台湾能源科技产业(上) 简述台湾能源产业发展规划

2015-08-23 10:38本刊通讯员刘丽阎桂兰
海峡科技与产业 2015年10期
关键词:台当局能源

○文/本刊通讯员 刘丽 阎桂兰

本期专题

台湾能源科技产业(上) 简述台湾能源产业发展规划

○文/本刊通讯员 刘丽 阎桂兰

台湾资源贫乏,能源供给对外依赖性大,能源工业规模相对较小。能源电力工业包括煤炭工业、石油与天然气工业、电力工业及其他新能源的开发与利用。台湾煤炭资源经上百年的开发,储量已大大减少,只有1亿吨,决定了今日台湾煤炭工业趋于衰落。2000年煤炭产量只有8.3万吨。

台湾能源供需特征

石油与天然气自产能力不大。上世纪50年代初,台湾就开始油气的勘探工作,但至今尚未发现具有较大规模或发展潜力的油气田,目前储量仅3.7亿升,原油产量少且不稳定,年产量甚少。天然气产量也不断下降,2000年为7.4亿立方米,远不能满足台湾经济发展对能源的需求。2001年,自产石油与天然气分别只占台湾能源供给量的0.04%与0.77%。

图1 1992年与2012年台湾重要石油产品供应情况对比

电力工业是台湾最大的能源工业,长期以来由台湾电力公司垄断经营。发电厂呈持续增加趋势,到2000年底,共有各类发电厂72座,总装机容量为2963.4万千瓦。其中,水力发电站39座,装机容量为442.2万千瓦,占14.9%;火力发电厂30座,装机容量2006.9万千瓦,占67.7%;核能发电厂3座,装机容量514.4万千瓦,占17.4%。

上世纪90年代后,台湾开放民营企业兴建发电厂,打破了公营企业台电公司长期垄断电力事业的局面,但还尚未开放民营企业经营输电与配电。民营电厂主要集中在火力发电方面,所用燃料主要为煤与天然气。

图2 台湾中油公司液化天然气运输船

为增加能源供给,保证经济发展,上世纪70年代以来,台当局采取的能源政策是,实现能源种类多元化,分散能源来源地区,扩大进口液化天然气,鼓励投资海外矿藏,加强节约能源,提高能源使用效率,确保能源稳定供应。按台湾电力公司的规划,1995年到2013年,台湾新开发电源为2250万千瓦,其中天然气发电比例最高,占34.7%;燃油占22.1%,居第二;燃煤以21.3%居第三。在发电结构上,火力发电厂占78.1%,水力发电占10.3%,核能发电占11.3%。

台湾电力工业的基本发展态势是:水力发电在电力工业中的地位已大大下降,火力发电是目前台湾最重要的电力能源工业,近年核能发电较为稳定。2013年水力发电量为88.4亿度,占总发电量的5.7%;火力发电量为1107亿度,占总发电量的70.7%。台湾火力发电已从过去的燃油为主转为70年代中期以后的燃油、燃煤并举,并增加天然气的使用,实现了火力发电燃料来源的多元化。核能发电是台湾70年代末以来发展起来的新兴电力工业,也是目前台湾第二大能源电力工业。1977-1985年台湾先后建成了3座核能发电厂,2000年发电量为367亿度,占总发电量的23.6%。按台湾于1998年5月举行的能源会议决定,到2020年时,台湾不再兴建核能电厂,核能发电量占总发电力的容量比例不得超过20%。目前,台湾岛内争议大的第四座核能发电厂已经停建。

台湾能源资源除了水力资源与天然气资源相对较为丰富外,煤、石油等资源非常有限。新能源(包括地热能、风力能、太阳能、生物能与海洋温差等)的开发也无法改变目前岛内能源资源不足状况。然而,经济的快速发展对能源、电力需求大幅增加,台湾能源的供给只能通过大量进口满足需求。台湾能源供需具有如下主要特征:自产能源供应不足,进口能源急剧增加,目前进口能源供给量与所占比例分别为10536亿升与97.1%;进口能源来源地区多元化,煤炭进口有增加趋势;能源供给结构日趋合理化,基本趋势是原油与天然气供给趋于下降,煤炭与液化天然气供给呈上升趋势,水力与核能发电相对较为稳定;能源消费增长大于供给增长,能源消费结构较为稳定;能源生产力有所提高,能源生产力即每公升油当量能源所生产的岛内生产总量值比例大幅提高。

