專門追蹤、研究全球再生能源產業發展方向以及電力基礎建設相關投資的彭博新能源財經（Bloomberg New Energy Finance；BNEF）在最新公布的一份研究報告指出，再生能源發電技術成本持續大幅下降，尤其是太陽能光電的發電成本已經可以跟傳統火力發電一較高下，並且逐漸威脅到燃煤電廠的生存空間。

檢視這份BNEF最新的2017年~2040年全球長期能源產業展望報告 -- “New Energy Outlook 2017 “ ，有幾項分析預測值得我們重視。

整體來說，從今年開始到2040年為止，預計全球將會在電力部門中投資美金10.2兆的經費來建造新的發電設備，激發這些投資的幾項主要的動能其中包括：持續迅速下降中的太陽能光電、風力發電以及儲能電池的成本，還有來自於充電式電動汽車日益普及之後所隨之增加的用電量需求。

而這10.2兆美元規模（折合台幣現值約311兆）的新發電設備建造預算中的72%比率（約7.34兆美元，折合台幣現值約234兆）將被用於開發新的風力發電場以及太陽能光電場的相關投資上。（請參見圖表一。）
圖表一：全球電力部門年度投資於新增發電設備的金額預測分析。直到2040年為止，投入於新建各種再生能源發電的投資金額，將佔整體新電力該發投資金額的絕大部分比重。

特別值得注意的是，目前至少德國、澳洲、美國、西班牙以及義大利等國家，太陽能發電的成本已經降到跟燃煤電廠一樣低的價位，而且預計到2040年時，全球的太陽能發電的生命週期均化成本（the levelized cost of electricity，LCOE）還會比現階段再調降66%。此外，在五年之內，到2021年的時候，中國、印度、墨西哥、英國以及巴西這些國家，太陽能光電的成本就可以變得比燃煤發電還便宜！ 到2040年時，大規模的太陽能光電站發電的均化成本(LCOE)在日本較目前還會再下降高達85%，但是其中的70%降幅會在未來5年之內就被實現，美國到2040年時，預計會成本會下降67%，而其中的30%降幅可以在2022年前就被實現，同樣的短短五年內成本持續大幅調降的情況也會普遍存在於全球其他國家的光電市場中。（請參見圖表二）

     圖表二

因此，由這個角度來看，台灣要在2025年將太陽能光電裝置容量向上提升到20GW的幅度，剛好是搭上這班全球太陽能光電大降價的特快車，是相當可行的，也值得全力以赴的事情。 因為越到後面成本越低，越到後面裝置容量越大，因此自然形成一種滾動式向下攤平成本的機制，長期來說，電價成本自然是向下調降的。

除了太陽能發電之外，另一個再生能源的主角，風力發電的總體成本也會持續大幅下降。在BNEF的分析報告中指出，到2040年，全球陸域風電的均化成本還會比目前的水準再下降47%，主要原因是越來越便宜而且有效率的風電機組，再加上更先進的營運成本管理能力。至於新興的離岸風力發電部分，均化成本的降幅更加快速，到2040年時的降幅高達71%之鉅，其主要的原因是來自離岸風電產業的營運經驗成熟，產業競爭趨於激烈以及產業達到經濟規模致使單位成本明顯下降。 綜合以上太陽能光電以及風力發電的成本下降和效能提升雙重因素的複合作用，風電與光電佔全世界發電量的佔比將會明顯攀升，BNEF的最新分析預測指出，風電與光電這兩項再生能源裝置容量佔全球總發電容量的佔比，將會由目前的約12%持續增加至2040年時接近一半的水準，而且到時候，再生能源發電當中，僅僅是風電、光電的總發電量估計就會佔全球總發電量的34%比重，，較目前的5%水準呈現顯著提升的局面，再加上其他種類的再生能源以及傳統水力發電的發電量，屆時，全體再生能源總發電量將會佔據全球總發電量的一半比重。（請參見圖表三）

   圖表三

而當再生能源佔比快速攀升的同時，電力部門也將隨之出現相對應的轉變，其中最主要的改變就是儲能電池以及具有彈性調度特色，能夠更加匹配風電、光電間歇性發電特質的快速啟動、停機，調整輸出功率的燃氣發電機組的興起。 BNEF的分析預測指出，大規模電廠級的儲能電池設備將會日益與燃氣電廠搶食尖峰用電時段的電網彈性調度餘裕的電網輔助功能市場，再加上小規模的自用與商用儲能電池的輔佐，這將會讓再生能源在2040年時站穩德國74%總用電量的市佔率，在美國則達到38%市佔率，在中國達到55%佔比，在印度則達到49%佔比。（請參見圖表四）

