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京都議定書及油價飆漲對台灣之影響與能源政策之重新檢討

京都議定書及油價飆漲對台灣之影響與能源政策之重新檢討. 梁啟源 中央研究院經濟研究所研究員. 民國 95 年 4 月 14 日. 壹、前言. 2004 迄今 (2006 年 2 月 ) 國際原油價格飆漲幾近一倍。 2005 年 2 月 16 日抑制全球溫室氣體的京都議定書又已生效。此二變數將對台灣經濟產生深遠影響，亟待國人審慎因應。 政府雖於 2005 年 6 月召開第二次全國能源會議並從供需兩方面提出因應政策。唯非核家園政策仍屬不可碰觸的禁忌議題無法討論。能源價格合理化雖是大會的共識，但近年來政府的施政卻是強力干預能源價格的調整，和能源價格合理化完全背道而馳。.

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京都議定書及油價飆漲對台灣之影響與能源政策之重新檢討

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  1. 京都議定書及油價飆漲對台灣之影響與能源政策之重新檢討京都議定書及油價飆漲對台灣之影響與能源政策之重新檢討 梁啟源 中央研究院經濟研究所研究員 民國95年4月14日

  2. 壹、前言

  3. 2004迄今(2006年2月)國際原油價格飆漲幾近一倍。2004迄今(2006年2月)國際原油價格飆漲幾近一倍。 • 2005年2月16日抑制全球溫室氣體的京都議定書又已生效。此二變數將對台灣經濟產生深遠影響，亟待國人審慎因應。 • 政府雖於2005年6月召開第二次全國能源會議並從供需兩方面提出因應政策。唯非核家園政策仍屬不可碰觸的禁忌議題無法討論。能源價格合理化雖是大會的共識，但近年來政府的施政卻是強力干預能源價格的調整，和能源價格合理化完全背道而馳。

  4. 貳、京都議定書生效對台灣之影響

  5. (一) 2012年之前可能面臨之風險— 產業投資風險 • 京都議定書正式生效後，我國雖非簽約國且京都議定書也無貿易制裁之規定，但根據WTO有關於貿易障礙的規定，對環保有「除外條款」，即基於環保考慮可對進出口品課徵環保稅。 • 歐盟的環保三指令規定除電器電子產品回收（2005年8月生效）及禁止有毒物質（如鉛、鎘及汞）的使用（2006年7月生效）之外，在能源使用方面也要求能源使用產品需滿足生態設計（EUP）的要求，否則可對其進口加以設限。 • 台灣的出口及進口分佔GDP比率達56.4％及48.9％，貿易依存度（即進出口總額佔GDP比率）達105.4％，出口若受各國廣泛的貿易制裁，台灣經濟勢必遭受重大打擊。歐盟目前（2004）佔台灣出口及進口總額的12.8％及9.9％。

  6. 年(月)別 總額 出口 進口 順（逆）差 金額 比重 金額 比重 金額 比重 金　額 2002年 289.2 11.9 169.2 13.0 120.0 10.7 49.2 2003年 316.5 11.7 185.5 12.9 131.0 10.3 54.5 2004年 389.3 11.4 222.5 166.8 55.7 2002-2004年我國與歐盟貿易統計 單位:億美元 12.8 9.9 資料來源：我國海關統計。

  7. 燃燒化石燃料產生的二氧化碳占台灣溫室氣體排放總量的74％。台灣二氧化碳總排放量占世界1％，排第22名，但人均排放量則高居第五名。國際比較顯示台灣以美金計算的能源生產力（卽國內生產毛額／能源使用量）比歐盟及日本分別低了47％及65％。燃燒化石燃料產生的二氧化碳占台灣溫室氣體排放總量的74％。台灣二氧化碳總排放量占世界1％，排第22名，但人均排放量則高居第五名。國際比較顯示台灣以美金計算的能源生產力（卽國內生產毛額／能源使用量）比歐盟及日本分別低了47％及65％。 各國能源生產力比較

  8. 1980-2004年台灣耗能產業佔整體經濟能源消費比重1980-2004年台灣耗能產業佔整體經濟能源消費比重

  9. (二) 2012年之後可能面臨之影響— 國家投資風險 • 國際比較顯示，1990-2002年全球CO2排放累計成長16.4％，其中以工業國家為主的京都議定書的附件一國家僅成長1.6％，附件一的經濟轉型國家減少31％，然而，非附件一國家則累計成長46.3％。同期間，台灣CO2排放則累積成長111％。

