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英國能源政策及基礎設施規劃

謝汎琪、古慧雯/ 發布日期:2023/08/04/ 瀏覽次數:441

一、 前言

英國國家能源政策旨在確保可供應兼具安全性、可靠性且可負擔的能源,並建置實踐脫碳目標所需的大型基礎設施。2021年10月,英國發布淨零排放策略,制定2035年將較1990年的溫室氣體排放量減少78%的目標,並闡述英國淨零經濟轉型的願景,及所有部門實現2050年脫碳的策略。

 

目前英國能源系統以化石燃料為主,2020年化石燃料仍占其能源供應的76% 以上,為達淨零目標,英國將需要大幅增加低碳能源供應,並減少使用化石燃料。推動改革能源系統不僅需解決排放問題,同時亦需確保能源供應的安全性、可靠性且需可負擔。因此,英國提出的國家能源政策主要發展策略包括增加再生能源、核能和低碳氫氣等潔淨能源的供應量,並在仍有碳排放的情況下,積極發展碳捕獲和封存(Carbon Capture and Storage, CCS)技術及完善基礎設施,其目標規劃如圖一所示。

 

二、英國能源政策的主要目標

向淨零轉型的過程將打破傳統上獨立的熱能、運輸和電力網路系統,英國未來勢必須調整既有網路或建設新網路,將低碳氫氣整合到系統當中,並實現二氧化碳的運輸和儲存。為使能源供應具備可靠性且可負擔,亦需大量應用創新的低碳技術並採取更多能源效率措施以減少能源浪費。為確保能源系統與國家淨零政策的一致性,其電力脫碳與能源供應安全策略如下:

1.電力脫碳
透過差價合約(Contract for Difference, CfD)機制,推動大規模再生電力部署,以迅速降低成本。因此,2015-2021年期間,離岸風電的價格下降約 65%,並成為英國再生能源發電成本最低的發電方式之一。

另外,政府也積極佈署CCUS基礎設施及低碳氫生產,預計至2025年規劃氫運輸和儲存基礎設施的商業模式。針對電力CCUS引入協議電力調度的商業模式,與再生能源互補;針對無深度脫碳替代方案的工業用戶則鼓勵產業投資工業碳捕獲技術;對運輸和儲存則開發經濟監管融資模式。其他政策工具則包括:英國碳排放交易體系(UK Emissions Trading Scheme, UK ETS)、碳價格支持(Carbon Price Support, CPS),以及排放績效標準(Emission Performance Standard, EPS)等。

2.能源供應安全
由於COVID-19 大流行和俄羅斯入侵烏克蘭衝突影響,導致全球能源成本上升,彰顯出國內能源生產的重要性。英國能源安全策略強調透過減少對進口石油和天然氣的依賴、提高能源效率、加速再生能源部署等方式,以解決對國際能源價格的脆弱性。另外,英國政府積極規劃發展核能、氫能、CCUS和相關基礎設施,確保向淨零經濟過渡時,國內可提供潔淨、可負擔的安全電力。

其中,英國政府建立容量市場(Capacity Market, CM),在電力系統壓力期間(例如:在電力需求高且風力發電量低的寒冷、靜止時期)提供適切的激勵措施(如拍賣機制)以鼓勵新增電力容量。並於2019年7月加入發電的二氧化碳排放限制,化石燃料發電廠必須證明其每度電的二氧化碳排放量低於550克,或者年均不得超過 350公斤。至2024年若無法滿足要求則須退出容量市場,以確保能源市場與政府脫碳目標的一致性。

 

二、重要能源基礎設施規劃

為實現2050年淨零目標,交通、供暖及工業透過化石燃料轉向低碳電力以實現脫碳,隨著英國預估2050年電力需求量仍高達610~800 TWh,必須新增電力基礎設施取代退役化石燃料電廠之產能,以確保能滿足不斷成長的電力需求。另一方面,也評估以其他策略減少電力需求,如提高能源效率;以低碳氫、需求響應減少電力需求;增加分散式和小型電力基礎設施等。英國政府擬在實現2035年全面提供低碳電力,並可滿足全國40~60%的電力需求,因此規劃新的能源基礎設施方案,以滿足能源供應安全、可靠且可負擔的需求。基礎設施規劃如下:

1.增加低成本之低碳電力基礎設施
主要由風能和太陽能組成,目標至2030年離岸風電裝機容量高達50GW(包括5GW的浮動式風電)。但風電和太陽光電並無法持續提供足夠的電力,因此亦規劃發展其他多元低碳電力,如水力發電、海洋能發電(波浪能和潮汐能)、廢棄物發電等再生電力。亦規劃至2050年將擴大佈署民用核能發電廠,持續發展大型核能發電廠、小型模塊化反應堆、聚變發電廠等技術,並評估核能結合其他技術的系統效益(如電解生產低碳氫氣)。另一方面,修訂電廠增設儲能系統之法規,以利提供整合低碳電力、熱能和運輸的儲能服務,減少發電所需容量及增加間歇性低碳電力輸出。在電網方面則增設132kV以上的輸電網,並優化離岸風力發電併入陸上電網的整體傳輸戰略,以滿足至2030年超過18GW的電力系統都可互相連接的目標。

2.既有天然氣基礎設施改造
為降低化石燃料的使用,英國以擴大生產氫能和生質燃料等低碳替代燃料,目標至2030年低碳氫產能達10GW,預計至2037年可減少天然氣及石油一半以上的需求。而既有的天然氣基礎設施(如管道、儲存和接收設備)改造後可被供低碳氫或二氧化碳重新運用,因此英國政府正積極評估在天然氣傳輸網混入20%氫氣的可行性,規劃相關法規及監管機制,以降低替代燃料及CCUS基礎設施的新開發成本。

3.擴展碳捕獲和封存基礎設施
英國迫切需要新的CCS基礎設施支持向淨零經濟轉型。除制定法規規範300MW以上化石燃料或生質燃料等發電廠皆須設置CCS設備之外,亦協助天然氣製氫、工業製程的脫碳 (尤其是化學工業、煉油和水泥等能源密集型產業)。因此英國政府亦規劃新設長度超過 16公里的陸上CO2管道以擴大CCS網路,目標到2030年利用CCUS技術每年捕獲和封存20~30 MtCO2。

 

三、小結
英國政府總體國家能源政策目標在於促進永續發展並確保能源基礎設施的安全性,並將環境、經濟發展、健康和交通等其他政策一併納入考量,進而在此框架下針對不同能源類型及基礎設施需求擬定相關政策方案。

 

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