3/1/2017 如何成為一位能源產業的精英 台灣電力公司 核能安全處 　簡福添 103年7月1日

3/1/2017 簡介 國際能源發展趨勢 IEA的理想能源政策 各類型能源優劣勢 福島後主要國家核能政策與發展 精英培訓課程規劃 結論

一.國際能源發展趨勢 (一)國際能源總署(IEA)預測2035年 1.2012年全球CO2排放創新高(316億噸)， 發電業佔2/3 3/1/2017 一.國際能源發展趨勢 百萬公噸油當量 再生能源 (一)國際能源總署(IEA)預測2035年 1.2012年全球CO2排放創新高(316億噸)， 發電業佔2/3 2.全球能源需求仍快速成長(＋35%) 3.化石能源仍高達80% (二)艾克森美孚石油公司展望2040年 1.風力發電成長7倍，佔全球電力3%； 太陽光電成長20倍，佔全球電力2%， 因間歇特性，無法作為基載電力。 2.德國西門子2014年將關閉太陽能產業 部門Solel，2009年以4.18億美元購 入，至今已虧損13.3億美元。 3.核能成長1倍，佔全球電力20% 35% 化石能源 80% 資料來源：International Energy Agency (2012), World Energy Outlook。 註：本圖係依據New Policies Scenario預測數據。 Quadrillion BTUs 資料來源：Exxon mobil(2013), Outlook for Energy

1.美洲天然氣發電成本相對較低，效 率較高，將成為未來能源寵兒 3/1/2017 (三)能源價格變動衝擊民生及產業 1.美洲天然氣發電成本相對較低，效 率較高，將成為未來能源寵兒 2.資源集中少數國家，地緣政治衝 突，嚴重影響世界能源安全 3.能源多元化及增加自主率，成為各 國重要能源指標。除再生能源外， 核能因安全存量達1.5年，被歸類 為準自產能源 4.我國2012年煤、油、氣發電燃料， 較2003年各上漲1.7倍、2倍、1倍； 同期電價僅上漲30% 國際原油價格趨勢 2004-2006 美國復甦強勁、中國大陸需求激增、國際資金炒作、地緣情勢緊張 2007-2008 OPEC拒增產、次貸危機、顯現資金大量流入商品市場 2008-2009 全球金融海嘯 2012 伊朗問題延燒 歐債危機緩解 美國經濟復甦 2011 茉莉花革命、地緣政治動盪、歐債危機 美元/桶 近年國際原油價格持續上揚 年/月 2009-2010 經濟情勢緩和需求回穩、歐債危機爆發、美國QE2 資料來源：經濟部能源局(2012)。 全球能礦資源前5大占比國家 排名 煤炭 原油 天然氣 1 美國 27.6% 委內瑞拉 17.9% 俄羅斯 21.4% 2 18.2% 沙烏地 16.1% 伊朗 15.8% 3 中國大陸 13.3% 加拿大 10.6% 卡達 12.0% 4 澳洲 8.9% 9.1% 土克曼 11.7% 5 印度 7.0% 伊拉克 8.7% 4.1% 合計 75% 62% 65% 台電公司煤、油、氣 及電價變動趨勢 資料來源：台灣電力公司(2013)。 資料來源：BP (2012), Statistical Review of World Energy。

全球使用及發展核電有49國(佔1/4)，涵蓋54%土地面積、76%人口、GDP比重達88%。 3/1/2017 全球使用及發展核電有49國(佔1/4)，涵蓋54%土地面積、76%人口、GDP比重達88%。 美、俄、日3國曾發生核災，但仍持續使用核電(包括日本新政權已宣示減核但不廢核)。 而中東、俄羅斯等油氣蘊藏豐富國家也發展核電。 4.GDP資料來源為國際貨幣基金(IMF)統計資料(統計各國2011年實質GDP)。 已使用核能發電有31國 (共435機組) 計畫興建核電有18國 未使用核電約145國 興建中或計畫興建核電有231部機組 5

