『低碳能源』低碳能源』是

我們一定要走的路

陳勝朗陳勝朗

財團法人核能科技協進會

中華民國九十九年七月中華民國九十九年七月

0

● 全球能源競奪及發展佈局是舉世近來最受關注的議題之一能源安全涉及國家發展的獨立性 因此● 能源安全涉及國家發展的獨立性，因此，

能源安全即等同於國家安全

● 向低碳經濟轉型已經成為世界經濟發展的大趨勢● 向低碳經濟轉型已經成為世界經濟發展的大趨勢

◎“碳足跡＂、“低碳經濟＂、“低碳技術＂、“低碳發展＂、◎ 碳足跡 低碳經濟 低碳技術 低碳發展

“低碳生活方式＂、“低碳社會＂、“低碳城市＂、

“低碳世界＂ 、“節能減碳＂低碳世界 節能減碳

等系列新概念、新政策應運而生等系列新概念、新政策應運而生

◎ 能源與經濟以至價值觀實行大變革的結果，可能將為

逐步邁向生態文明走出一條新路邁向生態文明走出一條新路

簡 報 大 綱● 為甚麼要低碳能源？

○溫室氣體排放效應＂和“能源資源瀕臨供應極限＂的問題

○能源與二氧化碳的排放

○「京都議定書」與永續發展

● 世界與我們在能源推展現況

○世界能源需求趨勢

○世界低碳能源發展趨勢

○我們低碳能源發展趨勢

● 低碳能源發展的問題● 低碳能源發展的問題

○再生能源發展面臨的挑戰

○核能發展面臨的挑戰○核能發展面臨的挑戰

● 我們應有的努力

2

為甚麼要為甚麼要低碳能源低碳能源？？1 「溫室氣體排放效應 和「能源資源瀕臨供應極限 的問題已成1.「溫室氣體排放效應」和「能源資源瀕臨供應極限」的問題已成為科學界及全球公眾廣泛認定的事實，也是二十一世紀世界面臨

的最大挑戰之一的最大挑戰之一。

2.台灣屬於土地狹小的海島型國家，對於溫室氣體效應在氣候變遷所受影響極為嚴重 承受度很低 甚至倍於大陸型國家：所受影響極為嚴重，承受度很低，甚至倍於大陸型國家：

1).根據中央氣象局資料指稱，過去100年台北平均溫度上升1 31℃，台南上升1 39℃ ，比全球平均溫度上升0 6℃1.31℃，台南上升1.39℃ ，比全球平均溫度上升0.6℃還高出一倍。

2) 台灣地區年平均降雨量並無太大變化，但降雨時間減少、2).台灣地區年平均降雨量並無太大變化，但降雨時間減少、降雨集中且強度增大，尤以中、南及東部的趨勢最明顯。

八八莫拉克風災造成南部地區的單日降雨量為50年最高。八八莫拉克風災造成南部地區的單日降雨量為50年最高。3.據國際原子能總署IAEA估計，約40年後石油資源將使用完

溫室氣體效應—氣候變遷地球的玻璃罩就是大氣層和其中的溫室氣體

沒有溫室氣體效應，地表均溫將從攝氏15度降為零下18度

人類工業化後排放大量温室氣體如二氧化碳等，溫室氣體在大氣層中

累積，濃度增高後，會阻礙陽光射到地面，太陽光能量較低的紅外線

無法穿透大氣層，形成全球暖化

形成過度的溫室氣體效應

也就是全球暖化

●地球的溫度逐漸上升

●生物會感覺越來越熱

●融冰現象出現

●生物生存的環境出現變化，

不再適合居住

4

過度溫室效應的後果--北極的冰層溶化了

54

過度溫室效應的後果

1979 19851981

1990 1993 19991990 1993 1999

2007 9 142002 2005 2007.9.14.2002 2005

北極的冰層逐年範圍變化

6

北極的冰層逐年範圍變化

溫室氣體效應的後果

南太平洋島國土瓦魯快被海水淹沒了* ，因為它的國土只比海平面高出4公尺。 以前

現在

*氣溫上升導致海洋變暖和，南北極冰山融化，如果所有冰山都融化，海平面將上升60公尺，依據目前的融化速度推算，海平面將於2100年上升15至90公分。

現在

7Ref.葉宗洸教授，溫室氣體效應及其能源利用

溫室氣體效應的後果---氣候變化比以前激烈，形成大旱或大澇形成大旱或大澇

澇旱加劇！ 2009 .08.18 小林村淹沒了

相片來源:嘉義大學，李孟育教授

那些是溫室氣體？在大氣中自然與人為排放氣體的比率

溫室氣體種類

大氣中自 然的 比率%

人為因素排放佔的 比率%

溫室氣體效應貢獻的 比率%

水蒸氣 36～70

臭氧 3～7

二氧化碳 9～26 7272 60.160.1(來自工商業)甲烷 4 9 18 19 8 (來自畜牧業)甲烷 4～9 18 19.8 (來自畜牧業)

