主要國家因應氣候變遷之策略研析

*廖識鴻主筆

*公元資訊公司資深顧問、國立海洋大學輪機系友會名譽理事長

氣候變遷對人類環境的衝擊已是進行式

　　2021〜2022年可說是「世界氣候災害年」，從2021年德國與比利時洪災、美國德州寒害電力中斷、艾達颶風侵襲以及極端高溫、加拿大洪災與高溫、印度洪災與高溫、尼泊爾洪災、中國鄭州洪災到2022年歐洲大旱、葡萄牙與西班牙野火、美國佛州依恩颶風侵襲、澳洲洪災與高溫以及巴基斯坦與奈及利亞洪災等等，都是氣候變遷引起的災害；2023年開年，美國加州由去(2022)年極度乾旱變成洪災更是明證。依據聯合國2021年所提出氣候變遷7項重要指標¹中，溫室氣體排放、海平面升高、海洋暖化與海洋酸化等4項指標都創新紀錄(其餘3項為地表溫度、海洋熱含量以及冰川物質平衡與海冰範圍)，依聯合國氣候組織專家長年技術推斷，這些影響主要源自溫室氣體排放所致。

　　溫室氣體排放中，占比最高、影響最大的除甲烷外，就是二氧化碳(CO2)。甲烷影響雖大(依據全球暖化潛勢(Global Warming Potential)估算，甲烷20年暖化影響約為CO2的81倍)，但占比略低(15%)且影響時間較短(12～17年)，成為2021年COP26氣候變遷會議中列為最優先抑制對象；CO2占比最高(76%)且影響時間最長(50～200年)，是最棘手且必須緊急處理的對象。

氣候變遷之因應

　　CO2來自電力、工業、運輸、農業與住商等領域，其中電力占比最高，但相對較容易也是最迫切的減碳對象；運輸與工業也是未來優先的減碳目標。電力方面，再生能源必然是世界各國發展的趨勢，但由於主力的光電與風電的間歇式發電特性無法完全解決脫炭的困境；天然氣發電雖較煤炭發電乾淨但發電成本高，其供應受地緣政治影響之風險亦較高，且必須搭配成本高、尚未大規模商業化的碳捕捉應用與儲存(CCUS)以進一步降低碳排放；地熱與生質能因容量有限，未能成為發電主力。因此，將再生能源、火力發電、核能、氫能等均納入發電多元化組合內成為各國為達成「2050淨零排放」的減碳策略重要選項。目前大部分有核能電廠國家都採取即將屆齡的核電廠延役10～20年(美國甚至有部分機組延役40年)，並規劃興建包括小型模組化核反應器(SMR)在內之第三、四代核電廠；在運輸方面，則擴大電氣化、全面製造銷售電動車與開發氫能汽車，並加強建置充電樁與加氫站等基礎設施，其目的都在減少碳排放。

主要國家之因應策略

　　國際能源署(IEA) 2021年報告²指出，未來十年為國際上達成2050淨零排放目標之關鍵期，各國需繼續積極開發再生能源，也需電動汽車成長4倍、儲能電池每年加倍、加強電氣化、大幅減少燃煤發電、節能減碳、積極發展核能、發展氫基能源與生質能等等。以下概述歐盟、美國、英國、德國、日本、韓國以及中國大陸等之因應策略：

　　歐盟做法最積極，2021年7月提出「降低55%溫室氣體排放套案(Fit for 55 package)」³，兼顧環境、能源、運輸、經濟與財務等領域，內容包括建立歐盟排放交易系統(ETS)、訂定成員國減碳目標、訂定土地利用與變更、林業排放量與削減量以及加速再生能源建置等措施。其具體作法為提升能源效率、建設替代燃料基礎設施、訂定汽車CO2排放標準、訂定能源稅與碳邊界調整機制(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM)、開發可永續航空燃料(Sustainable Aviation Fuel, SAF)、訂定航運業的綠色燃料及設立社會氣候基金等。2022年俄烏戰爭爆發，俄羅斯減供甚至斷供歐洲天然氣，影響歐盟能源轉型，歐盟執委會乃提出儘速降低對俄羅斯化石燃料依賴，除前述「Fit for 55 package」與強化能源供應與儲存安全外，採取節約能源、能源來源多元化等特別行動(包括現有核電廠延役、興建新型核反應器及開發氫基能源、生質能等)、加快歐洲清潔能源轉型以取代化石燃料、結合智慧投資與革新並建置跨歐能源互聯網架構以及加強因應俄烏戰爭造成能源供應中斷之衝擊等。