二.IEA的理想能源政策 目標：為確保國家永續發展、經濟合理成長、人民生活優質化， 必須保有穩定、安全且有效的能源供給。 目標：為確保國家永續發展、經濟合理成長、人民生活優質化， 必須保有穩定、安全且有效的能源供給。 建議：能源政策必須動態且具彈性，方能妥善因應內外在變化。規劃能源政策須涵蓋四要素：建構自由開放市場、保護環境、確保能源安全與增進人民福祉等基本要素，包括： 1.能源使用要效率化、能源配置須彈性化、長期能源供應須多樣化，而再生能源與核能等非化石燃料是多樣化、彈性化的關鍵 2.環境保護與經濟發展須調和並重；應用科技讓化石燃料的使用達到高效率且潔淨；積極開發有經濟性的無碳能源，許多先進國家視高安全規格的核電，為抑減溫室氣體排放量的利器；而再生能源未來也是重要的能源之一。 3.能源價格須合理反映環境成本，合理的能源價格才能促進能源應用效率的提升。 This is the outline of my presentation.  First is Background  then        Implement Process     The Result Of TPC’s PIs In Past Four Quarters Reports and      Conclusions.

二.IEA的理想能源政策(續) 4.自由、開放與穩定的能源市場，有助於吸引能源產業的投資，提高能源市場的效率與能源供應安全。 5.透過國際合作，促成能源資訊流通、提升能源技術、深化彼此瞭解，建立高效率、彈性且環保的全球能源體系，達成全球能源安全與環保的終極目標。 6.處理天災、戰爭、罷工、國際商務爭議等突發性能源事故，造成的油源、煤源或氣源供應短缺事件，須快速且有彈性的因應措施，必要時尋求國際合作與支援。（如近來中國大陸華南、華中暴風雪，引發電力缺口高達7,000百萬瓩；南非2007年底連日豪雨浸損煤礦，造成火力電源供應缺口達4,000百萬瓩； 2007年俄羅斯與烏克蘭天然氣爭議等） This is the outline of my presentation.  First is Background  then        Implement Process     The Result Of TPC’s PIs In Past Four Quarters Reports and      Conclusions.

二.IEA的理想能源政策(續) 總結： 各國須檢視其不同的資源條件、環境條件、產業發展進程、社會民情，制定經濟發展前景，訂定合理的能源配比； 對多數國家而言，高效率且潔淨的使用化石燃料，中短期內仍是主要能源；而核能與再生能源是補足能源缺口，兼顧環境生態，穩定能源供應的主要選項。 This is the outline of my presentation.  First is Background  then        Implement Process     The Result Of TPC’s PIs In Past Four Quarters Reports and      Conclusions.

國際電業未來發展趨勢 一、國際電業展望－能源產業是明日之星產業 二、電業成長的主因 三、電力基礎建設是未來20年間世界電業主要發展方向 國際能源總署(IEA)：預測至2030年全球電力將成長98%；到2050年增加1.5倍 美國能源資訊管理局(EIA)：預測至2030年世界電力將成長85% 日本能源經濟研究院：預測至2030年亞洲核電裝置容量將由現在82百萬瓩增到280百萬瓩。到2050年全球核電容量將增加到1.5-3.8倍間 大陸：預估到2020年，將增建高達63,000萬瓩機組，核電達7,000萬瓩。 台灣：預估到2025年，將增建1,500-1,600萬瓩電力裝置容量(成長約40%) 二、電業成長的主因 發展中國家經濟強勁增長、人口增加帶動電力需求 全球經濟持續成長帶動電力需求與建設的成長 機組汰舊換新，達成提高能源使用效率與減碳目標 三、電力基礎建設是未來20年間世界電業主要發展方向 對於電力興建計畫所需資金的籌措須儘早規劃 興建電力的基礎設施，所需的技術與人力應儘早規劃與培養 興建電力的基礎設施，其組件的產製能力與品質應充分掌握 This is the outline of my presentation.  First is Background  then        Implement Process     The Result Of TPC’s PIs In Past Four Quarters Reports and      Conclusions.