氧化亞氮 ＜ 1 9 6.2(來自工商業)

碳氟氯化物 ＜ 1 1 13.5(來自工商業)

9

參考資料：葉宗洸教授，溫室氣體效應及其能源利用

人為溫室氣體的源頭

○○○

二氧化碳佔72% 甲烷佔18% 氮氧化物佔9%

10

2000年全球人為溫室氣體排放源及其比例

不同能源資源發電類別所排放CO2 的量之比較

石油煤 834-1026

657-774

核能

水力

天然氣 398-469657-774

3-405 90

低碳

太陽光電

地熱

水力 5-90

13-10415

燃燒資源發電排放

設施運轉排放碳能源

排放量

0 200 400 1000800600

風力

太陽光電

7-15源

CO2 排放量 (g- CO2/kWh(transmission end))

Source: Central Research Institute of Electric Power I d t WEC 2004

11

Industry，WEC 2004

京都議定書京都議定書京都議定書京都議定書

世界各國怕氣候越來越熱 導致世界各國怕氣候越來越熱，導致人類及各種生物無法生存，所以人類及各種生物無法生存，所以共同簽訂合約要減少溫室氣體的排放。

12

『京都議定書』---國際環保公約

1) 為了抑制人為溫室氣體的排放，防制氣候變遷，聯合國於1992年地球高峰會舉辦之時，通過「聯合國氣候變化綱要公約 對「人為溫室氣體 排放做出全球性管制的宣示約」，對「人為溫室氣體」排放做出全球性管制的宣示。

2) 為落實溫室氣體排放管制工作，1997年12月於日本京都舉行聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會，通過具有約束聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會 通過具有約束效力的『京都議定書』

3) 2005年2月16日正式生效，規範38個工業國家及歐洲聯盟國家的溫室氣體排放量，須在2008~2012年間降至1990年的排放量平均水準再減5.2%，但美國尚未同意

4) 2008年締約國大會(COP)P14/MOP4原期待將後京都的政策4) 2008年締約國大會(COP)P14/MOP4原期待將後京都的政策框架作成決議，但僅停留於討論，針對會議重要議題(如減量目標設定、產業部門減量協定等)仍未能取得進一步的共識目標設定 產業部門減量協定等)仍未能取得進一步的共識

5) 2008年八大工業國在日本北海道洞爺湖會議宣告，於2050年將二氧化碳排放量降至目前的一半

14

15

世界上再生能源與核能需求重要性逐年提升

各類再生能源 核能(在不同地區)各類再生能源 核能(在不同地區)

其他再生能源

地熱

兆千瓦/小時 億千瓦

地熱

風力水力

大陸 印度

16

國內能源使用發展趨勢國內能源使用發展趨勢

能源使用量使用能源 能源白皮書預測國內:

1833800

900

1800

1900

計算值 計算值

能源使用量

(十萬公秉油當量)

使用能源

CO2排放量(百萬公噸)能源白皮書預測國內:

● 能源使用量 2001～2025年平均成長率

1671

1754

600

700

1600

1700

計算值 計算值

預測值 預測值

年平均成長率2.1%

年平均成長率2.09%

● CO2排放量 2001～2025

272272309 331

347 36113341334

1486

300

400

500

1300

1400

1500

CO2排放基準

2

年平均成長率1.78%

113166

222272272

1094100

200

1100

1200年平均成長率1.8%

01990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025

1000

參考資料：能源政策白皮書(2005)

17

我們電力系統裝置(設計)與供應 (2008年)我們電力系統裝置(設計)與供應 (2008年)

發電運轉::盡量借重核能而再生能源供應能力待提升

○○

○ ○

○

參考資料 台電公司 2009 12

18

參考資料:台電公司，2009.12

● 2025年目標達成挑戰性之大實待突破！實待突破！

且屆時可裝設且屆時可裝設容量已達飽和

●屆時電價需大幅提高 我們必須提高，我們必須要有心理準備！

19

參考資料:蔣本基教授，98年全國能源會議

先進國家的自產／自主能源資源

93%

自產能源（不含核能）自主能源（含核能）

(指水力、化石)