台湾目前能源供需情况

图3 1992年与2012年台湾天然气产品供应情况对比

根据台当局2014年《能源统计年报》公布的岛内能源供需现况,2013年台湾能源生产力为新台币134.38元/升油当量,较前一年(以2006年币值衡量)增加1.63%,代表能源使用效率提升。

同年岛内能源总供给量为1,407.7亿升油当量,较前一年增加1.83%。其中,占能源供给比重达97.82%的进口能源较前一年增加1.72%,自产能源则增加7.30%。就进口的主要能源分析,因炼油设备事故及岁修减少,利用率提高,带动原油进口量较上年增加11.34%,石油自产量同步增加,进口相对下降,致使石油产品进口量较前一年减少8.68%;烟煤-炼焦煤进口量较上年减少8.57%;烟煤-燃料煤(包含亚烟煤)进口量较上年减少3.16%;液化天然气进口量较上年增加4.43%;核能发电进口量较前一年减少4.02%。在自产能源方面,惯常水力发电较上年增加41.73%;天然气产量较上年增加33.89%;生物质能及废弃物能较上年减少2.78%;太阳光电及风力发电较前一年增加1.51%;太阳热能较前一年增加0.73%,台湾所有自产能源合计占能源供给的2.18%。

图4 台当局能源管理机构沿革

2013年岛内能源消费量(含能源部门自用部分)为1,115.4亿升油当量,其中能源消费部分占79.95%,非能源消费部分占20.05%,合计较上一年减少0.31%。能源消费量中,若按部门别分析,住宅部门、运输部门、能源部门自用、工业部门及服务业部门较上一年分别减少2.85%、1.93%、1.57%、1.44%和0.41%,非能源消费及农业部门则分别增加4.87%及3.04%;其中占能源消费量最大(达38.16%)的工业部门,2013年消费量较上一年减少1.44%。

台当局能源管理机构沿革与职能

图5 台当局“经济部能源局”目前组织架构

1949年国民党当局败退至台湾后,将原工商部、农林部、水利部及资源委员会等机构部门裁并精简,成立“经济部”,负责统筹主管包括水利、发电、能源在内的全部经济建设事宜。1968年7月,台当局“行政院国际经济合作发展委员会”成立“能源规划发展小组”,于1970年1月改为隶属“经济部”并更名为“能源政策审议小组”。

1973年及1978年发生两次全球能源危机,全世界经济陷入低迷不景气局面,台当局鉴于能源为台湾地区长期性问题,必须有一专门机构长期从事能源规划及研究发展工作,于1979年1月修订公布《台湾地区能源政策》,规定在“经济部”设置能源专责机构。同年10月经“行政院”核定批准后,正式成立“能源委员会”,专门负责推动能源有关业务。2004年7月,成立“经济部能源局”。

台当局“经济部能源局”的主要职责为拟订与执行能源政策、“能源管理法”、“电业法”、“石油管理法”、“天然气事业法”及再生能源发展条例等各项能源法规,督导能源事业的经营,并规划整体能源供需,建立能源资讯系统,推动节约能源措施,进行能源研究发展与推广利用,以及促进能源国际合作。为因应台湾经济发展迈向国际化、自由化趋势,能源政策已有重大变化,配合台当局政策,积极推动能源事业自由化、民营化、开放民间经营发电厂、石油炼制业,促进岛内油电价格调整制度化、透明化,加强能源需求管理工作,并重视能源环境问题与对策,以达成经济成长、环境保护及能源供需平衡的目标。

