能源轉型，值得做嗎？ AUGUST 17, 2018 能源萬象 關鍵字 ： 能源轉型，值得做嗎？ 文／Tony Yen (媽盟特約撰述) 如何評斷能源轉型是否值得去做？ 想到回答這個問題以前，我們必須知道如何嚴謹、全面地分析能源轉型的經濟學效應。 根據德國Fraunhofer ISI的Mario Ragwitz博士，能源轉型的經濟學效應可以區分成三種尺度：能源系統尺度、微觀經濟學尺度、以及巨觀經濟學尺度。底下我們會從不同尺度，討論轉型過程帶來的影響。 能源系統尺度 在能源尺度裡，我們討論的是能源轉型對於系統總成本帶來的改變。 一個能源系統的系統成本可以區分成發電成本還有整合成本。發電成本的部分，傳統上有幾個比較大的項目：裝置成本、維修成本、以及燃料成本。 再生能源跟傳統電廠在發電成本結構最大的差別，就是它幾乎沒有燃料成本，而裝置成本佔了最大宗。 Agora Energiewende對不同發電選項發電成本結構的比較 所以相較於傳統電廠，再生能源就沒有燃料成本波動的風險；前期融資環境以及政策支持度、批售電價波動等等外部因素反而成為業者最需要注意的不確定性。另一方面，對於系統整體與政策制定者而言，最大的風險則在於各計畫的完成速率能否滿足政策需求。 長遠來看，再生能源大規模生產的結果，使裝置成本成指數下滑，這也就是所謂的「學習曲線」。目前世界各地，新建再生能源的發電成本已經比大多數新建傳統電廠還便宜，甚至有些個案已經比既有運作中的傳統電廠更便宜。 Lazard 2017年美國各能源選項均化發電成本 不過，可預測變動型再生能源如風能、光能併網以後，會造成電力系統調度模式的改變，這中間需要額外的整合成本。 整合成本包括擴建電網需要的電網成本、提供次小時尺度額外彈性能力所需要的平衡成本、以及因應殘載變化，傳統電廠調度方式改變產生的特性成本。 即使在可變型再生能源大量併網後，整合成本仍遠小於發電成本。不過，整合成本不單單受到再生能源併網容量影響，系統整體的彈性能力其實才是決定其大小的關鍵因素。比如，Aurora的一篇報告中就指出，不新建核能機組、高電池滲透率等等增進系統彈性的情境，能夠有效降低英國太陽能併網時需要的整合成本。 微觀經濟學尺度 微觀經濟學尺度討論的是能源轉型過程中，經濟效益受到政策和市場變動的影響。因為是分配上的改變，又可以稱為分配效應。 在政策上，為了加速再生能源學習曲線造成的降價效應，政府會提供價格政策或者綠電義務政策，降低再生能源業者發展初期的障礙。躉購費率是對於業者保障最高的價格性政策，競標價格則是再生能源發展較成熟以後，確保大型再生能源業者具有成本有效性的政策。 在批售電力市場上，大量零邊際成本的可變型再生能源會排擠到其他傳統電廠，造成他們營運上的困難，此即「競價順位效應」（merit order effect）。長期來說，彈性能力會漸漸成為電力市場的重要指標，非彈性傳統機組（核能、褐煤）在電力系統的配比會逐步下降。當然，這前提是批售電力市場有所改良，以充分反應系統需要的彈性能力。 巨觀經濟學尺度 巨觀經濟學尺度討論能源轉型對於經濟體總體指標的貢獻。過去已經有一些研究表明，發展再生能源對於歐盟經濟體整體GDP和就業率，會有些微的正面影響。當然，如果從一些更全面的總體經濟學指標，比如聯合國的永續發展指標，能源轉型也會帶來正面助益。總的來說，不論就環境、產業、能源民主等等角度，能源轉型都能有所貢獻。 根據Dr. Mario Ragwitz，歐盟過去的研究指出發展再生能源對GDP和就業率都有正面助益 SDG 7的目標，包括了發展再生能源、改善能於效率等等能源轉型的重要方向 重要觀念整理 1. 討論整合成本時，必須要以「全系統」尺度來看。如前所述，系統的彈性能力影響整合成本甚劇，要建置哪些傳統電廠、儲能設備的多寡和調度方式、以及電力市場運作方式等等，都是決定整合成本多寡的因素。 2. 討論能源轉型的經濟學效應時，務必和現狀、或者是毫無作為的未來做比較。亦即，雖然初期發展再生能源看似很昂貴，但是長遠來看，維持老舊電力系統，面臨的社會和經濟風險恐怕只會越來越大。因此，發展再生能源、提升能源效率等等轉型政策，有其正當性和急迫性。 *延伸閱讀／能源轉型真的Z>B嗎？全文https://medium.com/@yenishrepublic/c7dbf9ef6f36 *作者介紹／Tony Yen，現留學德國，就讀弗萊堡大學再生能源工程與管理碩士學位學程