第二十一期 能源部門因應氣候變遷調適策略研析計畫雙週報

2014/12/05

第二十一期 能源部門因應氣候變遷調適策略研析計畫雙週報

2014/12/05

✲前言

103年本刊已陸續介紹日本、加拿

大、英國、韓國、中國等不同國家能

源業者面臨之氣候變遷風險與相應調

適策略。本期主題將介紹以核能為主

要 發 電 來 源 的 法 國 電 力 公 司

(Électricité de France, EDF)，其面臨

的氣候變遷衝擊與相應調適作為。

EDF 的核能機組占該公司裝置容

量八成以上，主要均為針對核能與水

力機組可能面臨的氣候變遷衝擊進行

分析，並提出短、中、長期不同時間

尺度之調適策略規劃方向，值得我國

參考借鑑。

✲ EDF 公司簡介

歐盟於 2007 年 7 月 1 日起，全面

開放電力市場自由競爭。目前法國電

力市場中，發電端與售電端為自由競

爭市場，輸電與配電則仍受國家管制。

EDF 原為法國國營電力公司，因

應市場自由化，另切割出輸配電子公

司 ERDF，歸法國政府所有。

法國 EDF 隸屬 EDF 集團 (EDF

Group)，該集團跨足法國、英國及義

大利，業務範圍包含發、輸、配、售

電相關業務，於亞洲及美國地區則提

供產業電能管理服務。

法國EDF公司簡介

此 外 ， 在 歐 盟 排 放 交 易 體 系

(European Union Emission Trading

Scheme, EU ETS) 下，EDF 設有受 EU

ETS 監管的子公司 EDF-T，進行溫室

氣體排放交易相關業務。

2013 年，EDF 集團共產出 653.9

TWh 電能，其中核能占 487.1 TWh

(約 75%)。法國 EDF 則產出 403.7

TWh 電能，相較於 2012 年微幅下降。

因 2013 年法國豐沛的降雨量與融雪

量，使法國EDF該年度水力發電創下

10 年新高，相對於 2012 年成長 20%。

EDF 集團雖然年產電量龐大，但平

均生產一度電所排放的二氧化碳僅

116.3 公克 (相較於台灣，平均生產一

度電所排放的二氧化碳為 522克)，若

僅計算法國 EDF 電能生產，平均生產

一度電僅僅排放 35.1 公克二氧化碳。

會有上述如此低的電力排放係數，

是因 EDF 之電廠能源配比結構主要以

核能電廠、水力電廠及其他再生能源

為主，故 EDF 生產之電能，於二氧化

碳排放面，相對其他電力公司潔淨。

EDF 重 視 企 業 社 會 責 任

(Corporate Social Responsibility,

CSR)，結合社會與環境面，表現於

EDF 在法國與英國之投資項目。

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在 EU ETS 架構下，歐盟國家為達成減

碳目標，均設有減量義務 (obligation)，

亦即歐盟各國政府將減碳目標量，根

據各國法令規章，分配特定減量義務

予減量義務者。法國及英國均積極實

施相關法令，將能源提供者 (如電力公

司、天然氣公司、液態瓦斯公司等) 視

為主要減量義務者。

因此，EDF 公司為配合法國及英國

政府政策，致力於社會住宅能源效率

提升，協助低所得用戶汰換並安裝高

