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能源經濟與政策 ENERGY ECONOMIC & POLICY

能源經濟與政策 ENERGY ECONOMIC & POLICY. 吳榮華 國立成功大學資源工程學系 98.12.17. 簡 報 內 容. 能源之定義與歷史演化 能源型式與特性 能源經濟學研究的課題 能源與環境 ( 溫室氣體排放 ) 國際能源情勢 我國的能源情勢與能源政策 我國二氧化碳減量規劃方向 結語. 能源的定義與歷史演化. 具有做功的能力 (capacity to do work) 廣泛之定義，能源係指自然萬物運行之動力. 一般所稱之能源

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Presentation Transcript

  1. 能源經濟與政策ENERGY ECONOMIC & POLICY 吳榮華國立成功大學資源工程學系 98.12.17

  2. 簡 報 內 容 • 能源之定義與歷史演化 • 能源型式與特性 • 能源經濟學研究的課題 • 能源與環境 (溫室氣體排放) • 國際能源情勢 • 我國的能源情勢與能源政策 • 我國二氧化碳減量規劃方向 • 結語

  3. 能源的定義與歷史演化

  4. 具有做功的能力(capacity to do work) 廣泛之定義，能源係指自然萬物運行之動力 一般所稱之能源 指有價值的商業能源(commercial energy)，即在日常生活中，可供買賣交易之能源，如：石油、煤炭、天然氣、電力等。 能源之定義

  5. 能源消費史 • 10萬年來，人類平均每人每年消耗的能量如圖所示 • 原始時期~10萬年前 • 狩獵-採集 ~1萬年前至10萬年前 • 早期農業~7,000 年前至1萬年前 • 文明興起：~1400AD • 工業時代~1875AD • 科技時代~1950AD 資料來源：Dahl, C. A., International Energy Market: Understanding Pricing, Policies, and Profit, 2004.

  6. 能源使用的歷史演化(1/2) • 一萬年前，人類用鑽木取火取暖。 • 幾千年前，巴比倫人用大自然的「風」推動風車、灌溉農田;羅馬人利用風車與水車推動「磨坊」或「鋸木廠」的機器。

  7. 能源使用的歷史演化(2/2) • 幾百年前(約十二到十七世紀左右)，人類發現煤炭。 • 西元1710年時，「蒸氣」動力開始運用在工業，推動機器、火車。 • 西元1890年發現電力;此後，開始使用「內燃機」 • 1940年左右，開始利用核能發電。

  8. 能源型式與特性

  9. 能源的區分準則 • 形式 • 化學能、電能、磁能、動能、位能等。 • 相態 • 固態、液態、氣態。 • 轉換型態 • 初級能源與次級能源。 • 可再生與否 • 耗竭性能源與可再生能源。

  10. 耗竭性能源分類-石油 資料來源：CCOP (1999)

  11. 蘊藏量/資源量的三軸關係圖 資料來源：CCOP (1999)

  12. 能源的特性-物理面 • 熱力學第一定律 • 能源既無法被創造，亦無法被毀滅，僅能在不同的能源形式中進行轉換。 • 熱力學第二定律 • 能源由一種狀態轉換至另一種狀態時，必需支付相當的代價，因此損耗一部份可在未來作「功」的能量。 • 與經濟面之關連 • 能源使用包含許多型式，須了解各種能源之物理特性，衡量各種能源的轉換效率，增進其使用效率。

  13. 能源的特性-經濟面 • 供給面特性 • 能源的生產多屬資本密集(capital-intensive)，投資之前置時間(lead time)長，投資的不確定性高。 • 能源蘊藏分佈不均，供給市場寡佔或獨佔。如：石油OPEC會員國掌握。

  14. 能源的特性-經濟面 • 需求面特性 • 能源需求為衍生需求(derived demand) • 能源需求是因為對最終財貨與勞務的需求而間接衍生出來。 • 能源需求取決於 • 最終財貨與勞務的需求 • 能源轉換技術的特性與可用性 • 能源成本與轉換技術成本

  15. 能源經濟研究的課題

  16. 能源經濟探討的範疇 • 能源經濟乃探討廠商、個人或政府進行能源資源之供給、並將資源轉換為有用的能源形式、運輸至消費者使用。 • 探討能源供給活動下各種能源市場與管制架構、對經濟分配的衝擊，及環境影響。 • 能源經濟亦探討使用能源資源的經濟效率，並探討偏離效率的因素(如：能源價格)。

  17. 能源經濟主要研究課題 • 全球能源供需 • 能源訂價機制 • 能源市場結構 • 能源安全 • 能源與環境

  18. 全球能源供需-天然氣

  19. 世界天然氣存量分佈 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2009

  20. 全球的區域天然氣消費量 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2009

  21. 全球的天然氣主要貿易路線圖 資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2009

  22. 全球能源供需-再生能源 • 風力發電 • 生質能

  23. 世界風力發電現況 資料來源：WWEA- world wind energy report 2008

  24. 我國目前風力發電現況 • 現況：已完工198座風力機，總容量37.6萬瓩，每年可產出10.1億度電，可供應25萬戶家庭1年的用電量。 • 未來：積極開發離岸風場。

  25. 我國已設置風力電場分佈圖 資料來源：經濟部能源局

  26. 全球生質燃料年產能發展趨勢 資料來源：International Energy Agency, Biofuels for Transport: An International Perspective (2004)

  27. 我國生質能源發展趨勢 生質柴油： • 現況：高雄市公車(B1)計畫、嘉義縣公車(B5)計畫；Green County計畫(B1)。 • 未來：2008年7月起全面實施B1柴油；2010年起提升至B2柴油。 生質酒精： • 現況：台北市公務機關「綠色公務車先行計畫」(E3) 。 • 未來：2009年7月起北、高兩都會區全面供應E3酒精汽油、2011年起全面供應E3酒精汽油。 資料來源：經濟部能源局