我

72%

92%

71%

81%

93%自主能源（含核能）我們的能

獨立性

62%

50%

能源自主

性十分薄

27%

19%

39%主薄

弱！

2.2% 4%7%9.7%

19%

○台灣 日本 德國 法國 美國 英國 大陸○2018資料：能源白皮書(2005)Source: IEA“ Energy Balances of OECD Countries(2001-2008)”

我們自產及進口能源發展情勢與趨勢我們自產及進口能源發展情勢與趨勢

140

150 (134.0)

9.9

9.5

9.8

90

100

110

120

130 核能

液化天燃氣

石油

煤

百萬公

7.4%7.3%(100%)

50.9

68.4

3.2

5.8

7

8.7

50

60

70

80

90煤

自產能源公秉油當量 51.0%

12 2 19.329.5

43.522.4

29.7

38.5

0

0

6.1

7

10

20

30

40

50

4.1 3.7 3.3 3.2 2.55.4 12.2

0

10

1984 1989 1994 1999 2004

1.8%

32.5%

參考資料：能源政策白皮書、經濟部(2006)我們‧能源進口依存度：97.8%‧中東油、氣進口依存度 ： 76 74%

21

‧中東油、氣進口依存度 ： 76.74%

我們在低碳能源發展的問題我們在低碳能源發展的問題

1. 我們目前情況下，風力電、太陽光電、地熱電及生質燃料發電等再生能源在規模化 效能 供應穩定性和燃料發電等再生能源在規模化、效能、供應穩定性和

成本等方面面臨著諸多挑戰。因此，國家的未來能源

需求不能僅僅依靠再生能源來滿足

2).依據國際原子能總署2010年資料，目前世界上運轉中2).依據國際原子能總署2010年資料 目前世界上運轉中的核電廠有438座機組，建造中有54座機組，其中，運轉中包括我們的6座 建造中2座 核電廠可提供像運轉中包括我們的6座，建造中2座。核電廠可提供像7-11全年無休的長期穩定性服務，可知，核能發電技術十分成熟、具安全可靠，但是部份民眾對核廢料

（有用過核燃料及低放射性廢料）的最終處置有疑慮

22

台電公司風力發電10年發展計畫風力(2005年)註:合計約230台(不含民間裝置數量)

風力註:合計約230台(不含民間裝置數量)

大園觀音（20台，3萬瓩）

大潭火力（3台，4500瓩）

核一廠（6台，3960瓩）

●據台電公司評估，我國

●在設置技術規範上：每座距離需600公尺以上 距住家需200 大潭火力（3台，4500瓩）

桃園觀塘（11台，2.2萬瓩）

新竹香山（6台，12萬瓩）

台中港（18台 3 6萬瓩）

可供設置焋置地約

2000平方公里，初估

陸上供電約200萬千瓦

離岸供電約 萬千

以上，距住家需200公尺以上

●只能選擇風強的地方裝設且會因季節不同風向變化而影 台中港（18台，3.6萬瓩）

台中海堤（9台，1.8萬瓩）

台中火力（4台，8000瓩）

彰濱（ 台 萬 ）

；離岸供電約100萬千

瓦

●據台電新增電源計畫指

出:自94年至100年將設

不同風向變化而影響供電穩定度。

彰濱（36台，7.2萬瓩）王功永興（22台，4.4萬瓩）

雲林縣境內（60台，20萬瓩）

出:自94年至100年將設

置154台，合計供電約

29萬千瓦；另外民間約

投資設置三倍數量澎湖中屯（8台，4800瓩）澎湖湖西（6台，5100瓩）

其他離島（10台，6000瓩）風力發電能再增加的數目

台南海汕洲（7台，1.4萬瓩）

核三廠（3台，4500瓩）

增加的數目十分有限！

23

台灣地區風力發電各示範系統每月平均發電率

‧平均發電率為31.53% 風速要求 4ft/sec.以上

60

80雲林(麥寮)

(%)月

平均發

電率

20

40

60澎湖(中屯)

新竹 (春風)

