台湾再生能源发展现况

前言

ESG 潮流之下,国际间陆续订出碳排放目标,因此发展永续性能源也为趋势。永续性能源包括再生能源、绿色能源、洁净能源…等,其中再生能源可视为透过可再生资源所产生的永续性能源,绿色能源是指能提供最大环境效益之能源;洁净能源是指能使空气洁净之发电方式。

台湾响应国际减碳目标,发展再生能源为政策目标之一,本篇 TEJ 带您了解再生能源的定义,整理台湾在能源政策上的重点发展、产业现况,并了解哪些台厂在能源政策下可能受惠。

「再生能源 (RENEWABLE ENERGY)」

再生能源泛指透过可再生资源所产生的永续性能源。根据联合国定义,再生能源系指将自然界的能量转化成为能源,其补充速度高于消耗速度,理论上能取之不尽。再生能源包含太阳能 (Solar energy)、生质能 (Bioenergy or biomass energy)、地热能 (Geothermal energy)、海洋能 (Ocean energy)、风力 (Wind energy)、非抽蓄式水力 (Non-pumped-storage hydroelectricity)、国内一般废弃物 (General waste) 与一般事业废弃物 (Industrial waste) 等直接利用或经处理所产生之能源。另外,多数国家将小型水力发电认定为再生能源,但排除大型抽蓄水力发电 (Large-scale pumped-storage hydroelectricity)。

2022 年 7 月 6 日欧盟通过将在 2023 年把核能 (Nuclear) 及燃气 (Gas) 列入绿色能源,并写进《欧盟分类法》(EU Taxonomy Regulation) 的施行细则中。但须符合相关严格条件,例如核电厂须于 2050 年以前找到核废最终处置设施、新兴核电厂必须采用 3.5 代新型原子反应炉等。以此标准来看,台湾的核四不符合绿色能源标准。

「减碳倡议」

RE100 (100% Renewable Electricity)

RE100是由气候组织 (The Climate Group,TCG) 与碳揭露计划 (Carbon Disclosure Project,CDP)所主导的全球再生能源倡议。以电力需求端的角度,共同努力提升使用绿电的友善环境;加入企业必须公开承诺在2020至2050年间达成100%使用绿电的时程,并逐年提报使用进度。

加入企业在全球各地营运据点所使用的电力,都必须来自可再生资源:生质能(包含沼气)、地热、太阳能、水力与风力,当中并不包含核能与天然气。不论是从市场上购电或自行发电皆可,前者需要有国际再生能源凭证 (Renewable electricity certificates, RECs),而后者所有制造、消耗的再生能源都必须符合可靠且透明的要求并经过第三方认证。
会员可透过再生能源投资自发自用、购买再生能源凭证、签订再生能源购售合约 (Power Purchase Agreement, PPA) 等手段,达成再生能源使用目标。
另外,虽然欧盟已通过在 2023 年将核电纳入绿色能源,但 Apple、Google、台积电等等大企业加入的「RE100」目前仍明确排除核能。所以核能是否为绿色能源之争议,只与台湾再生能源目标占比有关,对于台湾提高再生能源之方向其实并不冲突。

2050 年净零排放(Net Zero Emissions by 2050)

巴黎协定 (Paris Agreement) 中致力推动减碳政策,希望将全球气温升幅控制在不超过 2°C,并建议控制在1.5°C 以内。为达成此目标, 2030 年温室气体排放量需减少 45% (以 2010 年为基准),并在 2050 年降至零。而净零排放是指尽力将温室气体排放量降至接近零,剩余的温室气体排放则透过海洋、森林等吸收。

「台湾能源产业现况 」

台湾 2021 年总用电量为 2,830 亿度( YoY +4.3%),总发电量 2,909 亿度 (YoY +4%),其中逾 8 成来自化石能源 (燃煤 44.3%、燃气37.2%、燃油1.8%),核能占 9.6%,再生能源占 6%,详图一。

再生能源:图一、台湾2012-2021年发电结构
图一、台湾 2012-2021 年发电结构

依经济部能源局统计资料库,发电业者可大致分为台电、民营电厂 (发电业不含台电) 及自用发电设备 (发电来自自用发电设备及趸购第三型再生能源发电设备之售电业)。依图二,再生能源主要来自自用发电设备之业者,抽蓄水力发电及核能的来源皆为台电;再生能源中,风力发电则须优先关注民营电厂。