  10. 全球CO2排放之成長（1990-2002）

  11. 近年我國年平均經濟成長率雖然由1996-1999的5.69％降為1999-2003年的2.63％，但CO2排放的年平均成長率卻不減反增，由1996-1999年的5.04％增加到1999-2003年的5.24％。近年我國年平均經濟成長率雖然由1996-1999的5.69％降為1999-2003年的2.63％，但CO2排放的年平均成長率卻不減反增，由1996-1999年的5.04％增加到1999-2003年的5.24％。 • 其結果是GDP每增1％所需排放CO2增加率由原先的低於一倍（0.88倍）躍升為2.0倍。

  12. 年 CO2成長率(%) GDP成長率(%) 所得彈性 (CO2成長率/GDP成長率) 1996-99 4.68 5.40 0.87 1999-03 5.07 2.55 1.99 1996-03 4.91 3.77 1.30 台灣CO2與GDP之成長（1996-2003）

  13. 分析CO2增幅擴大的原因主要有二： (1)能源結構的變化： 含碳量高的煤炭佔能源供給的比重由1996年 的27%大幅增加為2003年的32.0%。含碳量低 甚至不排放CO2 的水力發電及核能發電則分 別由2.7%及11.3%降低為1.2%及7.7%。

  14. 台灣能源結構的變化(1996-2003)

  15. 年 能源生產力變化率 (新台幣/公升油當量) 能源密集度變化率 (公升油當量/新台幣千元) 1996-99 -0.22% 0.21% 1999-03 -8.85% 9.76% 台灣能源效率的變化(1996-2003) (2)能源生產力（每單位能源使用量可生產的GDP）在1999-2003年降低幅度達8.9%，同期間能源密集度（能源使用量/ GDP）增加9.76%。

  16. 2012年之後，國際若要求台灣達到溫室氣體減量的要求，則台灣將面臨在短期內大幅降低溫室氣體排放的壓力。假設減量要求的目標為25％，則整體產業物價的上漲率將高達2.26％，經濟成長率將減少1.57％。

  17. 屆時一步到位因應 以漸進法及早因應 CO2減量(%) -25.77 -25.31 產業物價(GDP平減數)成長率(%) 2.26 1.01 經濟成長率(%) -1.57 -1.19 年平均邊際社會減量成本以1999年價格計算(新台幣元/噸) 1,734 1,186 不同二氧化碳減量方式對台灣經濟的影響 註1、以課徵碳稅為工具來達到CO2減量目標。 註2、漸進法為以22年分年累進方式課徵。

  18. 參、國際油價飆漲對台灣的影響

  19. 政策模擬模型 與分析方法

  20. 政策模擬模型 • 本文採Liang-Jorgenson（2003）及Liang（2004）台灣動態一般均衡模型(DGEMT)模擬分析電價變動、隨油課徵汽燃費及碳稅對CO2減量及台灣經濟之影響。 • 台灣動態一般均衡模型(DGEMT)係由以下四模型所組成： • 生產者模型：根據29部門的超對數成本函數建構（內含638條方程式）； • 消費者模型：根據超對數件接效用函數建構（內含5條方程式）； • 主計處總體經濟模型：為一凱因斯型態的模型（內含159條方程式）； • 工研院MARKAL工程能源模型：以能源成本最小化為目標，根據linear-programming建構。

  21. 生產者模型 • 生產者模型是一個包括29個產業的動態產業關聯模型。29個產業包括： • 8大業（農業、工業、礦業、製造業、營建工程、水電瓦斯業、交通運輸業及服務業）； • 17個製造業（食品業、飲料及煙草業、紡織業、成衣及服飾品業、皮革毛皮及其製品業、木竹製品、傢具業、造紙與紙製品及印刷出版業、化學業及塑膠業、橡膠製品、非金屬礦物製品、基本金屬工業、金屬製品業、機械設備、電力及電子機械器材、運輸工具製造業、雜項製造業）； • 4個能源產業（煤礦業、煉油業、天然氣及電力）。

  22. 實際估計函數係數時進一步採用非常一般化的超對數（Translog）函數型式，來估計成本函數。從Translog生產函數出發，J-L模型中，每一產業的價格及投入產出係數的變動皆可透過下列四個子模型來解釋：實際估計函數係數時進一步採用非常一般化的超對數（Translog）函數型式，來估計成本函數。從Translog生產函數出發，J-L模型中，每一產業的價格及投入產出係數的變動皆可透過下列四個子模型來解釋： • 總投入子模型：內含一個價格方程式（產出價格）、四個份額方程式（資本、勞動、能源、中間投入）及一個技術變動率方程式。 • 能源子模型：包括一個價格方程式（能源價格）及四個份額方程式（煤炭、石油產品、電力及天然氣）。 • 中間投入子模型：含有一價格方程式（中間投入價格）及五個份額方程式（農產品、工業產品、運輸服務、服務業勞務及進口品中間投入）。 • 石油子模型：包括一個價格方程式（石油產品價格）、四個份額方程式（汽油、柴油、燃料及其他油品）。 • 有關各子模型的相關關係，如下圖。就各子模型的價格及份額方程式的解釋變數而言，除石油子模型外，均包括各種要素價（Pi）及以時間代表之技術指數（T），石油子模型的解釋變數裡則只有要素價格。