三.各類型能源優劣勢--全球能源資源 3/1/2017 全球能源資源蘊藏量有限且地理分佈不均，預估化石能源最長可再使用41.6~133年，尋求新的替代能源日益殷切。 資料來源：BP(2008) statistical review of world energy ， ＊1. IEA, “Hydropower – Internalized Costs and Externalized Benefits”, 2000 “Emissions Produced by 1 Kilowatt-hour of Electricity Based on Life- Cycle Analysis” ＊2. A joint report OECD NEA and IAEA( Uranium 2007) ＊3. ；World nuclear Association Aug(2004) 。

國際情勢--全球溫室氣體排放量將持續成長 IEA(2008)世界能源展望評估指出： 1.預估至2030年化石能源仍是主要初級能源，成長幅度約佔84％。 2.預估在2030年間全球能源使用所排放二氧化碳將增加45％。 3.開發中國家的二氧化碳排放量將於2020年間超過OECD國家。 國際能源展望 二氧化碳排放趨勢 45％ This is the outline of my presentation.  First is Background  then        Implement Process     The Result Of TPC’s PIs In Past Four Quarters Reports and      Conclusions. 資料來源: IEA, World Energy Outlook 2011 資料來源: IEA, World Energy Outlook 2008

國際節能減碳發展趨勢 2050年全球擬降低 480億噸 CO2 之關鍵技術 促成節能、再生能源及核能產業市場擴充 60 Baseline Emissions 62Gt 碳捕獲與封存(19%) 50 核能發電(6%) 40 再生能源(21%) CO2 emissions (Gt CO2/yr) 發電效率(7%) 30 能源使用端效率(47%) 20 BLUE Map Emissions 14Gt 10 國際能源總署（IEA）發佈了《能源技術展望2008》（Energy Technology Perspective 2008） 《能源技術展望2008》中假設了三個情景，這三個情景的假設主要是根據CO2排放量和CO2濃度來劃分：(1)基準情景（Baseline scenario）：假設全球CO2排放量會從2005年的27GW增加到2050年的62GW，CO2濃度從現在的385ppm達到550ppm，(2)減半情景（Blue Map scenario）：假設到2050年全球CO2排放量為14GW，並且2050年之後CO2排放量會保持一個較平穩的發展態勢，2050年CO2濃度為450ppm。 根據國際能源署IEA 的模擬分析，如果2050年全球CO2排放減量的目標為 480億噸，則被視為所謂”Wedge/GapTechnologies”之關鍵技術與二氧化碳減量貢獻如下:(1)碳捕獲與封存(19%)，(2)核能發電(6%),(3)再生能源(21%)，(4)發電效率(7%)，(5)能源使用端效率(47%) Ref: 國際能源總署（IEA）ACT系列情景（ACT Map scenario）：假設全球CO2排放量到2030年為34GW,到2050年時降到現在的水準，2050年CO2濃度為485ppm。 Blue系列情景（Blue Map scenario）：假設到2050年全球CO2排放量為14GW，並且2050年之後CO2排放量會保持一個較平穩的發展態勢，2050年CO2濃度為450ppm。 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Year 促成節能、再生能源及核能產業市場擴充 衍生碳交易市場成長，預估2005至2050年投資額累計可達4,500兆美元 資料來源 : IEA Energy Technology Perspective 2008

2006全球再生能源發電裝置容量 再生能源種類 2006年底 累計裝置量(GW) 2002-2006年 平均年成長率 (%) 小水力 73 風力 74 25 生質能 45 2 地熱 9.5 2.2 太陽光電 5.1 60 太陽熱能 0.4 16 海洋(潮汐)能 0.3 合計 207 ％ 4.81 大水力 770 3 全球電力裝置容量 4300 資料來源：Renewables 2007 Global Status Report，Table R4

風力發電優、缺點 優 點 缺 點 永不耗竭 無污染 自產能源（多加利用可減低對進口石油、煤炭等的依賴） 優 點 缺 點 永不耗竭 輸出不穩定、效率不高（風太大、太小均不能發電，風力發電在現階段僅能做為輔助性能源，無法完全取代傳統發電）30-40% 無污染 維護費用昂貴（以核三廠為例，三年即需進行葉片修補，所需費用含吊車、拖車等，約需上千萬元/機組，而每部機組每年發電收入約1200萬元） 自產能源（多加利用可減低對進口石油、煤炭等的依賴） 噪音（噪音影響鄰近居民） 分散式特性（風力發電機可分散設置於各地區，減少輸電損失，可滿足區域的尖峰負載，降低供電成本。） 蓋一座與核四廠實際發電量相當之風力發電裝置約需32.9萬公頃土地面積。（約等於12個台北市面積） REF：NUREG-1437 觀光效益 風車葉片轉動並常有殺死候鳥的事件發生。亦有環保人士指出，在山上、野地或沿海海岸邊等樹立起一排排高聳的工業化鋼管風車塔台，巨大明亮風車葉片，有妨礙景觀，破壞天然環境突兀的感覺

