台灣能源自主與產業開創之契機-「臺大黑潮發電研發團隊」出發-應用力學研究所陳發林教授

台灣所需能源98%以上都需仰賴進口,在能源價格高漲的今天,憂心國家永續發展的人都在問:政府的能源政策為何?台灣有機會擺脫對化石能源的依賴嗎?台灣有機會發展自有的能源產業嗎?本文提出對上述三個問題的看法,並提出可能答案與具體行動方案,供新政府參考。

A、能源政策的五大面向

當今人類各項活動,概如經濟、文化、教育、政治…等等,無一之發展可與能源之使用無關。想像一下沒有能源的世界會如何:夜裡無燈,夏天沒冷氣,冬天沒暖氣,電腦、電視不能用,車不動,飛機不飛…,幾乎日常生活的活動全部停擺。甭說沒有能源,只要能源供應少一半,或價格升高一倍,即所謂的能源危機產生時,我們整體的生活品質或秩序就會大受影響。這對已開發國家如歐、美、日等,將特別明顯。職是之故,早在1970年代發生第一次石油危機後,這些已開發國家就開始思考「能源安全」的問題,紛紛草擬許多面向的能源政策。剛開始,各國都朝能源多元化與儲備安全用量的方向準備,以確保「能源安全」。後因環保意識抬頭,使用化石能源所造成的空氣、水與土地的汙染,演變到最近的溫室氣體排放,導致全球氣候變遷之各項議題被廣泛討論,迫使「能源環境」也成為能源政策重要的一環。各國紛紛制定許多法令,如各國版本不同之空氣污染法、水污染法、溫室氣體減量法等,進而課徵各種與前述污染有關的稅來抑制這類污染。

另外,在1970年末期,石油等大眾能源開始在紐約期貨市場公開交易後,能源價格就決定在全球自由市場的變化,不再掌握在少數國家的油公司手中,進而形成能源價格稍有變動,就馬上反應在各國的經濟活動上。為了減輕對進口能源的依賴,進而減輕能源價格變動對國內經濟的衝擊,許多消耗能源大國如日本、歐盟各國紛紛提高能源稅,希望能藉由價格提高來抑制能源消耗增加的速率,形成高能源價格的社會,故而衍生出「能源經濟」議題,對使用能源所衍生出的各種稅法和提升稅率對經濟的影響等都有多層面的探討。

其實,前述各項能源相關問題的最根本解決之道,就是擺脫對化石能源的依賴:若能使用各類乾淨能源,且能自給自足,就不再有環境污染或溫室氣體的問題,全球經濟也不再成為能源價格變動的奴隸,各國也不需再為能源問題而憂心發生戰爭。所以早從1970年代,歐美日各國就投入大筆研究經費全力發展所謂的再生能源,現在大家熟悉的再生能源如太陽能、風能、生質能、地熱能、海洋能等,都是當時提出且曾深入探討的議題。各國也考量其特有的自然條件而制訂出各具特色的「能源科技」政策,如丹麥之發展風能、德國之發展生質能。在剛發展之初,這些再生能源無論在能源效率、發電成本、或經濟規模上,都無法與已發展近一世紀的化石能源相比,更無法形成產業而生根立基。然而,近十多年來因許多相關科技的進步,導致成本降低、穩定性增加,已具有市場競爭力。譬如複合材料科技的進步,風機葉片直徑從1970年代的10米演變到今日的125米,發電量提升數十倍,發電成本已可降到與化石能源相同的水平。又如生質柴油與生質酒精技術,近年來在許多製程簡化上有長足進步,也因政府的補助及在生質作物料源的取得上的改善,其價格也已經能與化石能源相比而能產生利潤。太陽能的發電成本雖然仍高於化石能源多倍以上,但在許多國家的政策獎勵投資下,同時許多新的技術也持續朝降低製造成本及提升效率二項目標發展,也變成21世紀初再生能源的主流項目之一。目前,前述三項技術已儼然形成有可能部份取代化石能源的架勢,其原因除如前述要拜科技術進步之福外,這同時之高油價刺激也是這一波「再生能源復興」的推手。而這推手的背後,就是各國積極制訂各種方案來刺激科技發展與提升研發經費的「能源科技」政策。

