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能源經濟與政策 ENERGY ECONOMIC & POLICY

能源經濟與政策 ENERGY ECONOMIC & POLICY. 吳榮華 國立成功大學資源工程學系 100.12.29. 簡 報 內 容. 能源之定義與歷史演化 能源型式與特性 能源經濟學研究的課題 能源與環境 ( 溫室氣體排放 ) 國際能源情勢 我國的能源情勢與能源政策 我國二氧化碳減量規劃方向 結語. 能源的定義與歷史演化. 具有做功的能力 (capacity to do work) 廣泛之定義，能源係指自然萬物運行之動力. 一般所稱之能源

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Presentation Transcript

  1. 能源經濟與政策ENERGY ECONOMIC & POLICY 吳榮華國立成功大學資源工程學系 100.12.29

  2. 簡 報 內 容 • 能源之定義與歷史演化 • 能源型式與特性 • 能源經濟學研究的課題 • 能源與環境 (溫室氣體排放) • 國際能源情勢 • 我國的能源情勢與能源政策 • 我國二氧化碳減量規劃方向 • 結語

  3. 能源的定義與歷史演化

  4. 具有做功的能力(capacity to do work) 廣泛之定義，能源係指自然萬物運行之動力 一般所稱之能源 指有價值的商業能源(commercial energy)，即在日常生活中，可供買賣交易之能源，如：石油、煤炭、天然氣、電力等。 能源之定義

  5. 能源消費史 • 10萬年來，人類平均每人每年消耗的能量如圖所示 • 原始時期~10萬年前 • 狩獵-採集 ~1萬年前至10萬年前 • 早期農業~7,000 年前至1萬年前 • 文明興起：~1400AD • 工業時代~1875AD • 科技時代~1950AD 資料來源：Dahl, C. A., International Energy Market: Understanding Pricing, Policies, and Profit, 2004.

  6. 能源使用的歷史演化(1/2) • 一萬年前，人類用鑽木取火取暖。 • 幾千年前，巴比倫人用大自然的「風」推動風車、灌溉農田;羅馬人利用風車與水車推動「磨坊」或「鋸木廠」的機器。

  7. 能源使用的歷史演化(2/2) • 幾百年前(約十二到十七世紀左右)，人類發現煤炭。 • 西元1710年時，「蒸氣」動力開始運用在工業，推動機器、火車。 • 西元1890年發現電力;此後，開始使用「內燃機」 • 1940年左右，開始利用核能發電。

  8. 能源型式與特性

  9. 能源的區分準則 • 形式 • 化學能、電能、磁能、動能、位能等。 • 相態 • 固態、液態、氣態。 • 轉換型態 • 初級能源與次級能源。 • 可再生與否 • 耗竭性能源與可再生能源。

  10. 耗竭性能源分類-石油 資料來源：CCOP (1999)

  11. 能源的特性-物理面 • 熱力學第一定律 • 能源既無法被創造，亦無法被毀滅，僅能在不同的能源形式中進行轉換。 • 熱力學第二定律 • 能源由一種狀態轉換至另一種狀態時，必需支付相當的代價，因此損耗一部份可在未來作「功」的能量。 • 與經濟面之關連 • 能源使用包含許多型式，須了解各種能源之物理特性，衡量各種能源的轉換效率，增進其使用效率。

  12. 能源的特性-經濟面 • 供給面特性 • 能源的生產多屬資本密集(capital-intensive)，投資之前置時間(lead time)長，投資的不確定性高。 • 能源蘊藏分佈不均，供給市場寡佔或獨佔。如：石油OPEC會員國掌握。

  13. 能源的特性-經濟面 需求面特性 • 能源需求為衍生需求(derived demand) • 能源需求是因為對最終財貨與勞務的需求而間接衍生出來。 • 能源需求取決於 • 最終財貨與勞務的需求 • 能源轉換技術的特性與可用性 • 能源成本與轉換技術成本

  14. 能源經濟研究的課題

  15. 能源經濟探討的範疇 • 能源經濟乃探討廠商、個人或政府進行能源資源之供給、並將資源轉換為有用的能源形式、運輸至消費者使用。 • 探討能源供給活動下各種能源市場與管制架構、對經濟分配的衝擊，及環境影響。 • 能源經濟亦探討使用能源資源的經濟效率，並探討偏離效率的因素(如：能源價格)。