電率

0

20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

月平均

月參考資料:─‐‐工程月刊

● 冬季盛行東北季風，使得台灣海峽像一個快速風道， 是良好風場

● 最需要用電高峰的最需要用電高峰的夏季夏季:: 除颱風外 有風日子不多除颱風外 有風日子不多

24

● 最需要用電高峰的最需要用電高峰的夏季夏季: : 除颱風外，有風日子不多，除颱風外，有風日子不多，

也缺也缺東北季風！東北季風！

太陽光電隨著不同季節、日照太陽光電

輸出電力變化情形

‧台灣北部地區每年日照約1400小時

好天氣

‧南部地區每年日照約2700小時

陰天

輸出電力率 約2700小時

‧‧夜晚、陰雨天夜晚、陰雨天

率

夜晚 陰雨天夜晚 陰雨天無太陽光無太陽光------

靠老天爺給電靠老天爺給電雨天

(註：每年為8760小時)

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III V族聚光型太陽能發電示範系統III-V族聚光型太陽能發電示範系統--核研所設置在高雄縣路竹鄉● 1.2kW 子系統規格 :

模組數量 : 12

系統面積 :4.2 x 3.6 m2

系統效率 : 約20%

核研所區

(一般家庭裝置容量需求 : 3~5kW)

● 1百萬瓦 發電系統設置規格

區內

子系統裝置容量 : 5kW子系統模組數量 : 48

● 1百萬瓦(MW) 發電系統設置規格

子系統模組數量 : 48子系統面積 : 8.5 x 8.0 m2子系統數量 : 200

佔地面積 約2公頃 (0 02平方公里)佔地面積 :約2公頃 (0.02平方公里)

我們可用空地很有限！我們可用空地很有限！

26

設於路竹鄉示範系統設施一角

●太陽光電與風力

發電可輔助提供發電可輔助提供

商業、住宅用，

但仍需借重穩定但仍需借重穩定

的安全基載電源

備用備用

●對於離島地區，

可採取各系統整

表 再生能源電能躉購費率 (99.1.25 經濟部公告)

再生能源類別 電能躉購費率（元／度）

可採取各系統整

合，且維修較為

方便

再生能源類別 電能躉購費率（元／度）

1 瓩以上至 10 瓩太陽光電* 11.1883 10 瓩以上至 500 瓩太陽光電 12.9722

500 瓩以上太陽光電 11.1190方便

●再生能源電能需靠

1 瓩以上至 10 瓩風力 7.2714 10 瓩以上風力 2.3834 風力發電離岸系統 4.1982 川流式水力 2.0615 地熱能 5 1838

補貼的情形如附表

地熱能 5.1838生質能 2.0615 廢棄物 2.0879 其他 2.0615 * 基於國內融資體系尚未完備之前，就 1 瓩以上至 10 瓩太陽光電設置案另外提供 5 萬元／瓩設備補助

27

10 瓩太陽光電設置案另外提供 5 萬元／瓩設備補助。

水力

● 大型水力發電廠多是利用水庫，因建造時有會破壞水土保持及生物棲地的疑慮，以致在不易推展。美濃水庫的籌建即是一例

地熱

● 台灣地熱雖豐富，應用卻有限。宜蘭及清水的地熱電廠在1980年

已停止運轉；台北大屯山有應用潛力，但因高酸腐蝕性強，因高酸腐蝕性強，

建設效益不足建設效益不足生質燃料

● 利用稻草、玉米桿或芒草，以及甘蔗製造酒精技術確可行，惟其需大量料源且能終年穩定供應，以及在經濟效益，與其全程製需大量料源且能終年穩定供應，以及在經濟效益，與其全程製造使用能源對產出能源量的比率評價也值得探討造使用能源對產出能源量的比率評價也值得探討。據知巴西的蔗園是一望無際，一年收成可高達三次，同時，酒精生產廠是設在附近；而我們的收成期約需一年半一次，其他條件更加困難比較難比較

核能發電既有3座核電廠運轉執照期限僅還有一、二十年了！

怎麼辦？

新的！！

29

低放射性廢料最終處置場---世界上近30國家已建有77座處置場運用，

而我們卻仍不能！我們卻仍不能！而我們卻仍不能！我們卻仍不能！

場景上視圖日本青森縣六個所村反對有理 可有糖？

場景上視圖日本青森縣六個所村

核廢料桶入庫圖

30貯存庫側面結構圖

● 2009.3.18 經濟部公告我們低放射性廢棄物候選場址

●

建議低放射性廢棄物候選場址為:

台東縣達仁鄉台東縣達仁鄉澎湖縣望安鄉澎湖縣望安鄉

● 原規劃於98 年12 月底前核定公●告「建議候選場址」，惟因澎湖縣政府依據「文化資產保存法」規定將望安鄉東吉嶼場址部分土地公告劃為「澎湖南海玄武岩自然保

達仁鄉望安鄉望安鄉

公告劃為「澎湖南海玄武岩自然保留區」，致造成僅存「台東縣達仁鄉」1 處「建議候選場址」之情況

● 經濟部應核定公告應核定公告2 2 處以上處以上「建議候選場址」，方符合選址條

例規定，之後又需經之後又需經公投公投

低放射性廢棄物桶

低低放射性廢棄物:核能電廠在運轉維護時，作業人員所使用的防護衣物、手套及工具，以及部份更換組件材料手套及工具 以及部份更換組件材料受到放射性物質污染而形成之物料

瑞典用過核子燃料最終處置概念圖– IAEA TECDOC-1243指出12個先進國家已立地下實驗室進行研究

我們目

我們目

○

目前處於

目前處於

高放射性廢料處置地下實驗室○於技術評估

於技術評估

能力建立

能力建立估估立階段

立階段！！！！

32

各類能源資源供應安全的問題各類能源資源供應安全的問題

核電廠一年使用81噸核燃料，體積小、運貯便捷

一航次可供1.5～3年安全運轉

石油輸入業應儲存的安全存量最石油輸入業應儲存的安全存量最低總量調降為不得低於一萬公秉,但石油煉製業的安全存量則維持不得低於五萬公秉(60天運轉)持不得低於五萬公秉(60天運轉)

天燃氣電廠之貯槽，安全存量可供約７天運轉

燃煤電廠需 船次 萬噸級

（大潭電廠無足夠天然氣源，二部機組將改建為燒輕油）

燃煤電廠需95船次，6萬噸級

運煤船安全存量可供60天運轉

33

我們應有的努力

1.窮盡我國再生能源發展潛力，致力技術研發降低成本及提高設置誘因，兼顧低碳與穩定全面有效運用再生能源開發潛力 依自然地理稟賦條件及技術發2.全面有效運用再生能源開發潛力，依自然地理稟賦條件及技術發展支付生命週期成本，設定務實目標據以推動

3.為因應未來合理的能源需求，在兼顧達成溫室氣體減量目標及能源供應安全的前提下，將核能視為低碳能源選項，務實規劃我國核能政策

20102010--66--1717國際能源機構和經濟合作與發展組織核能機構16日在巴黎聯合發佈指出：◎發展核能在減少二氧化碳排放上可發揮主要作用，國際社會應大幅增加核能利用。◎在核能發展過程中將不可避免地遇到政治、工業、財政以及公眾接受度等方面的壓力

國際能源機構的最新統計數字顯示：目前全球核設施發電量佔全球發電總量的14%。如果能把這一比例在2050年前%

增加到25%，全球二氧化碳的排放量將可減少50%

我們應有的努力（續）我們應有的努力（續）我們以往社會經濟增長的模式，已經不能夠應對新出現的能源資源短缺

和氣候變遷之挑戰及壓力，如果想保有較好的生活方式，並進一步 平衡經濟發展和環境的可持續性，向低碳能源之路發展並進一步 平衡經濟發展和環境的可持續性，向低碳能源之路發展是不可避免的。尤其在二、三十年之後，部份再生能源的設置能量發展已達極限，屆時面對問題將更為嚴峻。基此，提出下列意見供大家共同努力參考:共同努力參考:

1.建立全民對我國溫室氣體減量目標下，在低碳能源需要的意涵與其應負成本和效益的認知

2.對於像世界上已有許多國家已採用多年的核能發電和核廢棄物料處置技術方法，能以負責任的態度虛心瞭解，期避免或減少「人為因素」干擾，使符合全民利益的工作能順利推展。

請不要把事情留待後人處理請不要把事情留待後人處理請不要把事情留待後人處理請不要把事情留待後人處理

最後最後，請我們大家能充分深入體會，為何於，請我們大家能充分深入體會，為何於95.4.2295.4.22中研院李遠哲中研院李遠哲 前院長前院長在「在「國家永續發展會議國家永續發展會議」中指出：」中指出：讓核四廠順利完成讓核四廠順利完成 發電，發電，

核一、二、三廠延後除役，待核一、二、三廠延後除役，待5050年後再生能源技術年後再生能源技術成熟時，再評定屆時的能源政策成熟時，再評定屆時的能源政策

謝謝謝謝 大家的參加大家的參加

敬請敬請 批評指教批評指教

並祝並祝 健康健康 愉快愉快並祝並祝 健康健康 愉快愉快

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