圖表四

相對的，在全球整體電力組合中，燃氣發電將會比目前增加16%的裝置容量，進而擔任搭配間歇性再生能源發電的最佳搭檔。BNEF預測，到2040年，全球還會再投入美金8,040億規模的資金用來新建具有快速反應功能的燃氣電廠。 針對燃煤發電，BNEF的最新分析預測則是明白指出燃煤發電已經進入日暮西山的階段了，隨著日益便宜的再生能源發電以及燃氣發電搶佔全球市場，目前檯面上已經知道正在規劃中的燃煤火力發電廠，到2040年的時候，將只有其中的18%會被實際執行興建，這代表著在2040年之前，將會有高達369GW規模的燃煤電廠開發計畫會被取消。

例如在美國，儘管川普總統試圖提振燃煤發電產業，但是到了2040年美國目前燃煤電廠一半的規模仍然會從市場上退出，因為在現有的老舊燃煤電廠被除役之後，取而代之的絕大部分將會是乾淨的再生能源發電或是污染明顯較低的燃氣發電廠。至於在歐洲電業市場，燃煤發電佔比更是會較現在減少高達87%的規模，主要是基於日益嚴苛的環保規範將燃煤電廠淘汰出局。（請參見圖表五）

圖表五

同時值得關注的是，由於太陽能光電在南韓與日本的兩個市場最終將會取代現有的燃氣電廠，BNEF預測，目前佔全球海運天然氣市場50%需求量的日韓兩國，未來10年間對於發電用天然氣的需求量將會大幅減少50%之鉅，因此將會對全球海運天然氣的產品價格與運送成本產生相當程度的抑制作用。 對於台灣而言，在我們進行能源轉型的過程中，當再生能源占比大幅提高時，相當關鍵的一點是，我們採用何種型態的發電技術來搭配佔比越來越高的間歇式再生能源。 在參考各界各國的實例後可以發現，除了新興的儲能電池技術之外，台灣還需要新一代的可快速、彈性反應，在極短時間內就可以啟動並降載的新型態發電廠來搭配以太陽能光電與風力發電這類間歇性為主力的再生能源發電。而目前國際間技術最成熟、商業化普及最高的應該就屬於新一代的快速反應燃氣機組。台電從2012年開始，已經投入超過台幣3,400億元的經費，用來執行林口、通宵、大林三大火力發電廠的大型火力機組的汰舊換新計畫，目前都已經陸續進入落成、商轉的階段，除此之外，台電也還在持續規劃興建新的燃煤與燃氣發電廠; 台電在大力擴建的燃煤電廠，雖然號稱是使用超超臨界技術，可以明顯減少污染，並提升運轉效能，但是他們是不是可以符合一個必須要能夠非常彈性的、在短時間內就要能頻繁啟動、停機、並且彈性調控輸出功率這樣運轉要求的發電系統呢?如果不是，那對將來我們的發電成本將會有很大的負面影響，好不容易得來的再生能源成本下降的利益，卻都會被技術不相容的傳統火力電廠給吃乾抹淨還甚至倒虧回去，更加糟糕的是兩種無法相互搭配的電力來源將會對電網的穩定度帶來負面影響。 請參考下列這一份德國的研究報告，看看新舊燃氣火力電廠技術在運轉成本，以及污染排放量上的顯著的差異。 （請參考圖表六）

圖表六

現階段台灣的新設火力電廠有沒有彈性、快速反應的能力？如果沒有，要如何改善？需要多少資金？還在規劃中的新燃氣、燃煤電廠是否充分考慮到要跟將來勢必不斷增加的再生能源發電密切搭配的種種運轉性能的需求了呢？ 這將是決定台灣能源轉型成功與否的一項關鍵因素。如果規劃錯誤，搭配失當，不僅會浪費台灣寶貴的資源與發展時程，也將嚴重影響台灣的電力供應穩定度，我們必須關注這些關鍵要項的發展與執行細節。

 文章內容資料原始來源：

New Energy Outlook 2017 Executive Summary by BNEF BNEF_NEO2017_ExecutiveSummary.pdf New Energy Outlook 2017 Key Findings by BNEF https://about.bnef.com/new-energy-o⋯⋯
Solar Power Will Kill Coal Faster Than You Think https://www.bloomberg.com/news/arti⋯⋯ Fast cycling and rapid start-up power plant technologies https://www.energy.siemens.com/mx/p⋯⋯ Power plant O&M and Asset Optimization -- The Cost of Cycling Coal Fired Power Plants http://www.pserc.cornell.edu/empire⋯⋯

#責任編輯ＫＣ