  16. 能源經濟主要研究課題 • 全球能源供需 • 能源市場結構 • 能源安全 • 能源與環境

  17. 全球能源供需-天然氣

  18. 2010年天然氣人均消費量 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2011

  19. 全球的區域天然氣消費量 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2009 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2011

  20. 全球的天然氣主要貿易路線圖 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2011

  21. 全球能源供需-再生能源 • 風力發電 • 太陽光電

  22. 我國目前再生能源現況 • 現況：再生能源發電裝置容量達3,327MW，約占總電力裝置容量8%。 • 未來： • 2025年裝置容量達9,952MW，占發電裝置容量14.8%。 • 2030年裝置容量成長至12,502MW，占發電裝置容量16.1%，發電量達356億度(占全國78%家庭用電戶數。

  23. 世界風力發電現況 資料來源：WWEA- world wind energy report 2010

  24. 我國目前風力發電現況 • 現況：裝置容量達518.7MW，268部風力機；年發電量估計約為12.9億度。 • 未來： 「千架海陸風力機」 • 先開發路域風廠，再擴展離岸海域風廠。 • 2030年風力裝置容量合計達4,200MW。

  25. 我國已設置風力電場分佈圖 資料來源：經濟部能源局

  26. 我國太陽光電現況 • 現況： • 去年底完成與台電簽約裝置容量為54MW。 • 高雄永安完成占地十公頃的太陽光電，規模為4.6MW，預估年發電量為6百萬度。 • 未來： 「陽光屋頂百萬座」 • 先緩後快、先屋頂後地面。 • 2030年太陽光電裝置容量合計達3,100MW。

  27. 能源安全

  28. 能源安全 • 能源安全包含層面廣泛，其與經濟發展、環境保護、國際競爭力、能源事業自由化…等議題密切互動，也是各國能源政策重要的一環。 • 能源安全對各國的意涵依國情有所不同，以石油為例，亞洲國家有較關切數量短缺的傾向，而西方國家則較重視價格走向。

  29. 能源安全 • 能源安全之意涵 • 「安全」：意旨免於受威脅之情境 • 「能源安全」：在合理之情況下，穩定、安全使用之各種能源 • Clingendael International Energy Programme(2004)：在任何時間點下，無論各種能源，其供給量必須是足量(sufficient)，而其價格必須是合理(reasonable)或可負擔的(affordable)。 • 國際能源總署(IEA,2007)：避免由能源供給短缺所造成之福力損失，包含由於價格波動所造成之衝擊。

  30. 偶發性風險： 能源輸出地區之政治及軍事風險 能源生產與運輸過程中之意外事故 消費者的恐慌行為 結構性風險： 資源耗竭 供應者運用市場力量（如：減產、禁運） 需求成長快速 市場自由化 環保意識 能源產業E化 能源安全的風險面向

  31. 能源安全之面向 • 考量能源安全問題時，仍須以能源基本供給面為首要考量，依次延伸考量軍事外交面、經濟面、技術面、環境面及社會人文面等，並隨考量時間之長短，考量之面向越趨廣泛。

  32. 抵換：能源安全與二氧化碳減排之目標具相互抵換關係抵換：能源安全與二氧化碳減排之目標具相互抵換關係 再生能源發展與能源安全 • 轉型低碳能源與能源安全之討論 • 低碳能源策略與能源安全之關聯性，兩者間存在互補(complementarity)或抵換(tradeoff)之關係

  33. 能源與環境(溫室氣體排放)

  34. 溫室效應(1/3) • 溫室效應是地球溫度的自然調節機制：太陽照射地球表面，1/3會再輻射回太空，2/3能量被大氣中的溫室氣體吸收。如果沒有此機制，全球平均溫度會比現在的約 15 ℃ 再下降 30 ℃。

  35. 溫室效應(2/3) • 「溫室效應」受到嚴重的人為干擾：大量使用化石能源使大氣中的溫室氣體過度增加，溫室效應隨之加遽。 • 自工業時代以來，地球大氣中的二氧化碳濃度由280ppm增加到387ppm(2009年)(增加 38%)

  36. 溫室效應(3/3) GWP: Global Warming Potential

  37. 不願面對的真相 • 颶風出現頻率高出十年前一倍 • 地球溫度不斷的升高。 • 2005年颶風在美洲奪走了3000多人命。4,5級颶風數較過去十年成長一倍 。 • 2011年世界各地大水災難不斷。

