2050年台灣能源的季節性變動會長甚麼樣子？ JANUARY 18, 2022 能源萬象 關鍵字 ： 綠氫、綠能、儲能、離岸風電、綠氫、綠能、儲能、離岸風電、電氣化 2050年台灣能源的季節性變動會長甚麼樣子？ 文／Tony Yen (媽盟特約撰述) 季節性儲能是長遠能源轉型中，常常被提及的技術。它的成因為何，台灣又會有多少需求？面對能源供需的季節性變動，除了季節性儲能，台灣有其他選擇嗎？ 為了一探究竟，筆者先前抓了2010年到2019年台灣各部門的各月能源需求，以及風能和再生能源的容量因數，並推估2050年台灣各月的殘餘負載，以分析屆時能源供需的季節性變動。 需求部分，筆者將所有能源需求皆換算成電力需求來表示。住宅部門考慮人口遞減，總量無大變化（但能耗更集中在夏季）；工業部門和服務業部門參考工研院2050計算器的L1情境，較2010年至2019年的年平均值成長32.2%以及26.7%；運輸部門則減少8.71%。供給部分，筆者假設2050年設置180GW太陽能以及60GW的離岸風能。兩者結合，便可得出一長度為10年的時間序列，取各月平均之後便可得到2050年台灣的各月用電需求和殘餘負載特性曲線。 如圖所示(封面圖片)，考慮諸多能源需求電力化以後，台灣未來用電需求的季節性差異其實會下降，但因為離岸風能有較明顯的夏冬差異，台灣的殘餘負載仍會有一定的季節性差異－每年10月到隔年2月有殘餘負載低谷，6至9月則有殘餘負載尖峰。一年下來平均而言風能和光能能負擔55%左右的能源需求，但在10月可達將近7成，而7至9月則負擔約45%。 為了應對殘餘負載的季節性差異，一個解決方法是利用季節性儲能，比如在冬季產製綠色氫能和衍生氣體，以在夏季供給燃氣機組使用。假設台灣要完全靠季節性儲能弭平殘餘負載的各月差異，需要大約50TWh的儲能量，是屆時一年能源需求的一成左右。 除了台灣自己設置儲能裝置應對季節性供需差異外，還有一種做法是透過調整各月綠色氫能和衍生氣體的進口量，弭平殘餘負載的各月變動；如此一來台灣的儲氣槽僅需考慮一兩個月內的儲氣需求，不必將一整年的變動納入考量。這其實就是一種利用地域差異弭平再生能源變動性的方式，只是延伸到區域甚至全球尺度。 在這樣的思路下，殘餘負載特性剛好和台灣成互補（負相關）的國家／地區就很有可能成為台灣重要的綠氫進口夥伴。比如中歐和南歐在2050年雖然一整年能源供需大致維持平衡，但夏季用電需求較小、太陽能較多時，就可能有充裕的製氫能力可以額外出口綠色氫能給台灣。美國南部和東南亞某些區域也符合這樣的條件。當然，像澳洲這種地廣人稀的國家，就算殘餘負載特性沒有和台灣良好互補，也可能因為再生能源製氫成本低廉足夠低廉，仍是綠氫進口的優先考量。 更進一步，當台灣加強發展離岸風能或波浪能，使得冬季殘餘負載逐步下降甚至變為負值時，除了額外設置季節性儲能以削減夏季的殘餘負載尖峰之外，也可以考慮在冬季成為綠氫出口國，外銷到冬季用電需求較高的歐洲等地區。 與目前少數產油、產氣國家單方向供應能源給世界其它地區的化石燃料市場不同，綠色氫能和其衍生物主導的能源市場將具有複雜的互動關係，不同國家時而進口、時而出口，整個國家或地域有望成為一個個產消者（prosumer）；而大部分綠氫出口潛力最大的國家，比如美國、澳洲、挪威等等，都屬於民主陣營，這也會影響地緣政治的發展，有機會強化民主、人權等進步議題在全球的推動（注）。台灣在能源轉型過程中，也應該盡早對這些全球性變遷做沙盤推演，以找出強化國家安全、又能兼顧能源系統成本的綠能進出口戰略。 注： 中國的綠氫出口潛力會是非常有趣的案例。一方面它確實有極大的空間得以發展綠能，但相對地其水資源不一定足夠充裕，使電解產氫的成本足以和前述潛力國競爭。