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IEA 2022年全球電力市場分析及2025年預測

陳霈、古慧雯/ 發布日期:2023/06/16/ 瀏覽次數:1672

電力無疑是維持現代生活與社會運轉的核心,隨著電動汽車和熱泵等技術在交通和供暖中的比重日益提高,現代化電力所承擔的任務愈發關鍵。國際能源總署(International Energy Agency, IEA)發佈「2023年電力市場報告」,分析2022年政策趨勢與電力市場發展,並預測至2025年在電力需求、供應與二氧化碳排放量的複合年均成長率(Compound Annual Growth Rate, CAGR)。就現況,發電雖是全球最巨量的碳排放源,但太陽能與風力等再生能源普及與技術日新月異,帶來曙光引領發電邁向淨零願景。另一方面,俄烏戰爭引起能源危機,伴隨天然氣和煤炭價格飆升,促使多數國家將電力安全與可負擔納入重要政策項目,預計低碳能源與核能將是2025年前全球電力供應的主要發展趨勢。

一、電力需求:經濟復甦電力需求持續上升

回顧2022年電力市場,全球各經濟體正逐步從新冠疫情中復甦,然而能源價格屢創新高,發電成本與通貨膨脹迅速攀升,繼而抑制了全球多數地區的電力需求成長。俄烏戰事導致全球能源危機,歐盟受高能源價格所累,2022年用電量較去年同期大幅下降3.5%。印度和美國的電力需求則逐漸上升;中國則受制於清零政策,其電力需求成長僅增加2.6%。2022年整體電力需求仍成長近2%,顯見全球電力需求具備韌性。而伴隨亞洲的經濟發展,預期全球電力需求將自2023年快速成長,至2025年CAGR將達3%。

二、電力供應與碳排:低碳排之再生能源與核能成為主要電力供應源

2022年受極端氣候及俄烏戰事影響,預計2025年,將由低排放能源(如再生能源和核能)主導未來全球電力供應成長,其中,中國將占再生能源發電成長的45% 以上,其次是歐盟的15%。伴隨再生能源成長,各國加速電網基礎設施相關投資,並強化電力供應韌性,以因應大量再生能源併網。值得注意的是,再生能源在全球發電組合中的占比,預計從2022年的29% 擴張至2025年的35%,燃煤和燃氣發電比例亦隨之減少。因此,全球發電排碳量將在2025年趨於穩定,碳排強度可在未來幾年將進一步下修。

另一方面,能源危機為能源選擇議題帶來另外一個面向,以核電促進能源安全與降低發電碳排強度,尤其美國及日本已將核能納入能源政策中。2023-2025年全球核能發電量將平均成長近4%,遠高於2015-2019年2% 的成長率,意味著到2025年,每年約100 TWh的額外電力將由核電生產。到2025年,全球核電成長有五成來自中國、印度、日本和韓國,顯見核電發展在亞洲回溫,中國在2022年至2025 年的絕對增長(absolute growth)(+58 TWh)居冠,但印度成長率最高(+81%),其次為日本。亞洲以外地區,至2025年法國核電機組將達全球核電絕對成長的三分之一以上。

三、碳定價趨勢:碳價持續上漲並擴大涵蓋範圍

截至2022年4月,全球總計實施68項碳定價倡議(carbon pricing initiative),涵蓋超過23%的溫室氣體排放量,主要以碳交易系統(Emission Trading System, ETS)的形式存在。而歐盟具有全球最成熟的碳交易系統,其碳排放額度,在2022年1至4月之平均價格從USD 50/t CO2-eq上揚到90/t CO2-eq 以上。英國碳交易系統價格則上漲超過USD 100/t CO2-eq,至於紐西蘭碳交易系統(USD 50/t CO2-eq)與美國碳交易系統之價格也上漲一倍。隨著碳價上漲與涵蓋範圍增加,ETS收入在一年內呈現倍數成長(260億美元到560億美元)。中國碳市場於2021年推出,為全球最大碳市場,目前僅涵蓋電力產業約占全球溫室氣體排放量的9%。在日本由500多家企業組成的GX聯盟(Green Transformation, GX League)已開始在其自願性碳交易市場(Voluntary Carbon Market, VCM)進行前導交易,正式交易將於2023 年4月開始。而目前全球超過一半的碳權,是由第三方獨立機構,例如: Verra 與 Gold Standard 所發行。值得注意的是,該兩大指標機構將不再註冊新再生能源項目,意味大型再生電力計畫已具有成本效益,不需仰賴碳交易市場支持。

 

四、主要國家電力市場趨勢

(一)中國:

2022年中國全力執行清零政策,於此工業用電成長需求因經濟活動疲軟倍受牽制。煤炭供應短缺更導致中國東北地區、廣東與湖南等工業樞紐限電和停電,對經濟發展雪上加霜。然而,住宅用電需求卻穩定上升,歸因於隔離管控期間,住家製冷、供暖、烹飪和電器等用電比例日益提高。但不可諱言,中國仍穩居全球最大電力消費國,至2022年占全球需求的31%。在封控措施鬆綁後,預估2023-2025之年均成長率有望來到5.2%。

(二)日本:

隨著經濟復甦,日本電力需求在2022年較去年同期成長1%,但對新冠管控措施和電力短缺的擔憂將持續削弱成長。日本政府罕見地發布電力短缺預警,引發重啟日本核電廠的可能性,2022年8月日首相宣布政府將加速重啟核電廠,希冀在2023年年中後有17個反應爐投入營運。就現況,該國發電結構仍以天然氣和燃煤為主,兩者比例合計超過65%。但再生能源發電量正顯著攀升,該類發電量至2025年將較2022年成長21%。此外,儘管住宅、商業和服務部門的電氣化成績斐然,但因節能措施和供應吃緊,電力需求預計從2023年到2025年呈現持平態勢。

(三)韓國:

2022年,在商業、服務和工業部門的帶動下,韓國電力需求強勁上揚約3%,預計到2025年將繼續成長1-2% 左右。該國2022年新增約4GW的再生能源裝機容量,再生電力(太陽能為主)與核能發電滿足了2022年的電力需求成長,再生能源占發電結構的8%,核能占29%,而燃煤下降到 33%。到 2025年,預計再生能源將上升到12%,核能將達到32%,並減少天然氣 (27%)和煤炭(29%)的占比。再生能源和核能產量增加,帶動平均碳排強度在2022至2025年逐年穩定遞減,預計到2025年絕對排放量也同樣減少。此外,除了現有的「日前市場」(day-ahead market),韓國還希望為能源和輔助服務導入「即時電力市場」(real-time electricity markets)。韓國電力交易所(Korea Power Exchange)計畫於2023年10月在濟州島進行前導計畫,並在2025年底擴展到韓國本島。

(四)美國:

美國電力市場深受極端氣候威脅,2022/23年冬季電力安全仍存在高風險。例如:發生在2021年2月的德州大停電,突顯該國供電在面對極端天氣和長期寒冷時,安全性如履薄冰的窘境。電力需求成長在2023年趨於平緩,政策風向在未來幾年將導向促進低碳電力。再者,由於經濟活動預期走弱,預計2023年電力需求將下降0.6%,在2024年至2025年年均成長率將恢復到1.2% 左右。到2025年隨著再生能源普及與減少化石燃料發電總量,天然氣價格有望下跌,有助於增加煤轉氣,燃煤產量將每年平均下降7%。風力和太陽能在2022年繼續走強:風力發電量成長14%,太陽能發電量成長27%。 預估到2025年風力發電量將比2022年增加19%。核能產量在2021年至2022年間並無顯著變化,三個反應爐退役導致接續兩年產量微幅下降,但在新機組投入營運後,2023年核電產量將提高2%。

(五)歐盟:

2022年俄羅斯入侵烏克蘭,引發前所未有的能源危機,歐洲首當其衝。由於電力密集型產業需求遭受破壞、節能措施與異常暖冬,歐盟用電量在2022年下降了3.5%,是自2009年大衰退(The Great Recession)以來的最大降幅。預估歐盟電力需求將從2023年開始小幅回升,年均成長率為1.4%,歸功於能源價格預期性下降和電氣化推動。能源危機及其衝擊也促使盟政策重心大轉彎,歐盟執委會於2022年5月18日發布REPowerEU計畫,加速潔淨能源轉型,來減少歐盟對俄羅斯化石燃料的依賴。為了減少電力部門天然氣需求,並強化2022/23冬季的供應安全性,諸多國家已將儲備發電產能重新投入使用,主要為燃煤電廠。而在2023-2025年期間,化石燃料發電量將急劇下降,因再生能源發電量強勁成長34%,進而取代化石燃料發電量。然而,核能發電量的顯著增加,只會在2023年後發生,歸因於法國核電廠逐步完成維護計畫。

 

五、小結

綜合以上論述,保持能源的可負擔性將是新興和發展中經濟體無法避免的挑戰,例如:2022年能源商品價格飆升導致發電成本上揚。即便管制關稅和長期燃料供應協議在控制成本上有所助益,但依賴短期採購燃料的地區仍遭逢成本威脅,像是:南亞國家因創紀錄的天然氣價格,致使電力部門採購天然氣窒礙難行,為該地區埋下停電與限電的隱憂。除了發電成本高昂外,2022年極端氣候成為有感迫切解決的命題,電力系統調度壓力紛沓而至。電力系統與能源系統唇齒相依,弱化氣候變遷的影響需要更明快的脫碳和潔淨能源技術佈局。因此,提升電力系統的靈活性、確保供應安全和彈性將成為關鍵。

 

 

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