图6 台当局“经济部能源局”2012年支出预算

需要指出的是,依据台当局不久前公布的《“行政院功能业务与组织调整”》等新规,未来台湾“经济部”将改制为“经济及能源部”,主要包括“技术处”、“中小企业处”、“加工出口区管理处”、“投资业务处”、“投资审议委员会”、“贸易调查委员会”、“商业司”、“工业局”、“国贸局”、“能源局”、“标准检验局”、“智慧财产局”等;原下属“水利署”、“中央地质调查所”、“矿业司”、“矿务局”等部门将分离出去,整并改组为“环境资源部”下属的“水保及地矿署”。

台当局能源政策目标

图7 台湾能源政策动向暨科技发展重要里程碑

台湾现行能源科技发展与推动方向可溯自2006年“国家永续发展会”、2007年“行政院产业科技策略会议”,以及2008年“永续能源政策纲领行动方案”等相关会议结论作为规划与推动的依据,能源科技研发范畴以再生能源、新能源、节约能源等领域为主。为应对全球能环情势变化,绿能发展的竞争与抗暖化的碳排放管理加严等趋势,自2009年“第三次全国能源会议”后,台湾能源科技发展方向已有所大幅调整,配合其后续的政策与计划,将研发领域扩大到包括开发再生能源、推动节能减碳及发展绿能产业等主轴领域。

由于台湾能源供给98%依赖进口,在国际能源价量波动剧烈、全球温室气体减量压力渐增及岛内能源需求持续增长等挑战下,能源发展所面临的挑战相较其它国家和地区更为严峻。因此,台当局以确保能源安全及满足民生基本需求,兼顾环境保护与经济发展,于2012年依“能源管理法”第1条第2项规范制定《能源发展纲领》,作为台湾总体能源发展的纲要原则,以及作为制定岛内能源相关政策计划、准则、行动方案的政策方针,期望促进台湾能源可持续发展。

《能源发展纲领》以安全、效率、洁净作为台湾能源发展的核心思维,以构建安全稳定、效率运用、洁净环境的能源供需系统,营造有助节能减碳的发展环境,达成节能减碳目标,实现台湾可持续能源发展为愿景。其政策目标有三:

(一)安全目标:建立可负担、低风险的均衡能源供需体系。

(二)效率目标:逐步降低能源密集度,提升能源使用质的成长及降低量的成长,提升台湾竞争力。

(三)洁净目标:逐步降低碳排放密集度与减少污染排放,达成国际减碳承诺,打造洁净能源体系与健康生活环境。

在核能政策方面,考量立即废核对产业发展及日常生活影响太大,“非核家园”绝对不是随意订定一个期限,或是直接关闭并停建核电厂就可以达成;如果没有先做好周详评估与准备就贸然停止核能发电,将有缺电风险,并因电价上涨而带动民生物价上涨、增加交通运输与产业成本,也会增加环境负荷。

从电力供给面分析,太阳能及风力发电等再生能源仍属间歇性能源,不能作为全年必须稳定发电的“基载供电”,因此短期内无法取代核能;而燃煤电厂污染大,增建困难、燃气电厂相对成本负担高,输储设施建设费时,且两者均有排碳问题,短、中期皆无法取代核电。而从电力需求面来看,减少耗能产业及节能减碳等手段,都需要较长的时间来适应,因此在替代能源还无法承担基载发电任务的过渡期间,核能确有必要作为台湾迈向非核家园的过渡能源选项。

依据2011年11月3日马英九宣布《确保核安、稳健减核、打造绿能低碳环境、逐步迈向非核家园》新能源发展愿景,台当局未来将持续推动“稳健减核”政策,在确保不限电、维持合理电价、达成国际减碳承诺等三项原则下,通过积极实践各项节能减碳与稳定电力供应配套措施,创造有利非核条件,最终达成“非核家园”目标。

台湾能源发展政策规划

图8 台当局有关部门负责人正在讨论未来核能政策

依据《能源发展纲领》的政策原则,台当局能源发展政策规划如下:

(一)需求端:分期总量管理及提升能源效率

分期总量管理,即依分期的能源供给总量,管理能源的使用,以符合台湾整体能源发展规划。衡量各类能源特性及发展条件,拟订分期、分区的供给容量,以进行能源开发及使用的先期管理。