太陽能的優缺點 優 點 缺 點 普遍性（照射面積廣） 永久性（來源為太陽） 可作為電力輔助：發電量大小隨日光強度而變，可以輔助尖峰電力之不足 優 點 缺 點 普遍性（照射面積廣） 穩定性差：受日照條件的影響，晝夜的更叠和氣候的變化影響（北台灣冬季大多為陰天） 永久性（來源為太陽） 可作為電力輔助：發電量大小隨日光強度而變，可以輔助尖峰電力之不足 蓋一座與核四廠實際發電量相當之太陽能發電裝置約需20.1萬公頃土地面積（約等於7.3個台北市面積）。 效率不高10-15% REF：NUREG-1437 無危險及污染性 裝置費用太高造成發電成本過高（台電核三廠設置的第七座太陽光電示範系統為50KWp市電併聯型太陽光發電系統，設置地點為墾丁核三廠南展館。每1KW每天平均可以產生3.5度電，本系統總容量為50KW預估每天平均發電量約為175 度，每年發電量約為63875度。） 註：本系統之裝置費用約3000萬元，不含土地成本 安靜沒有噪音 北台灣適合發展太陽能嗎？ 中央氣象局發布最新氣候監測報告（97.3.17中國時報），基隆今年二月累積日照時數僅二小時，創當地有史以來同時期日照時數最少紀錄！宜蘭、蘇澳、竹子湖、陽明山鞍部和台南也同時改寫當地二月日照時數最少紀錄，所以台灣北部不適合發展太陽能。

核三廠發電流程圖

Energy Supply in Favor of Nuclear Power 核燃料存量豐富 Fission 50-500年 Fast breeder 500-5000年 不排放CO2，核廢料數量極少 核燃料運儲方便 提供穩定而成本低廉的基載電力 鞏固能源安全

核能達成能源安全、經濟發展及環境保護三贏目標 CO2排放密集度 平均每人CO2排放量 環境品質 化石能源依存度 依存度降低 進口能源支出負擔率 進口能源成本低 經濟發展 能源密集度 民生需求 價格合理性 發電成本最低 供應充足性 安全存量達3年，充足性 能源集中度 多元化能源，集中度 國家安全 進口能源依存度 準自產能源，依存度 能源安全面向 能源安全的影響因子 核能發電

不同能源發電成本分析 資料來源：R.Tarianne & K.Luostarinen 03.07.2003 Lappeenranta University of Technology World Nuclear Association網站http://www.world-nuclear.org/ 2009.2.4匯率1 Euro=1.30 USD 上圖除資金成本、營運/維護成本及燃料成本，亦可觀察出CO2排放的成本。

燃料成本對發電成本的影響 資料來源：World Nuclear Association網站http://www.world-nuclear.org/ 當燃料成本增加一倍時，發電成本：核能增加9%，燃煤增加31%，燃氣增加66%。

太陽光電 Concentrating solar thermal power (CSP) 不同再生能源發電之成本概況 （是否會被質疑核能未可慮外部成本） 技術類型 相關特性 發電成本 (cents/kWh) (元/kWh) 台電2007年發電成本 大水力 電廠規模：10MW-18,000MW 3-4 0.96-1.28 小水力 電廠規模： 1-10MW 4-7 1.28-2.24 1.2826 岸上 風力 風機發電量1-3MW 葉片直徑：60-100m 5-8 1.6-2.56 2.5748 離岸式 風機發電1.5-5MW 葉片直徑：70-125m 8-12 2.56-3.84 生質能 電廠規模：1-20MW 5-12 1.6-3.84 地熱 電廠規模： 1-100MW 天然蒸汽 太陽光電 (模組) 電池種類及效率： 單晶矽：17% 多晶矽：15% 薄膜：9-12% - 35-30 太陽光電(屋頂) 尖峰容量：2-5kW 20-80 6.4-25.6 太陽光電 Concentrating solar thermal power (CSP) 電廠規模： 50-500MW （塔型） 12-18 3.84-5.76 燃油 3.7157 燃煤 1.1750 複循環 LNG 3.2424 核能 0.6271 註：1美元＝32元（新台幣）資料來源：Renewables 2007 Global Status Report，Table 1