  23. The Tier Structure of the Producer’s Sub-model in the DGEMT Model

  24. 以總投入子模型為例，具體說明各子模型的價格及份額方程式如下。各子模型的價格（產出價格）的方程式為 : (1) 上式中K表資本，L勞動，E表能源，M表中間投入，T表以時間代表之技術指數。其份額方程式為： (2) and the rate of technical change (-RT) is: (3)

  25. 本模型雖和Hudson-Jorgenson（1974）相似，但具有 • 下列四個重要差異： • 包括的業別多達31個，H-J模型僅9業； • 多了技術變動率方程式及石油子模型； • 成本函數有凹性的限制條件； • 臺灣經濟的特色是伴隨著高速的經濟成長，產業結構 • 及能源需求結構也同時有極快速的轉變。這和H-J所研 • 究的美國經濟有顯著的差異。 • 故J-L模型在其能源子模型及中間投入子模型裡，比 • H-J模型多了一個時間變數（T），來反映這種結構隨 • 時間快速變遷的現象。這也是本模型和 • Jorgenson-Wilcoxen（1990）的最大差異處。

  26. 在Liang （1987）, Jorgenson and Liang （1985） 和Liang （1999）的著述中，對於理論模型、估計方法論、資料整理及相關係數估計結果皆有詳細的說明。 • 其中，Liang （1999）是將Jorgenson and Liang （1985）中生產者模型之時間數列資料由1961-1981延長至1961-1993，並結合了消費者模型（Liang（1983））、行政院主計處總體經濟計量模型及楊任徵（1996）工業技術研究院的MARKAL工程模型。

  27. 消費者模型 • 為Liang (1983) 模型，該模型係根據Jorgenson（1984）及Jorgenson-Slesnick （1983,1984），假設k家計單位（household）係以下列的超對數間接效用函數來做最適化消費選擇： • (4) • 在正確加總理論（exact aggregation）的假定下，家計部門的商品支出份額（S）實為個別家計單位商品支出份額（Sk）的加權平均數。權數為個別家計單位的總支出（Mk）佔全體家計部門總支出（M）的百分比。

  28. （4）式表示整體家計部門的支出份額決定於價格（P）、家計部門的支出分配（ ）及家計 • 部門支出及家庭屬性的聯合分配（ ）。 • 其中Mk及Ak代表k家計單位的總預算及屬性（Attribute）向量。t為1之向量。另並將民間消費 • 分成五類： • 食：食品、飲料及煙草業支出； • 衣：成衣及服飾品業支出； • 住：租屋及非能源設施、傢俱； • 能源：燃料（包含車輛燃料）及電力支出； • 娛樂、運輸及雜項：娛樂、教育、醫藥保健、運數及雜項消費支出。

  29. 家計單位屬性則包含： • 家庭規模：1, 2,3, 4, 5, 6, 7, 8 或更多。 • 職業：農戶與非農戶。 • 受雇人數：1, 2, 3 或更多。

  30. 總體經濟計量模型 (主計處何金巡總體經濟模型) • 主計處的總體經濟計量模型係由159條方程式所組成的凱因斯模型。我們從總體經濟計量模型中取得下列變數的預測值作為基本推計值的重要變數：（1）GDP成長率；（2）工資；（3）利率；（4）家計消費；（5）CPI；（6）WPI；（7）投資；（8）政府支出及（9）出口。 • CPI及WPI受各業產出價格的影響，國民生產毛額、工資、利率與家計支出在主計處的總體模型中是CPI和WPI的函數，因此，補貼再生能源收購電價的實施所導致產業產出價格的變動將會使主計處總體經濟模型與生產者模型兩者間有回饋的關係。

  31. 總供給則包含各業之中間需求及家計消費（C）、投資 、 政府支出（G）與出口（X）扣除進口（M）的最終需求。在市場均衡的假設下，下式必須成立： i,j=1….29 （5）