  28. 能源的訂價方式 • 邊際成本定價法 • 次加訂價法 • 成本加成法

  29. 邊際成本定價法 邊際成本訂價法的主要概念為將社會福利最大化，將價格訂在邊際成本等於平均收益的產量上之邊際成本值（MC(q) = AR(q)）

  30. 次佳定價法(Ramsey pricing)-1/2 • 次佳訂價法利用邊際成本加成訂價方法，故訂價原則使價格與產品需求彈性呈反向關係。 • 價格彈性大之產品，其偏離幅度應小，而價格彈性小之產品，偏離幅度則應大。

  31. 次佳定價法(Ramsey pricing)-2/2

  32. 成本加成定價法, Markup pricing) • 成本導向之訂價法 • 在單位成本上加上一標準成數利潤，意即以一固比例利潤來加成(如法定盈餘)，並反應在單位成本上。 • 政府機關、國營企業多採用此方法定價。

  33. 能源價格政策 (浮動油價機制) 使用者付費 政府介入之工具 外部性 國際油品價格 國際原油價格

  34. 能源安全 • 能源安全包含層面廣泛，其與經濟發展、環境保護、國際競爭力、能源事業自由化…等議題密切互動，也是各國能源政策重要的一環。 • 能源安全對各國的意涵依國情有所不同，以石油為例，亞洲國家有較關切數量短缺的傾向，而西方國家則較重視價格走向

  35. 亞洲及歐美對原油安全之認知 資料來源：Koyama & Endo (1997)

  36. 偶發性風險： 能源輸出地區之政治及軍事風險 能源生產與運輸過程中之意外事故 消費者的恐慌行為 結構性風險： 資源耗竭 供應者運用市場力量（如：減產、禁運） 需求成長快速 市場自由化 環保意識 能源產業E化 能源安全的風險面向

  37. 能源與環境(溫室氣體排放)

  38. 溫室效應(1/3) • 溫室效應是地球溫度的自然調節機制：太陽照射地球表面，1/3會再輻射回太空，2/3能量被大氣中的溫室氣體吸收。如果沒有此機制，全球平均溫度會比現在的約 15 ℃ 再下降 30 ℃。

  39. 溫室效應(2/3) 「溫室效應」受到嚴重的人為干擾：大量使用化石能源使大氣中的溫室氣體過度增加，溫室效應隨之加遽。自工業時代以來，地球大氣中的二氧化碳濃度由280ppm增加到365ppm (增加 30%)

  40. 溫室效應(3/3) GWP: Global Warming Potential

  41. 不願面對的真相 • 颶風出現頻率高出十年前一倍 • 2005年是1850 年有記錄以來兩個最熱的年份之一。 • 2005年颶風在美洲奪走了3000多人命。4,5級颶風數較過去十年成長一倍 。

  42. 不願面對的真相 • 北極冰面縮小 • 通常9月份北極海冰面積最小，比1979-2004年平均少約20%。 • 按北極冰帽目前的融化速度，到2050年時可能比現在減少40%，將使北極海冰進一步向高緯度區域退縮，

  43. 不願面對的真相 • 沙漠化擴大 • 地球陸地表面40%屬於旱地，居住著全世界三分之一人口(近20億人)。

  44. 不願面對的真相 • 易造成森林野火 • 全球暖化易發生及延長森林野火

  45. 聯合國氣候變化綱要公約之演進 • 1992年6月 ：《聯合國氣候變化綱要公約》(UNFCCC, the United Nations Framework Convention on Climate Change)為國際間合作保護地球氣候變化重要的開端 (155國簽署)。 • 1997年12月 ：《京都議定書》正式對溫室效應所形成的全球氣候暖化問題加以規範。 • 2005年2月16日 《京都議定書》正式生效。

  46. 京都議定書(1/2) • 京都議定書迄2004年9月簽署情形 • ─125締約國加入或批准（32個附件一(ANNEX Ⅰ)國家）> 55個締約國家數 • ─累計附件一國家1990年CO2排放量佔比44.2% < 55% 累計 CO2排放量 • 俄羅斯(排放量佔17%) ，於93.11.04正式批准簽署。 • 待俄羅斯文件送交聯合國，90天後京都議定書正式生效。 • 美國尚未同意簽署(占附件一國家排放量之36.1%)。

  47. 京都議定書(2/2) • (1)2005年2月16日生效，規範38個工業國家及歐盟溫室氣體排放量須在2008~2012年間降至1990年排放水準平均再減5.2%；美國尚未批准。 • (2)2007年COP13/MOP3通過 「峇里島路線圖(Bali Road Map)」，將在2009年底訂出取代京都議定書的新協定，為2012年第一承諾期後的行動架構訂定明確時程。 • (3)2008年COP14/MOP4原期待將針對後京都的政策框架作成決議，但僅停留在政策框架的討論，針對會議重要議題（如減量目標設定、產業部門減量協定等）仍未取得共識，各國對2009年底在哥本哈根氣候大會上能否達成新協議普遍表示關切。

  48. 2005年2月16日 京都議定書生效 聯合國締約國大會議(COP)發展

  49. 目前世界CO2排放狀況(1/2) (1)2006年附件一國家溫室氣體排放量較1990年水準下降4.7% ，但其中東歐經濟轉型國家減少37%，工業化國家則成長9.9%。 (2)東歐經濟轉型國排放減量主因經濟衰退所致。 (3)倘趨勢持續，2012年將無法達成京都議定書減量目標。 資料來源：經濟部能源局

  50. 目前世界CO2排放狀況(2/2) 資料來源：經濟部能源局

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