效率節能設備，以達成 EDF 減碳義務。

舉例而言，2011 年至 2013 年期間，

EDF 投資 4 千 9 百萬歐元於法國社會

住宅絕緣工程，使住宅冷暖氣使用效

率大幅提升。另投資 4 億 9 千萬歐元

於英國低所得住宅，協助住宅絕緣工

程，以大幅降低低所得住戶之暖氣費

用與二氧化碳排放量。

✲ EDF公司面臨之氣候風險

一般而言，由整體供給面探討，電

力公司於發輸配售過程中，均可能受

到氣候變遷影響，導致電力公司設備

損害與營運損失。

根據 EDF 之研究，氣溫與發電效

率損失有顯著正相關 (如圖1)。圖中粉

紅色線段代表氣溫變化趨勢 (左軸，

單位:攝氏度)，藍色線段代表發電損失

(右軸，單位: 百萬度)。此外，EDF 報

告也指出，當氣溫越高每一度電之發

電成本越高。綜上而論，氣溫越高將

為 EDF 帶來越大之經濟損失。

由發電角度觀之，EDF 約 82% 的

電能生產來自於核能發電，氣候變遷

將從環境氣溫、冷卻水溫度 (如：河水

溫度)，影響核能電廠之發電效率。

EDF 共有 19 座核能發電廠，其中

14 座建造於河川旁，5 座建造於河口

或海岸邊。19 座核能電廠中共有 58

座反應爐，每個反應爐之發電容量介

於 900 MW 至 1,450 MW 之間。其中

海岸 18 座、河岸 10 座反應爐採開放

式 循 環 冷 卻 系 統 (open cooling

process)，其餘 30 座反應爐均座落河

岸，採循環式冷卻水系統 (recycling

cooing process)。

法國 EDF 電力公司氣候變遷調適策略

圖1 EDF 氣溫與發電損失關聯

資料來源：EDF。

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法國多數發電廠均有水源限制，係

受氣候變遷衝擊之主要原因。舉例而

言，氣候變遷將影響河川水文系統，

如：平均溫度上升導致降雪不足、融

雪不足導致河川流域面積縮小、河水

因溫度上升而蒸散量增加等。河川水

量不足，不單直接衝擊水力發電廠之

發電效率，建造於河岸之核能發電廠

與火力發電廠，仰賴河川作為主要冷

卻水來源，若河川水量不足，亦將影

響可供電能力。

由需求面觀之，主要影響需求的因

素為氣溫。當天氣過冷時，消費者將

大量使用暖氣設備。根據 EDF 統計指

出，氣溫每下降一度，則法國整體電

能需求約增加 2,300 MW。

綜上而論，整理法國 EDF 可能面

臨之氣候變遷風險如表 1。

✲ EDF公司之氣調適策略

EDF 公司針對氣候變遷提出之策略，

分為四面向、兩概念及三個時間尺度。

四大面向是指，第一，EDF將強化

既有發電設備，改善營運方針，並提

出氣候風險計畫 (Climate Hazards

Plan)。第二，將氣候變遷可能帶來之

損害，納入未來設計相關生產設備之

藍圖中。第三，強化設備因應能力，

避免氣候變遷帶來之災難性影響，並

在受災後能快速恢復供電。所有實際

操作流程與規範，均應詳細於氣候風

險計畫中提出，以利氣候導致之影響

發生時，相關人員可依循該流程進行

應變。第四，加強研發 (R&D)，以預

估氣候變遷衝擊、提供衝擊發生時快

速因應的支援設備、強化未來發電設