  32. 工研院MARKAL工程模型 • MARKAL將諸多變數、參數以及使用者自定的限制條件組成線性 • 方程式／不等式，再由這些方程式的集合構建而成線性模組。 • 因此利用MARKAL可以將複雜的能源系統（全國、地區或部門） • 展現為線性規劃模式。模式資料庫由三類資料構建而成： • 能源服務需求：工業、住宅、商業、運輸等各部門未來數十年的 • 能源服務需求； • 2.初級能源供應：未來數十年各類初級能源的自產，進口上限與 • 價格； • 3.能源技術：既有及未來可能商品化的能源轉換、處理與使用技術。 • 資料內容包括：投資成本、固定及變動運維費、使用年限、使用 • 能源類別、效率、可用度、輸出及最大市場穿透力預估等。 • MARKAL根據前述資料以線性規劃方式選擇最佳能源技術組合， • 來滿足未來各期能源服務需求。

  33. 模擬分析方法與步驟 (一)基本值之推估 1、由主計處總體經濟計量模型取得資本勞務價格（Pk）、工資（PL） 及進口物價（Pm）資料代入29業的生產者模型中可求得29業的產出 物價及成本結構。 2、利用1999年產業關聯表將29業的產出物價轉換5類消費者物價。再將 此五類消費者物價代入加上取自總體經濟計量模型的民間消費總額 資料之消費者模型中求出五類消費品各佔民間消費總額的份額。 3、個別能源需求的估計，以石油產品為例係根據下式估計： （6） 上式中SE：能源佔總產值份額，SO：石油佔能源支出份額，P：產出 價格，PO：油價，SE、SO，P及PO皆為模型內生決定。業別總產值 （Q）資料則取自主計處。 4、住宅部內的能源需求係根據下式求得： （7） 上式中SE、PE及PC皆由模型內生決定。

  34. (二)其他情境之推估 1、接著我們計算油價變動及電價變動等其他情境。方法是 將油價及電價由原來的內生變數改視為外生變數，再代 入生產者模型及消費者模型中求得各產業的產出價格、 成本份額，各種能源需求量、CO2 排放量，以及消費結構 及各種消費品的數量。 2、但以上各種情境的計算尚未考慮油、電價變動對資本勞務 價格（Pk）、工資（PL）以及個別產業總產出（Q）的 『回饋效果』。實際上油電等能源價格的變動會影響整體 經濟的物價（GDP平減數），從而影響總體經濟模型中 的Pk及PL 。所以我們將新的GDP平減數分別代入總體經濟 計量模型中的Pk及PL方程式，得到另一組 Pk及PL ，並重新 代入生產者模型及消費者模型，再重複一遍上述(1)至(6)的 過程，以得到新的產業別價格、成本結構、各種能源需求量 及CO2 排放量。

  35. 3、至於對各產業產出成長之影響則係透過下列步驟求得：3、至於對各產業產出成長之影響則係透過下列步驟求得： • 透過上面油電價格變動效果對整體物價之影響，代入總體經濟計量模型中求算其對民間消費、投資、政府支出、淨出口及GDP之影響。 • 將上列新的民間消費總額乘上新的民間消費結構（由消費者模型求出）並以各類消費品物價指數加以平減可求出以固定幣值計算的實質各類消費品的金額。並利用1996年I-O表將實質的各類消費品金額的變化轉換為28個產業的最終需求變化。 • 利用1996年的國內交易表（D）及下式將上列28個產業最終需求(FD)的變化。 • 利用下式得到各產業實質總產值（Q）。 • （8） • 計算整體經濟能源節約對煤礦業、石油及煤製品業、天然氣、電力供應業及整體經濟之影響。其中能源節約量由四種能源業之再生能源補貼情境與基本情境比較後所得。 • 4、最後，比較不同之再生能源補貼情境對各業產出價格，能源需求及二氧化碳排放量的影響。

  36. 一、國際油價飆漲的分析(2004.1-2006.3) 國際原油價格（WTI）由2004年年初的每桶32.25 美元上漲到同年年底的43.16美元，上漲33.8﹪。 2005年油價繼續上漲由年初的每桶41.83美元上漲 到年底的61.29美元，漲幅更高達46.5﹪。2006年 1-3月國際油價又上漲8.76﹪。

  37. 西德州 杜拜 布蘭特 2006（3/31） 66.66 61.18 66.12 2005年底 61.29 53.96 57.83 2005年初 41.83 35.17 39.93 2004年底 43.16 35.04 39.93 2004年初 32.25 27.66 30.04 2006變動率 8.76% 13.38% 14.34% 2005變動率 46.52% 53.43% 44.83% 2004變動率 33.83% 26.68% 32.92% 國際油價變動 單位：美元/桶；％

