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英國再生能源小探：綠能的潛力與失落
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作者：柯妤萱
再生能源的現狀
英國的再生能源發電量在2015年時高達24.7%，榮登亞軍，其中風能以46.1%居首，生質能次之。整體發電量最大的是天然氣，煤電比例下滑許多，核電則有微幅成長。自2002年採用再生能源責任認證（ROC）制度以來，英國的再生能源發電量成長了八倍。英國對再生能源發電（不含大型水力）的投資於2015年排名全球第四，其中以投資風電為最大宗。由歷史觀之，英國選擇降低煤炭發電，以再生能源的提升補強，同時核電量也已攀過了最高點。
雖然再生能源漸增，卻很難說英國政府對綠能發展已不遺餘力。歐盟目標是在2020年讓再生能源達到最終能源消耗量的20%、在2030年達到27%。這項目標遠高於只在發電量中計算比例，因為電力只是能源的其中一種形式，而英國很可能無法達標。
若英國脫歐公投結果決定留歐，再生能源發展可能也無法達成歐盟的2020年目標。來源：Renewable energy progress report，European Commission。
再生能源與電價
過去十年來，英國電價的成長多數是基於天然氣價格的漲幅。當天然氣價格上升，以天然氣所發的電也變貴，造就了整體電價的成長。與此同時，再生能源並卻對批發電價貢獻卓著，因其燃料成本為零、邊際價格低，可讓便宜的風力取代較昂貴的其他發電廠供電，藉此壓制批發電價。基於德國的先例，英國再生能源對降低批發電價的影響力越見龐大（註1）。研究也指出，風電與太陽能一年能為英國的批發電價省下15億5千萬英鎊，且發展再生能源的回饋高於付出，利於消費者（註2）。屏除電費中的稅額不計，擁核的英國將比積極執行能源轉型的丹麥與德國付出更高的電費，無論是家戶或工業消費者。
左圖：家戶平均電價隨天然氣價格成長。來源：Domestic energy bills in 2015: The impact of variable consumption，DECC。右圖：英國（黑線）與他國的批發電價。來源：Wholesale Energy Markets in 2015，ofgem
以往社會總是以均化成本（Levelised Cost of Electricity, LCOE，壽命期間內之單位發電成本）來衡量各種發電技術昂貴與否，然而全球風能協會（GWEC）在三年前提出了新的評估方式：以金錢價值為基礎，再納入社會衝擊成本、就業效應與地緣政治衝擊成本，疊加為電力社會成本（SCoE），藉以正視火電與核電對社會的傷害。由此觀之，英國再生能源的電力社會成本有望於十年內降為最低，且差距頗大。
以電力社會成本（SCoE）來看，連離岸風電的價格也能在2025年前低於火電與核電。來源：GLOBAL WIND REPORT ANNUAL MARKET UPDATE 2013，GWEC。
不過，根據英國明年實施的差價合約（CfD）電價，新核電廠的合約是92.5英鎊／千度，再生能源諸如陸上風電與太陽能約在85英鎊／千度（註3），二者的差距已拉開。離岸風電的價格雖高，在2020年前卻會跌破100英鎊／千度，亦有研究認為英國的離岸風電會於2026年前降至約85英鎊／千度，比造價不菲的欣克利角C核電廠（Hinkley Point C核電廠， 英國最大核電工程）供電來得便宜，而後者在2026年前還未完工。
左圖：離岸風電（藍線）的價格雖高，在2020年前卻會跌破100英鎊／千度，也將比天然氣（灰線）便宜。來源：OFFSHORE WIND: DELIVERING MORE FOR LESS，BVG Associates。右圖：英國的離岸風電將於2026年前降至約85英鎊／千度。來源：WindEconomics: By 2026 offshore will undercut nuclear，來源：WIND POWER MONTHLY
根據英國政府設立的碳信託（Carbon Trust）研究，就連向來昂貴的浮體式風機也能降低其發電成本，幾乎與固定式風機媲美，在2020年代低至85至95英鎊／千度。代表產業發言的歐洲風能協會也已公開表明，包含接電網的費用，歐洲離岸風電的均化成本可於2025年前低於64英鎊／千度（註4）。英國正準備於蘇格蘭興建第一個浮動風電場，預計明年底完工。
圖片：向來昂貴的浮體式風機也能降低其發電成本，媲美固定式風機。來源：Floating Offshore Wind: Market and Technology Review，Carbon Trust。
再生能源與核電
備受矚目的欣克利角C核電廠（Hinkley Point C核電廠， 英國最大核電工程）前途未卜，彭博新能源財經將這項建案比喻成猛瑪，大而無當、極端昂貴且沒有建造的必要；標準普爾（Standard & Poor's，世界金融分析機構）與穆迪（Moody’s，美國信用評級公司）皆因此案調降了建商的評等。
