣增加450萬噸排碳量，整體減碳進度延誤21%。更令人擔心的是連鎖效應也可能導致四接、五接的計畫難以進行，導致2025增氣受阻，全台天然氣供應不足使燃氣電力佔比將只能增加到42%，燃煤只能降到36%，雖仍有減煤，但效果大打折扣，更難達到淨零目標。（圖五）

圖五、缺乏三接導致一百億度氣電缺口，連鎖效應更使燃煤只能減到36%。圖／趙家緯製圖

細緻來看，少了三接，會使原本可以在2025年除役的麥寮燃煤電廠無法如期除役，或使全台最老舊的興達燃煤電廠無法如高雄人期待提前於2025年除役，台中火力電廠也可能有二至三個燃煤機組無法如預期提前除役。少了三接，台電預估備轉容量率將降至7至8%，這也會使原本可以停機備用的興達電廠必須加入啟動發電，讓中南部的減汙減碳更加困難。（圖六）