  38. 歸納影響2004-2005年國際原油價格飆漲的因素為：歸納影響2004-2005年國際原油價格飆漲的因素為： （1）中東地區恐怖攻擊活動。 （2）中國大陸原油需求大幅增加。 （3）對OPEC剩餘產能過低的憂心。 （4）超級颶風侵襲美國墨西哥灣，並造成重大損害，如2004年的伊凡颶風及2005年8月底的Katrina。

  39. 影響2004-2006油價的特別因素 • 影響2004年油價的特別因素為俄羅斯月產170萬桶的最大石油公司尤科斯（Yukos）因逃稅及政治因素被俄羅斯政府凍結資產。 • 2005年的特別事件則包括伊朗大選後美伊關係仍緊張及沙烏地國王法赫德逝世。 • 2006年第一季則是伊朗核武危機及奈及利亞內戰。 • 值得注意的是國際油價雖因市場擔心上述油供不足因素而大幅上漲，唯實際上市場原油供給不足的幅度並未真正發生。

  40. 世界石油總需求與總供給 • 2004年： 根據國際能源總署資料，2004年全年世界石油總需求雖由2003年的每日7,920萬桶增加3.79﹪或每日300萬桶達8,220萬桶。但總供給的增幅更大，由2003年的7,970萬桶增加為8,310萬桶。實際世界石油供給尚高出總需求每日達90萬桶。 • 2005年： 2005年全年世界石油總需求為每日8,330萬桶比上年增加1.34﹪，但總供給則達每日8,410萬桶亦比上年成長1.2﹪。石油總供給亦高出總需求每日達80萬桶。 • 主要是OPEC增產所致，2004年OPEC平均日產3,300萬桶，比上年增加7.5﹪或230萬桶。2005年OPEC平均日產3,400萬桶比上年再增3.0﹪。

  41. 世界主要國家在石油庫存情況 • 世界主要國家在石油庫存方面亦無減少情況。 • 以美國為例，政府戰略儲油及民間儲油在2004年年底為6.76億桶及9.69億桶分別比年初增加5.37﹪及5.90﹪。 • 2005年年底政府戰略儲油及民間儲油亦分別比年初增加0.72 ﹪及4.56﹪。 • 根據國際能源總署資料，世界石油庫存水準則由2002年的平均每日-80萬桶分別提高為2003年的每日50萬桶、2004年的每日80萬桶及2005年的每日80萬桶。 • 故造成2004及2005年國際油價高漲的真正原因實是以對沖基金為主的國際金融炒家利用石油市場普遍擔心油供不足的心理炒作結果。

  42. 資料來源：CFTC 註：每週五公佈截至該週二之原油期貨持倉數量

  43. 長期油價展望

  44. 去年中國大陸石油需求大增，是造成去年世界石油供需吃緊的重要因素之一。去年中國大陸石油需求大增，是造成去年世界石油供需吃緊的重要因素之一。 • 2004年中國石油需求大增(19.3％）的原因： • 加入WTO 汽車銷售量大增。 • 個人信貸開放，房屋及汽車需求增加。 • 溫家寶新政府成立之後，地方官員為求表現大量釋地並鼓勵投資。 • 由於前1 、2 、3項因素影響，鋼鐵、水泥、石油需求量大增，從而增加對電力的需求，但由於缺煤、燃料用油大增，致使石油的需求進一步攀升。 • 亞洲金融危機發生後年，電力、鋼鐵、水泥等生產過剩投資全停。近年隨著經濟成長需求增加，而供給不足，全靠進口來挹注，造成今年以來國際電力、鋼鐵、水泥、煤及石油價格之飆漲。 一、中國石油需求加速成長？

  45. 就長期而言，過去中國大陸長期石油需求增加率與經濟成長率的關係為0.5：1，因此去年中國大陸石油需求激增並非正常現象。就長期而言，過去中國大陸長期石油需求增加率與經濟成長率的關係為0.5：1，因此去年中國大陸石油需求激增並非正常現象。 • 今年上半年大陸石油需求成長率即已回跌到百分之四點五。

  46. 二、世界石油供給將短缺？ • 目前原油可採年限（R/P）為40.6年，和30年前的估計一樣。 • 未來石油生產量： • 根據未來石油業相關投資計畫推估，將由目前的8,300萬桶/日增加到2010年的9,600萬桶/日，年平均成長率為2.95％，高於過去四年的需求成長率(1.9％)。(Julian West, CERA) 長期石油供給也無問題。

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