但英國政府對核電廠照顧有加，依然認為核電在能源組合中不可或缺。儘管研究顯示以再生能源取代核電可為消費者省下約400億英鎊（註5），且合約期間較核電短，但英國能源與氣候變遷部堅持，若欣克利角C核電廠能安全地提供60年的電力，為長達35年的核電合約付帳就對消費者有利。不過彭博新能源財經也指出，此核電廠除役將為未來世代帶來沈重負擔。
欣克利角C核電廠的電價高於一般基載能源。來源：BLOOMBERG NEW ENERGY FINANCE SUMMIT，BNEF。
英國為核電創造了友善的環境。彈性低落的核電廠難以關閉，當市場上的電量充足時仍不調降，源源不絕地供電，成為電價最「負」的技術，故能排在再生能源之前優先入網（merit order）。綠色和平認為，英國政府給予欣克利角C核電廠的龐大補貼高過一千億歐元，使核電廠方無懼於負電價與財務損失（指電量供過於求，廠方需付費請消費者用電。）高額補貼雖有助核電降低批發電價，卻形同扭曲市場，也有礙於再生能源產業。而實施CfD制度後，核電廠縱使再賠本賣電也不見血。
英國實施CfD制度後，核電的電量縱使以極低的負電價賣出也無妨。由於CfD保證核電廠的市場收入（92.5英鎊/千度），故廠方免於大量虧損。來源：Negative pricing in the GB wholesale electricity market，Baringa。
英國有超過六成的燃料自國外進口，包含核電廠所需的鈾，而選擇再生能源可讓坐擁群島的英國懷抱能源自主。核電量的未來趨勢看跌，而國際再生能源署（IRENA）認為英國的再生能源潛力可達發電量的56％，這樣的趨勢也與彭博新能源財經的估計相符（註6）。
上圖：核電量的發展趨勢看跌。來源：Beyond subsidy- How the next levy control framework can cut carbon at least cost，Green Alliance。下圖：國際再生能源署（IRENA）預期英國的再生能源潛力可達發電量的56％，不過這也是艱鉅挑戰。來源：REmap: Roadmap for a Renewable Energy Future, 2016 Edition，IRENA。
政策無常甚於再生能源
能源專家認為，相關政策能否持續是英國能源產業今年最大的挑戰（註7）。2015年時，英國再生能源政策轉向，除了削減相關補貼，突然改變保障再生能源的制度也令相關投資環境惡化，政治人物、分析師與產業界的劣評如潮。再生能源因英國選舉受到攻擊，保守黨政府推行新政也可能是出於意識形態而非證據。能源與氣候變遷部部長認為：「成本下降的能源，補貼也會降低。」此舉使再生能源廠商叫苦連天，認為政策缺乏長期規劃。為國內產業發聲的英國工業聯合會（Confederation of British Industry）也要求部長建置穩定的產業發展環境，包含發展再生能源技術。
國際能源署（IEA）的新研究指出，就算再生能源均化成本已能與傳統能源競爭，也需要穩定的政策扶持：政府對投資者發出明確的、有關電業建置的長期訊號，並著重於如何建立一個適合再生能源取得金援與擴大規模的環境（註8）。這種著眼於長遠的計畫適合英國與台灣參考。
發展再生能源的三個政策階段。再生能源於第三階段時已具成本競爭力，此後政府依然要以穩定的政策框架（policy framework）扶植之，並建立一個適合再生能源取得金援與擴大規模的環境。來源：RE-TRANSITION– Transitioning to Policy Frameworks for Cost Competitive Renewables，IEA-RETD。
再生能源已足以替英國產業穩定地供電。去年11月4日，英國國家電網曾發出電力餘額不足通知（NISM），並緊急購買電力，應變成本比前年的同一天多了不到七萬英鎊。儘管當日風力較小，但風勢早已被預測並以替代電廠上場，故英國國家電網營運部總監Cordi O’Hara回應此事件時說到，變動不定的風電是可靠的（註9）。
至於再生能源發電量增加是否會有害電力輸送呢？若電網公司具備可靠的預測技術，可事先估計出再生能源發電量並擘劃電力調度，不用擔心再生能源有害整體系統，且不會導致缺電。英國國家電網認為，毋須為連入電網的風電量設限（註10）。
再生能源的好夥伴
為了因應氣候變遷與同步發展低碳經濟，只建設再生能源發電廠仍然不夠，電力系統需要具備更優良的彈性與節能措施。英國將在全國裝設智慧電錶，每戶人家為此花費6英鎊，但智慧電錶在2030年前可為每戶省下43英鎊。全國基礎設施委員會的報告指出，若英國善用跨國電網、儲能與設法滿足電網的彈性需求，每年能省下80億英鎊。
英國基礎設施委員會的報告指出，若英國善用跨國電網、儲能與設法滿足電網的彈性需求，每年能省下80億英鎊。來源：SMART POWER，National Infrastructure Commission。
英國也已於上個世紀開放了供電與售電市場，消費者得以自由轉換供電商。英國天然氣暨電力辦公室預期智慧電錶普及後，消費者可輕鬆藉由Apps來操控用電時段與節電，電網也能善用即時數據來調控電量。
而在節能方面，英國的最終能源消耗量從十年前的高峰下墜至今，已回到了1980年代的水平。儘管工業產出量有所衰退，但能源密集度降得更多，由1970年至2014年來已下跌了71％，可見能源效益提升是英國減輕工業耗能負擔的主要推手。住宅與交通的能耗量緩漲，但政府仍未將節能政策放在首位考慮（註11），媒體與學者已提出相關忠告。