提升能源效率,即规范大型投资生产计划采用商业化最佳可行技术,强化能资源整合运用效能。推动工业、服务业、农业、运输及住宅部门的能源管理、能源节约、能源效率提升,并逐年检讨及改善。研订及逐步提高器具、设备、车辆、建筑物与场所的能源效率基准与管理方式。善用市场机能引导节能,逐步规范浪费能源的行为与活动。研发或引进高效率能源技术与产品,适时推动示范应用或导入推广。

(二)供给端:多元自主来源及优化能源结构

多元自主来源,即构建跨“部会”强化能源安全机制,统筹布建整体能源安全战略。开发自产能源潜能,加强新及再生能源开发利用。推动国际能源开发与技术合作,奖励业者积极参与海内外能源探勘开发与投资并购,拓展各类能源供给渠道,增加自主能源比重。分散能源采购来源与方式,降低能源供应风险。

优化能源结构,即依台湾各类再生能源发展潜力及再生能源相关技术进程,逐步提高再生能源的发电及热能利用分期发展目标,并建构电网并联基础设施。考量天然气供应安全与燃料成本等因素,规划及促进低碳天然气合理使用。衡量能源安全及供电稳定因素,弹性调整煤炭使用,并视岛内外技术进展,适时导入净煤减碳技术,以减少煤炭利用的碳排放。推动替代石油的能源技术发展与应用,逐步降低对石油的依赖,并考量石油炼制产品的特性,依石化产业发展政策原则,进行石油炼制业管理。

确保核能安全,强化核事故与复合式灾害整备与应变能力,在符合安全及环境保护要求下妥善进行核废料后端处理;推动稳健减核,逐步降低对核能的依赖。稳定电力供应,并提升供电品质,鼓励有助区域供需均衡的分散式电源设置。提升能源转换效率,规范能源设施采用商业化最佳可行技术,降低电力系统碳排放,减少对环境冲击与健康危害。

(三)系统端:均衡供需规划及促进整体效能

均衡供需规划,即以合理需求订定供给总量,以有限供给能力管理能源需求的原则,强化总体能源管理。抑低能源需求成长及电力尖峰负载,加强电力负载管理,进行合理电力负载规划。推动区域能资源整合运用,加强余热、余冷回收整合再利用。

促进整体效能,即构建电力储存相关基础设施,并改善能源输配系统的效率。构建绿色能源市场机制,强化绿能需求诱因。推动智能电网基础设施规划与布建,提升电力系统的调度效率,完善电网管理的效能,并导入需求面管理。强化区域与都市的整体规划,建构智慧便捷的节能减碳生活环境。健全能源事业发展管理,维护能源市场秩序。

(四)应变机制与风险管理

建立安全存量机制,健全能源运输、卸收及储存的安全管理,确保系统正常运作,提升运送调度能力。建立能源预警机制,定期追踪各项能源安全指标。制订能源紧急应变机制,规范紧急时期能源及价格管制与安全存量运用,以因应突发的能源供需失衡或价格大幅波动。因应气候变迁,规划能源供给体系及设施的调适策略与行动。

(五)低碳施政与法制配套

台当局施政计划、基础建设、产业发展应将节能减碳纳入考量。健全有助可持续能源发展相关制度基础。推动能源价格合理化,建立公开透明的检讨及调整机制,促使能源价格合理反映内部及外部成本,以符合使用者付费原则。台当局各项施政措施应确保弱势族群获得基本能源服务。完善市场诱因机制,运用多元的奖励、辅导、管制、租税、融资及其他必要措施。制定台湾能源科技发展策略,积极扩张新及再生能源、节能减碳等相关能源科技研发能量。推动绿色能源产业发展,带动绿色成长与促进绿色就业。深化能源科学教育,培育能源科技人才,扎根全民能源教育宣导,鼓励公众参与,提升民众节能减碳素养,建立以节能减碳为核心的生活文化。

台湾“经济部能源局”重要施政计划

台湾“经济部能源局”重要施政计划主要分5大项,分别为规划可持续能源政策;维护石油市场产销秩序、健全天然气事业管理制度、维护油气公共安全;确保电力稳定供应;推动再生能源技术;推动节约能源等。计划项目及实施内容如下:

(一)可持续能源政策规划

统合管理温室气体排放量盘查与减量资讯,建立能源产业温室气体整合管理机制。规划及推动能源类型的温室气体减量专案辅导,以协助产业尽早因应未来温室气体管理趋势。推动能源产业的温室气体排放盘查相关作业,掌握能源产业的温室气体排放量,以作为能源部门减量方案的基础。整合与强化能源产业温室气体管理平台的功能,并持续搜集、维护与更新资料库。引导岛内能源产业建置环境会计帐制度。推动能源相关温室气体管理与减量的宣传推广。完成二氧化碳减量与环境会计帐结合机制。

能源部门气候变迁调适策略研析,包括能源供给设施及其所在区位、系统运作面对气候变迁的冲击评估与脆弱度盘查分析及调适工具的建立,能源产业气候变迁宣导与调适能力辅导的组织及运作机制规划,能源供给设施极端气候事件早期预警暨紧急应变资料库与网络平台的建设,能源供给领域的气候变迁衍生新产品及服务市场发展的国际资讯搜集与汇编。

(二) 维护石油市场产销秩序、健全天然气事业管理制度、维护油气公共安全

落实台湾“石油管理法”第24条石油安全存量的规定,民间业者不低于60日,并依同法第28条规定委托专业机构查核安全储油;另外台当局运用石油基金储存石油至少30日,以确保岛内石油供应安全。

执行“石油管理法“有关液化石油气经销业、分装业及零售业市场交易行为管理与辅导。实地查核天然气生产、进口事业输储设备的维护执行及公用天然气事业的业务经营状况。委托专业机构实施抽验加油站4000站次汽、柴油品品质及抽验加气站150站次车用液化石油气品质,保障合法业者及消费者权益。

图9 台湾中油公司桃园厂储油罐

(三)确保电力稳定供应

构建总体电力政策决策支援系统及资料库,分析电力政策发展趋势与提供电力政策决策支持,建立电力领域资料库与分享运作机制,进行电力领域专题研究,修订“电业法”,加强输变电计划的规划、沟通、审议制度及执行方式,研拟供电瓶颈地区可靠度改善方案,编制电力资料统计手册,办理用电设备检验维护业维护状况的查核。

配合《能源发展纲领》有关能源开发及使用评估机制进行电力供需分析与规划,搜集与研析电力供需相关资料,办理未来20年长期电力负载预测,办理未来15年长期电源开发规划。

针对调查对象的个人特征:性别、学历、年级、专业、文献检索课程、本科就读高校(是否985或211高校)、A类学术论文发表情况进行了描述性统计分析,具体如下:

规划研究智慧型电表系统技术,搜集海外推动智慧型电表系统的做法、经费、成效、遭遇障碍、解决方式与营运模式。扩增测试系统户数达1,000户,测试通讯可用性、稳定性、安全性与开放性。就台电公司建设完成1万户低压智慧型电表系统进行成本效益分析与评估。针对集中器、通讯服务器、大数据资料传送,进行功能与稳定性测试。

规划研究智慧电网技术,搜集世界各国推动智慧电网相关资讯,包含关键原因、推动时程、规划重点、技术规范等。研究台电公司建置中的智慧型电表基础建设未来如何与智慧电网进行整合。智慧电网中包含各种再生能源发电设备,如风力、太阳光电、燃料电池等,研究该类设备并入智慧电网后,对于电力系统可能产生的冲击与研拟解决方案。规划台湾智慧电网架构与运作模式。

(四)推动再生能源技术

太阳热能技术开发与设置推广,包括进行太阳热能结合300W型史特灵发电系统示范展示。建立中温选择性吸收膜连续溅镀及500米集热片连续生产技术,可作为业界技术升级载具。预计推广补助太阳能热水器27,600件,约138,000平方米,折合1年约可减少30,360吨二氧化碳排放量,相当每年约可提供11,040升油当量的能源。

高效能太阳光电系统及染料敏化太阳电池技术开发,包括高可靠度模组技术,开发标准电池性能评价技术,电池及模组缺陷评价技术,模组品质与寿命提升技术。

高发电量系统技术,包括开发可见光-近红外光广域吸收太阳电池技术,低劣化稳定型太阳电池技术,抗遮蔽效应的多回路设计太阳电池技术,高效能散热模组技术,广角宽容低聚光模组技术。