各類發電單位成本分析(102年為自編數) 0.9525 2.4523 核能 售電收入 售電成本 2.89 3.05 1.2209 6.5498 1.3891 2.4523 3.8210 年 元/度 複循環 -燃氣 燃油 全電力系統 發電成本 燃煤 核能 慣常水力 3.3890 風力 購入電力 3.0582 售電收入 售電成本 2.89 3.05 天然氣 5.8270 資料來源：台電公司核發處網站

四.福島後主要國家核能政策與發展 18國 已經擁有核能電廠的國家，共31個國家 政策不變，持續發展核能 美國、加拿大、法國、英國、俄羅斯、烏克蘭、捷克、韓國、中國、印度…等25國 核電政策方向不明或保留彈性 日本、台灣、比利時、瑞典 政策轉向，放棄發展核電的國家 德國、瑞士 計畫興建首座核能電廠的國家 政策不變，依計畫興建首座核能電廠 沙烏地阿拉伯、阿拉伯聯合大公國、越南、土耳其、波蘭… 政策不變，但興建首座核能電廠計畫延後 印尼、泰國 政策轉向，放棄興建首座核電廠計畫 義大利 18國

福島事故後興建核電廠的經濟效益 相對於其他發電技術的優勢可能降低 融資條件趨於嚴苛 興建成本升高，投資人可能不投資 須面對來勢洶洶的反核運動 嚴苛的安全標準，延長施工期程，增加施工及運 轉成本，OECD估算可能增加約5-10% 須面對來勢洶洶的反核運動

德國核能政策與發展 德國啟動廢核 導致電價大幅上漲及停電次數增加 福島事故前，有17部核能機組 福島後關閉8部機組，剩餘9部將陸續於2015~2022年關閉 被關閉機組的4家業主，損失已超過300億歐元，陸續向德國 憲法法庭提出訴願求償 導致電價大幅上漲及停電次數增加 再生能源佔電力供應29%，引發的後果與問題： 電價：2005年至今已上漲44%。2013年再漲11%，平均每 度電約22～25歐分(約新台幣9.87元/度) 電網：超過3分鐘的停電超過20萬次/年 徵收可再生能源稅：四口之家每年需多繳180歐元

英國核能政策與發展 2012年發電佔比： 運轉機組 興建機組 計畫機組 16 2 ~13 火力：70.4%，核能：20.8%，其它：8.8% 核能總裝置容量10GWe。Wylfa 1預計2014或2015年停止運轉， 法國EDF擁有其餘機組 計劃新增60GWe裝置容量，其中35GWe來自再生能源 2030年前16GWe來自核能新機組：EPR 4部、ABWR 4~6部、 AP1000 ~3部

英國核能政策與發展(續) 核能產業發展策略： 2008年9月政府成立核能發展局(Office for Nuclear Development， 簡稱OND) 隸屬能源暨氣候變遷部 促進英國本土新的核能投資，創造和維持英國成為全球最佳的 核能投資市場 1990年代民間業者成立核能產業協會(NIA)，會員超過170家公司 創造核能工業商機，協助會員發展業務，增進政界、媒體及公 眾對於核能的瞭解。 代表業界與公眾對話、提供訊息共享和網路聯絡工具、回應政 府諮詢、出版相關刊物、舉辦活動和會議等。 促成英國廠商取得新建EPR 70%核能組件的競標機會。