備或資產之耐受程度。如圖 2 所示。

表1. EDF 面臨之氣候變遷風險

氣候變遷 衝擊因子

衝擊面相 衝擊方式

冬季低溫 需求面 HDD (Heating Degree Day) 上升，暖氣需求增加，使用電量增加。

夏季高溫 供給面 冷卻水溫上升，使火力電廠 (核能、燃氣、燃煤等電廠) 可供電能力下降。河水蒸散量增加，水力電廠可供能力下降。

水文改變 供給面 因降雨、降雪增加或減少，使水力電廠可供電能力相應增加或減少。

資料來源：EDF，本雙週報整理。

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電廠設備因應氣候變遷之兩大概念，

包 括 抵 抗 力 (Resistance) 與 韌 性

(Resilience)。第一，根據統計結果與

歷史資料，針對 EDF 所有既有資產設

備與未來可能之投資項目，均需提高

對於氣候風險之抵抗力。第二，當氣

候衝擊發生時，所有設備需具備應變

能力與彈性，以確保所有設備的安全

性、可持續提供有效服務、並盡速使

設備回復至一般常態。要落實此兩大

概念，EDF 必須與公部門協力合作，

如法國核能安全局 (The Autorité de

sûreté nucléaire, ASN)，以避免重大

災害發生 (如：核災)。

EDF 將循三個時間尺度，於短中長

期各提出相關因應措施與策略。於短

期，EDF 將著重於增加各個電廠與發

電設備之彈性與氣候災害因應能力。

實際作法包括加強員工訓練、相關氣

候訊息分享及氣候風險預測。EDF 強

調新工具之發展與應用，以準確預估

氣候變遷及其可能帶來之衝擊影響。

目前，EDF 與法國氣象局 (Météo

France) 合作，建立每日、每週、每年

之氣候變遷模型，作為氣候風險預估

工具。此外，EDF 也改良發電系統規

劃最佳化工具，使電網能更快速的調

節，增加其穩定性。

中長期而言，EDF 強調既有發電設

備與投資新設備之安全性，及其天氣

災害應變能力。首先，EDF 將針對既

有電廠進行全面性健檢，檢查項目包

括冷卻水資源缺乏之耐受程度、空氣

溫度上升之耐受程度、水冷卻系統檢

修等。此外，EDF 亦有多項大型核能

電廠投資計畫，包括新型歐洲壓水式

反應爐 (European Pressurized Reactor,

EPR) 之設置。新型 EPR 反應爐有三大

特點，第一，簡化核能反應爐之介面，

使操作更加容易、更加人性化，降低

核電廠人為事故風險；第二，降低反

應爐爐心熔化之風險，強化支援系統

(增加安全系統個數、多元化後備電源

設置)、外在受衝擊能力 (可承受飛機

撞擊) 等。第三，減少核事故發生時

圖2. EDF 氣候變遷調適策略四大面相

資料來源：EDF，本雙週報繪製。

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可能對環境造成之輻射影響，包括設

計雙層安全防護措施及爐心熔融物捕

集器等，控制輻射最大擴散範圍。心

型 EPR 反應爐強調其高效能，不僅減

少 13% 放射性物質、30% 金屬結構

廢棄物、50% 固體廢物，及 50% 化

學排放物。並提高其熱功率，相較舊

型反應爐提升 5% 效率。(如圖 3 所示)