  38. 不願面對的真相 • 北極冰面縮小 • 通常9月份北極海冰面積最小，比1979-2004年平均少約20%。 • 按北極冰帽目前的融化速度，到2050年時可能比現在減少40%，將使北極海冰進一步向高緯度區域退縮，

  39. 不願面對的真相 • 北極熊餓了 • 加拿大一隻成年北極熊正在獵食幼熊。 • 北極冰層變薄，讓北極熊無法覓食。

  40. 不願面對的真相 • 沙漠化擴大 • 地球陸地表面40%屬於旱地，居住著全世界三分之一人口(近20億人)。

  41. 不願面對的真相 • 易造成森林野火 • 全球暖化易發生及延長森林野火

  42. 聯合國氣候變化綱要公約之演進 • 1992年6月 ：《聯合國氣候變化綱要公約》(UNFCCC, the United Nations Framework Convention on Climate Change)為國際間合作保護地球氣候變化重要的開端 (155國簽署)。 • 1997年12月 ：《京都議定書》正式對溫室效應所形成的全球氣候暖化問題加以規範。 • 2005年2月16日 《京都議定書》正式生效。

  43. 2005年2月16日 京都議定書生效 聯合國締約國大會議(COP)發展

  44. 京都議定書(1/3) • 京都議定書迄2004年9月簽署情形 • ─125締約國加入或批准（32個附件一(ANNEX Ⅰ)國家）> 55個締約國家數 • ─累計附件一國家1990年CO2排放量佔比44.2% < 55% 累計 CO2排放量 • 俄羅斯(排放量佔17%) ，於93.11.04正式批准簽署。 • 待俄羅斯文件送交聯合國，90天後京都議定書正式生效。 • 美國尚未同意簽署(占附件一國家排放量之36.1%)。

  45. 京都議定書(2/3) • 2005年2月16日生效，規範38個工業國家及歐盟溫室氣體排放量須在2008~2012年間降至1990年排放水準平均再減5.2% ；美國尚未批准。 • 2007年COP13/MOP3通過 「峇里島路線圖(Bali Road Map)」，將在2009年底訂出取代京都議定書的新協定，為2012年第一承諾期後的行動架構訂定明確時程。 • 2008年COP14/MOP4原期待將針對後京都的政策框架作成決議，但僅停留在政策框架的討論，針對會議重要議題（如減量目標設定、產業部門減量協定等）仍未取得共識，各國對2009年底在哥本哈根氣候大會上能否達成新協議普遍表示關切。

  46. 京都議定書(3/3) • 2009年COP15：丹麥哥本哈根舉行，會議期間，大國闢室密談，各自分配利益而忽略小國權益，最後在失去互信的情況下，簽署並無法律強制力的哥本哈根協定。 • 2010年COP16：墨西哥坎昆舉行，COP16的重要成就，讓各國恢復互信，使COP繼續往下走。

  47. 南非德班COP17氣候變遷會議 • 1997年所簽署的《京都議定書》(Kyoto Protocol)第一承諾期將於明年(2012年)到期。 • 《京都議定書》是目前對已開發國家排碳量唯一有法律約束力的議定書。 • 因此今天(2012)在南非德班(Durban)舉行的COP17主要討論議題之一就是《京都議定書》的第二承諾期更甚是其存廢。

  48. COP17之會議結果 • 《京都議定書》將延長五年。 • 會議同時也通過「路線圖」(Road Map)，其內容是預計2015年確立有法律約束力的溫室氣體排標準，2020年開始實施，並將之前《京都議定書》僅規範已開發國家的減排標準，一體適用至開發中國家，明定各國減排比例。

  49. COP17各國反應 • 雖然《京都議定書》已經確定延長期限，但在COP17開始前，加拿大、俄國和日本就表示2012年底到期後將不會更新承諾，而加拿大更是在會議結束後宣布退出《京都議定書》，震撼全球。 • 歐盟支持的「路線圖」受中國和印度抗議，最後於妥協中通過。

  50. COP17我國反應 • 將氣候變遷拉高到國家安全層級 • 健全法規體制，盡快通過「溫室氣體減量法」與「能源稅法」。 • 《永續能源綱領》宜由能源供給面之「淨源」與需求面之「節流」做起。 • 加速發展綠能產業 • 能源價格合理化

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