再生能源:台湾2021年发电业者结构
图二、台湾2021年发电业者结构。资料来源:经济部能源局能源统计资料库,TEJ整理

「台湾能源政策规划方向:提高再生能源占比及改善电力储配系统」

为减缓温室气体排放对全球气候造成之影响,各国政府希望透过能源转型达成自定之温室气体减量目标。台湾于 2016 年拟定在 2025 年达成温室气体减量阶段性目标(较 2005 年减量 10%)及非核家园目标,逐步推动能源转型。经济部 2020 年 11 月发布「能源转型白皮书」,以完善 2025 年全面能源转型之具体行动计划。

2022 年 3 月国家发展委员会于正式公布「台湾2050净零排放路径及策略总说明」,将国家长期减碳目标修改为「2050年净零排放」。为达成这个目标,行政院通过「温室气体减量及管理法」修正草案,名称修正为「气候变迁因应法」,将国家长期减量目标入法。

台湾2050净零排放策略,重点则包含

  1. 推动分散式能源、储能、智慧电表,并改善能源密集度、电力密集度
  2. 新售电动小客车与电动机车年销售量占比逐年调整至 2040 年 100%
  3. 发展碳捕捉技术
  4. 优先发展太阳光电、风力发电

「政策带动储能需求提升,太阳能、离岸风电进入高速成长期 」

考量再生能源发电有间歇性发电特性,间歇性会对电网造成不稳定,这就需要储能系统来稳定电力电压与频率,透过再生能源结合储能系统的充放电控制,将多余电量储存或输出应补足的电量,平滑化再生能源之输出,以达到稳定的能源供给。

为维持电力供应安全与可靠、确保电力系统稳定、维持电力品质及因应偶发事故,台电于 2021 年导入「日前辅助服务市场 (Day-ahead ancillary service market),用以调节日电能。

依照经济部能源局规划,考量太阳能及风力发电技术成熟且发电成本低。2025 年前太阳能及风力发电装置容量将快速成长,将使相关厂商营运成长,图三及图四分别列出台湾相关供应链。值得一提的是,风力发电不同项目有不同供应链国产化时间及目标(如水下基础制造、陆上变电站被要求 100% 由国内制造商来供应),故即使供应同一风场,但不同项目受惠时间可能有很大差异。

再生能源:台湾风力发电相关厂商
图三、台湾风力发电相关厂商。资料来源:经济部能源局能源统计资料库,TEJ 整理
再生能源:台湾太阳能发电相关厂商。
图四、台湾太阳能发电相关厂商。资料来源:财团法人国家实验研究院,经济部,TEJ 整理

结论

与台湾同为孤岛独立系统之爱尔兰,其2021年的再生能源发电占比达 34.7% (2020 年达 42.1%),并目标在2030 年提升至 80%。虽然因再生能源成本较高,使得爱尔兰电价也相对高(爱尔兰 2021H2 每度电平均电价在欧盟区排第四高)。相比于爱尔兰,台湾土地面积更小,人口密集度更高,可以预期台湾未来也将面临与爱尔兰相同的问题,届时核能存废议题又会浮上台面。然而依 EIA 估计,核能发电成本比离岸风电低,但比陆域风电、太阳能、地热能、水力发电高出许多,目前世界各国在净零排放的路上也是边走边修正,值得我们持续观察。

台湾能源转型迫在眉睫,加上气温上升及核能厂陆续除役,皆使得电力供给吃紧。新建核能电厂又需11-12年,显然缓不济急,可以预期台湾电力相关投资会持续加大。估计重电厂相关产品如变压器、配电盘和气体绝缘开关设备 (Gas Insulated Switchgear, GIS) 需求会随著再生能源需求优先增加,风力发电零组件(如不断电系统、扣件、变压器、配电盘等)相关台厂更可因此带来产品质与量的提升,陆域电力传输则为台厂发展相对成熟之部份。

太阳能部分,台湾太阳能厂因矽晶圆材料受制于陆厂,原料取得成本无法与中国大陆一贯化作业厂商竞争,因此多已积极转型。而下游及太阳能发电厂相对稳健,可望在能源改革中受惠,结束过去长期亏钱之情况。

◆ 近期 TEJ 产业分析专文,请参考 E Journal 第157期专文 ◆

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