結論
既然再生能源的電價持續下探，限縮其發展反倒增加英國消費者的電費負擔。在能源與氣候變化部的調查中，81%的英國人支持利用再生能源，38%支持核能，亦有七成民眾相信再生能源發展與產業有利於英國經濟（註12）。
再生能源物美價廉，還能協助島國邁向低碳與能源自主的未來。英國的政策無常是最好教訓，增加發電廠、建設智慧電網與強化系統彈性的政策也須同時並進，否則將會導致系統轉型失敗。英國既有成功經驗，也有困頓之處，全盤仿效故不足取，雅納其智慧也能協助台灣攻錯。期待台灣擁有國際化的眼光，與先進國家一同建立適合再生能源長期發展的環境。
【參考資料】
- Hinkley Point C核電廠與風場（Wind power & Windgas）的興建成本比較
- 彭博新能源財經舉出五項無需建造Hinkley Point C的理由：FIVE REASONS NOT TO BUILD HINKLEY
- 法國電力公司（EDF）遭標準普爾（S&P）與穆迪（Moody’s）信用評等公司降級：EDF's hybrid debt is its Achilles' heel - CEO／EDF: At breaking pointUPDATE 1-S&P downgrades EDF hybrids to junk status
Hinkley Point C核電廠的前途未卜，穆迪的分析師認為此建案令身為建商的法國電力公司（EDF）花錢如流水至少十年，已調低它的信用評等。標準普爾（S&P）在五月跟進，除了降低評等，也將EDF的混合型債券視為垃圾。EDF發行高達十億歐元的混合型債券，評等遭降如同遭到痛擊，投資人發現滿手債券皆是垃圾時將無比震撼。兩間評等公司皆看壞其前景，也都同意EDF若堅持繼續英國的新核電計畫，即會被調低評等。 - 英國能源與氣候變遷部堅持，若Hinkley Point C核電廠能安全地提供60年的電力，為長達35年的核電合約付帳就對消費者有利。
- 綠色和平認為，英國政府給予Hinkley Point C核電廠的龐大補貼高過一千億歐元，使核電廠方無懼於負電價與財務損失。
【註釋】
- 註1：Wholesale Energy Markets in 2015，ofgem
- 註2：Wind and solar reducing consumer bills，Good Energy
- 註3：Contracts for Difference （CFD） Allocation Round One Outcome，DECC
- 註4：歐洲風能協會（Wind Europe）表示，包含接電網的費用，歐洲離岸風電的均化成本可於2025年前低於80歐元／千度，約同64英鎊／千度。
- 註5：Toxic Time Capsule，The Intergenerational Foundation
- 註6：The Executive Summary of New Energy Outlook 2016，Bloomberg New Energy Finance：“As new wind and solar capacity is added worldwide, generation using these technologies rises ninefold to 10,591TWh by 2040, and to 30% of the global total, from 5% in 2015. By 2040, Germany, Mexico, the UK and Australia all have average wind and solar penetration of more than 50%.”
- 註7：能源專家認為，相關政策能否持續是英國能源產業今年排名第一的挑戰，第二與第三名分別是投資與金額、低油價。Views from Energy Professionals，The Energy Barometer
- 註8：RE TRANSITION-Transitioning to Policy Frameworks for Cost Competitive Renewables，IEA
- 註9：Energy and Climate Change Committee Oral evidence: Security of Supply 2014-15, HC 509 Tuesday 24 November 2015；Costs of NISM Nov 2015 NATIONAL GRID to CHAIR
- 註10：英國國家電網公司認為毋須為連入電網的風電量設限：Why Renewables Matter，Renewable UK
- 註11：What would Brexit mean for UK energy efficiency policy？
- 註12：DECC Public Attitudes Tracker – Wave 17，DECC
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