長期而言，EDF 仍將著重於核電廠

之設計與建造技術改良，強調技術研

發與知識累積。未來，EDF之研發工

作，將著眼於管理再生能源之不穩定

性、更加精準的氣候預測模型及降尺

度 (downscaling) 的天氣與氣候資訊

資料來源：EDF，本雙週報翻譯。

圖3 EPR 反應爐示意圖

建立。EDF 亦同時強調，天氣/氣候預

測模型並不僅服膺天氣/氣候服務，最

終仍須找到此些資訊與在地社會之連

結及其可能帶來之效益。

✲ EDF 氣候挑戰案例

前文提及 EDF 之短期調適措施包

括精準之氣候預測。氣候變遷導致的

高溫，可能使冷卻水溫升高，衝擊

EDF 發電效率，使可供電能力降低。

因此，EDF 研究部門提出長期預估模

型，推估未來氣候變遷下，河水溫度、

流量改變方式，作為調適因應之規劃

基礎。雖為長期推估模型，此模型實

質上也可以應用於短期之風險研究。

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此推估模型共包括兩大部分，一是

水文模型 (hydrological model)，可

監 測 河 水 流 量 ， 二 是 熱 力 模 型

(thermal model)，可推估河川水溫度。

EDF 以此模型模擬過去歷史資料，發

現準確度高，用於推估未來情境具一

定可靠度。圖 4 顯示該模型推估 1976

年羅亞爾河流域 (Loire) 的河水流量。

藍色線條顯示實際量測的河水流量，

粉紅色線條表示以模型推估之河水流

量，二者吻合度高，模型具可靠度。

資料來源：EDF。

圖4. 推估 1976年羅亞爾河流域河水流量

EDF 使用此推估模型，推算 2050

年羅亞爾河流域河水量可能之流量變

化，整理如表 2。平均而言，未來氣

候變遷導致高溫，將使羅亞爾河流域

全年流量減少，尤其夏季月份降低幅

度極大，相較於 1976 年約減少一半。

月份 流量變化 月份 流量變化

1 月 -1% 7月 -45%

2 月 1% 8月 -39%

3 月 -13% 9月 -49%

4 月 -6% 10 月 -34%

5 月 -28% 11 月 -35%

6 月 -43% 12 月 -12%

資料來源：EDF。

表2. 2050年相較 1976年 羅亞爾河流域河水流量變化

✲結語

本期雙週報介紹法國 EDF 公司面

對之氣候變遷風險，主要為溫度變化

帶來的供給面與需求面衝擊，包括冬

季暖氣需求增加、夏季高溫導致河水

溫度升高、河水蒸散量增加，使電廠

發電效率下降，供電能力不足。

EDF 提出四大面相、兩大概念及不

同時間尺度之調適策略規劃。本雙周

報研究 EDF 短期因應措施中提及之加

強氣候變遷模式推估案例，以作為

EDF 長期調適規劃之參考基礎。根據

TCCIP 對我國氣候變遷預估結果，台

灣未來將面臨「豐者越豐，枯者越枯」

之水文變化，可參考 EDF 作法，發展

我國水文變化預估模型，作為長期調

適策略規劃之參考基礎。■

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國際新聞

✲新聞摘要：

利馬談判是發展中國家透過國際

氣候變遷談判，促進已開發國家於

2015-2020 年採取實質行動的最後一

次機會。若無法解決雙方對於條約的

意見分歧，於明年巴黎大會上形成共

識，並制定可取代京都議定書、具有

法律約束力的條約，希望渺茫。

談判是否成功取決於富國與世界

排放大戶，也就是美國與中國之態度。

美國總統歐巴馬與中國總理席近平，

已對氣候變遷達成協議。美國將削減

碳排放量，於 2025 年達到低於

2005 年 26%-28% 之排放水準；中

國則承諾 2030 年為排放最高峰。

然而，多數富裕國家均只想要簽

署弱協議 (weak agreement)，亦即

具有減碳目標但不具有法律約束力之

協議。尤其美國、澳洲、紐西蘭、俄

國、烏克蘭及日本，均擁護氣候協議

僅需符合最低法律約束力。

新興工業國家，包括韓國、墨西

哥及巴西，均已達一定發展程度，卻

仍主張自己為發展中國家，無法達成

減碳目標。

發展中國家將根據科學評估數據，

於利馬締約國大會上，強力要求富裕

國家於 2020 年前付諸實質行動。

至於調適與減緩工作展開所需要

的基金，則擬由綠色氣候基金支付

(Green Climate Fund)。目前富裕國

家承諾提供 97 億美元供 GCF 運作，

發展中國家則認為最少應提供 150

億美元，才足以讓 GCF 正常且可靠

的持續運作。

✲新聞標題：利馬談判結果是否助於 20015 年的巴黎大會形成具約束力條約？

✲新聞日期：2014/12/01

✲資料來源：the guardian

【參考資料】： 1. EDF (2014) “2013 Annual Sustainability

Report,” available on: http://www.edfenergy.com/sites/default/files/2013-annual_sustainability_report.pdf

2. EDF (2013) “Adapting to climate risks in the energy sector,” available on: http://www.ipieca.org/event/20131107/cop-19-side-event-adapting-climate-risks-energy-sector

4. EDF website: http://france.edf.com/france-45634.html

5. 經濟部能源局 (2014) “中華民國 102 年能源統計手冊,” http://web3.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/content/SubMenu.aspx?menu_id=141

6. 臺灣氣候變遷推估與資訊平臺 (TCCIP)：http://tccip.ncdr.nat.gov.tw/NCDR/main/index.aspx

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