美國核能政策與發展 運轉機組 興建機組 計畫機組 100 3 9 2011年電力結構：煤43%、天然氣24%、核電19%、水力8%， 104部核能機組合計供應8210億度電 目前：100部核能機組運轉，總裝置容量98,951MWe。 Crystal River PWR圍阻體損壞提前3年除役，San Onofre 2部PWR 因蒸汽產生器破管，決定除役。 Watts Bar 2之PWR預計在2015年完工商轉，V.C. Summer 2及 Vogle 3之AP-1000，預計在2017年商轉。 已規劃興建核能機組9部：AP-1000(8部)、B&W PWR(1部)

美國核能政策與發展(續) 核能產業發展策略： 已取得NRC設計認證的第三代進步型反應器 GE Hitachi ABWR (1300~1500MWe) Westinghouse AP1000 設計認證進行中：GE Hitachi ESBWR (1550MWe)等 主要反應器供應廠家、供應商及分包商組成NUPIC核能供應鏈。 目前美國已有許多控股公司納入多家核能製造/供應商，例如 Curtiss-Wright Flow Control、Emerson 美國核能協會(NEI) 協助核電廠及核能業界解決各項議題，促成供應鏈發展 提供新進入核能產業的廠商所需資訊，使其成功地整合產品打 入核能供應鏈

日本核能政策與發展 運轉機組 興建機組 計畫機組 50 3 9 自民黨首相安倍晉三表示，不會延續前政府的能源政策，未來不排除再增建核能 機組。 日本原子力規制委員會(NRA)於7月8日公佈新的核能發電安全基準，有條件同意通 過安檢的核電廠恢復供電。 核電整廠技術輸出：2013年上半年對越南、阿拉伯大公國、土耳其、印度、南非、 東歐四國、法國及巴西等國。

中國核能政策與發展 運轉機組 興建機組 計畫機組 17 28 29 2010年核電機組裝置容量佔電力總裝置容量1.12％ 目前：17部核電機組運轉，裝置容量13.8GMe，預估到2015年核能總裝置容量達40GMe，2020年達60GMe，2030年可能達200GMe。

中國核能政策與發展(續) 核能產業發展策略： 2007年4月由213家企業，共同籌組中國核能行業協會，主要任務： 為會員開展國內外核能市場預測和經濟分析； 辦理組織會員間之技術交流與合作； 開展核能行業標準的編製與對外交流活動。 大陸是核電龐大的賣方市場，估算至2030年核電工程 建設總產值高達3,525億元美金 上海臨港核電產業園區規模龐大，為「重、大、超」之 設備製造基地

韓國核能政策與發展 運轉機組 興建機組 計畫機組 23 4 6 2011年發電佔比： 火力：65.3%，核能：31.1%，水力：1.6%，其它：2% 核能總裝置容量20.7GWe 計畫在2030年前，增加至40部機組，總裝置容量43GWe，提供 59%的電力 已成功將4部自行設計APR-1400核機組賣到阿拉伯聯合大公國 到2030年，計畫出口80部核能機組，總價值4,000億美元，成為世 界第三大反應器出口國

韓國核能政策與發展(續) 核能產業發展策略： 政府規劃10年(1992~2001)核能R&D長期計畫，提昇技術能力， 使21世紀初達到核能先進國家的水準，核能技術的自力更生 KAERI(韓國原子能研究所) 與AECL、美國CE、德國西門子/KWU 廣泛合作 政府支持成立KHIC(韓國重工及建造公司)，製造供應核能設備組 件與汽機/發電機等，並監督電廠建造與安裝工程 KEPCO為領頭羊，成立KOPEC(韓國電力工程公司)，提昇A/E能 力 成立KPS(韓國電廠服務暨工程公司)，掌握93%電力設備維修技術

五.精英培訓課程規劃 安排台電公司相關發電單位業務介紹(水、火力、複循環、再生能源…) 收集與分析國際能源產業的資訊 (IEA World Energy Outlook….) 分組討論 報告

六.結論 成為一位優秀的能源產業精英必備的條件： 隨時掌握國際能源的現況與未來的趨勢 瞭解各種能源的優劣、所需的技術層次、投入的基本門檻… 任何能源產業的投資，皆動輒影響數十年及數百億元以上的時間與金錢，如何保證投資的正確性，取決於經理人的決策，而正確的決策依據則來自對產業充分的認知與了解。