自主化大型风力发电技术开发与推动海洋风力发电设置,以2兆瓦以上风力机为载具,完成本土化风力机系统整合及提高自制率。结合国际合作引进技术,进行3兆瓦以上自主性抗台耐震型海洋风力发电设备产业技术先期研究。建立高妥善率的陆海域型智慧维护系统,降低故障发生率,有效减低维护成本。协助岛内推动海洋风电设置,并建立岛内自主海洋风力发电系统技术能力。

生物质燃料技术开发与示范推广,以非粮料源(如微藻)所产制的生质柴油进行车辆适用性的影响研究;持续推动全台湾全面实施B2及示范推广“北高都会区E3酒精汽油推动计划”。

前瞻性海洋能及地热能源开发,包括完成本土自有数十千瓦级波浪发电原型机的系统组立与整合,及进行原型机组布放测试,期以成功经验吸引业者投入设备开发,促进波浪发电产业发展。依台湾低阶温差发电市场需求,开发兆瓦级低阶温差发电系统。

研发地热井结垢抑制技术,研发地热井尾水回注技术。

(五)推动节约能源

工业部门能源查核管理与节能技术服务,包括协助3300家工业大用户建立能源查核制度并完成能源查核申报资料审查、核备、新增大用户节能辅导与管理等作业;提供600家能源用户能源查核或辅导,推动200家能源用户节能诊断后续追踪;实地赴厂进行工业锅炉节能诊断及推动锅炉合理化操作管理共200座;推动6个集团企业成立节能服务团。调查主要设备能源效率现况,建立或更新25项主要产品及5种设备耗能指标。提供50家染整业制程节能技术辅导,热能系统效率提升25%;推动ISO能源管理系统,结合能源申报查核制度,加速节能减碳扩散效果。

住商部门能源查核管理与节能技术服务,包括辅导400家非生产性质行业能源用户建立能源查核制度、节约能源目标及执行计划并完成能源查核申报;以指定行业类别的能源用户为对象,施行节约能源规定的宣导与劝导;提供233家非生产性质行业能源用户现场实地节能技术服务;辅导连锁餐饮业、鞋业等服务业共计2个集团加强推动产业自发性节约能源计划;办理“节能绩效保证示范推广专案”相关行政作业及受补助机关计划进度管理考核。

使用能源设备及器具效率管理,包括节能标章产品能源效率技术提升与产业辅导。制定节能标章产品新基准;研拟2项产品的能源效率标示规定;执行自愿性节能标章制度(31项产品)与强制能源效率标示制度(冷气机、电冰箱、除湿机、省电灯泡)及其相关的管理与稽查业务;研拟至少2项使用能源设备或器具台湾标准(CNS)测试方法及其容许耗用能源基准,并执行后市场管理制度。

车辆能源效率管理,包括国际间车辆相关管制法规与测试程序调合趋势分析;耗能证明核发及核章电子化作业系统;车辆耗能证明函审查、建档及核发作业;进口车辆耗能合格车型核章作业;车辆能源效率标示稽查与新车抽验。编印车辆油耗指南;台湾产车产销月报表整理。美、日、欧洲油耗指南网站资讯及测试资料差异分析。

推动台当局机关及学校四省专案计划,包括推动台当局机构部门执行节电、节水、节油及节纸相关措施,建立咨询服务平台;办理台当局机关及学校执行成效网络填报作业,进行资料汇整及分析;办理台当局机关及学校四省专案计划执行成效评比事宜。提供168家台当局机关学校节能技术服务;公共部门能耗统计分析及建立机关学校用电指标评估模式。

推动LED道路照明计划,包括研订推动LED路灯节能专案示范计划相关补助作业要点。审议申请计划书,核定受补助计划办理更换水银路灯为LED路灯。办理受补助计划案执行进度追踪管考。预计换置8000盏以上LED路灯,换装后每年可节省525.6万度电,减少3274吨二氧化碳气体排放。

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