能源政策除上述的四個面向外,還有一項一直是許多國家在交互使用,而且也逐漸形成各國在考慮能源安全時不可或缺的政策,這就是「能源外交」政策。顧名思義,能源外交就是使用外交手段來達成能源安全的目的。如美國、加拿大和墨西哥三國所構成的「北美自由貿易協定(NAFTA)」,除在三國貿易項目上採取許多優惠和保護措施外,更強調能源上的互通有無。作法一:墨西哥將所生產的原油輸往美國,再從美國輸入提煉好的汽柴油。作法二:加拿大是美國原油之長期供應者,而美國是加拿大境內油公司的最大老闆。日本也利用其先進的核能和節約能源技術為後盾,廣泛地與「能源進口國」制訂合作協議,又與「能源出口國」簽訂長期採購合約,同時也在全球尋找油田與當地國合作開採,這與中國近年來利用其龐大的外匯實力,到處尋找各國之可開發油田的策略一樣。歐盟更明訂其會員國間之能源互補是一重大政策,也考慮設置單一電網,將全歐之電力輸配網路作一緊密連結。台灣也在能源外交上有許多努力,尤其在分散進口能源上有許多成效,除原油還是大都由中東國家進口外,天然氣和煤之進口國散佈全球,而去年,中國已變成台灣進口煤的最大供應者。最近之生質酒精議題,使美國與巴西簽訂合作協定,將巴西利用蔗糖所產生的含水酒精,運送到南美第三國進一步將水分減少後,再運到美國本土進行精煉,最後成為車用酒精。這類跨國合作生產再生能源的案例將會變成以後全球能源供應的合作模式,也是「能源外交」政策演變的結果。

上述五個能源政策的面向,「能源安全」、「能源環境」、「能源科技」、「能源經濟」和「能源外交」,前兩者是目的,後三者是手段。譬如,利用能源外交手段,就是要促成「可用合理價格買到足夠能源」(能源安全)的保障。制訂能源稅法或獎勵條例等經濟手段,是為了鼓勵使用潔淨能源和減少使用會產生污染的化石能源的手段。制訂能源科技政策,是為了鼓勵潔淨能源的研發,並在技術成熟時作進一步推廣使用,能同時達到提升能源自主(能源安全),促進環境保護(能源環境)的目的。能源科技也能產生能源產業,促進經濟發展;而且,能源產業長久以來一直是各國經濟結構中,在規模和影響力上最大的一環。所以,各國在發展能源科技上,均使上最大勁在角力,誰是贏家,就可能是下波主導全球發展的主角。

B、台灣現有能源相關政策

台灣的能源政策基本上是隨世界主流發展方向變化而被動地應變之。早期注重的是「能源安全」議題,所以台灣中油長期投入開發海外油田及所有權的取得;除阿拉伯地區以外,中油也和許多國家簽有購油或煤之協定,除希望能取得能源充分供應的保證外,也希望能買到較便宜的能源期貨。同時,政府也建立能源儲備系統,目前石油的安全儲備是一個月,煤是三個月,核燃料則達二年之久,唯天然氣因所需設備不足而只有數天的儲量。另一方面,「能源環境」議題也在1980年代開始因空氣、土地及水的污染嚴重而成立「環保署」來主管這類污染的管控,相關法令如「空氣污染法」、「水污染法」…等相繼產生。民進黨政府在2000年執政以後所倡導的「非核家園」也是一種方向明顯的能源環境政策。目前正積極準備立法的「溫室氣體減量法」和「能源稅」也是影響重大的法案。

「能源科技」政策是因應近幾年因歐、美、日各國在再生能源科技上的蓬勃發展及民進黨政府提出「非核家園」所衍生出的一系列政策,其中明訂在2010年時再生能源在發電的裝置容量上要達當時全國總裝置容量之10%,同時也積極立法「再生能源發展條例」來獎勵再生能源設備的設置與使用。同時,政府所投入在各類能源相關的研究經費上,在過去五年中,每年都呈倍數以上的成長。在產業方面,除中油與台電這兩大獨佔國營事業逐漸民營化以外,「電業法」允許私人企業投入供電系統,台塑也能在供油產業中和中油做公平的競爭;更可喜的是太陽光電產業變成台灣能源市場上的一顆閃亮之星,光電板生產廠商「茂迪」之股票面值高居全國「股王」多時,其產量也是全球前十大。

能源政策兩大主軸:能源安全與能源科技

「能源安全」是大多數已開發國家最注重的議題,美國是個顯著的例子。從其歷年來所制訂的能源相關政策可以看出,美國對能源安全的考量常是擺在第一優先。以去年所定的「2020政策」而言,美國要在2020年以前發展出替代能源來取代20%的石油用量,而這替代能源指的是生質能。其主要目的是要減低美國對石油的依賴,即是要增加美國能源安全。....待續