　　美國國會於2021年7月通過「基礎設施投資和就業法(Infrastructure Investment and Jobs Act)」⁴，編列7,150億美元投資10項基礎建設，其中大眾交通、鐵路、電動車充電網與提升電網韌性等四項主要與2050淨零排放有關。2022年8月美國總統簽署「降低通膨法(Inflation Reduction Act)」⁵，投資4,290億美元，其中3,690億美元用於氣候和能源有關政策-包括獎勵電動車、再生能源製造與建置、核電廠延役與興建核電廠以及整合再生能源、核能與氫能，以加速降低碳排放。

　　英國於2021年提出淨零策略⁶，其淨零創新組合包括：興建大型核能電廠與SMR、浮動式離岸風電、氫能、生質能、工業燃料轉型、新型碳捕捉儲存與應用、住商能源管理、突破性創新技術、直接空氣捕捉與能源儲存以及電網韌性等10項優先執行項目。其淨零排放策略路徑之2030年目標：離岸風電從2020年之11GW提升至50GW、核電由16％提升至25％(預定再興建8部核能機組)、氫能(綠氫和藍氫)達10GW、火力發電配合CCUS減少碳排50％，並預定於2035達電力部門零碳排。

　　德國於2021年提出2050年達成氣候與能源目標的氣候執行計畫⁷，2030年之前溫室氣體排放較1990年減少55％、2050年減少80～95％；2050年一次能源耗用量較2008年減少50％；2050年電力需求較2008年減少25％；2030年再生能源在最終能源消費總量之占比增加30％、2050年增加60％；2030年再生能源電力占比增加52％、2050年增加80％；2038年底廢除燃煤電廠，最終目標為2050年達成碳中和。惟其中原訂2022年廢除核能電廠，因2022年2月發生俄烏戰爭，俄羅斯斷供天然氣後，德國加速能源轉型、引進液化天然氣、重啟部分燃煤電廠，並將現有3部核電廠延役至2023年4月。

　　日本脫碳策略路徑所設定各部門減碳目標為：電力2030年較2017年減少42％、2050年減少99％；工業2030年較2017年減少40％、2050年減少96％；運輸2030年較2017年減少32％、2050年減少97％；住商2030年較2017年減少55％、2050年減少98％；農業2030年較2017年減少18％、2050年減少95％。配合上述策略，日本更新2030年能源轉型目標⁸，再生能源占比修改為36～38％、核能20～24％、火力41％。另，俄烏戰爭爆發後，日本規劃以核能來降低對俄羅斯的能源依賴，並加強電動車與氫基能源的應用發展。

　　韓國於2020年首次提出2050碳中和戰略，其主要規劃為加速能源轉型，包括終結燃煤發電，以再生能源取代並漸進式降低甚至廢除核能、強化住商節能、擴大電動車與氫能車發展及擴大綠色產業，但並未規劃詳細淨零排放路徑。2022年5月，尹錫悅總統上任後改變能源策略，提出長期電力供需草案⁹，降低原規劃2050年再生能源占比70％的目標、大幅提升核能占比並規劃以燃氣替代燃煤。新修訂後之2030年能源配比目標為：核能32.8％、燃煤21.2％、燃氣20.9％、再生能源21.5％及其他2.3％，其中燃煤、燃氣配合CCUS，目標為2030年較2018年減少碳排放40％，並預計2023年3月提出「溫室氣體減量實施路線圖」與「國家碳中和綠色成長基本計畫」。

　　中國大陸是目前世界最大排碳國，其減碳目標為2030年排碳達峰值、非化石能源電力占比25％以上，2050年永續能源加上核能90％以上，2060年達成碳中和。其減碳策略路徑目標¹⁰：2025年較2020年減碳18％、2030年較2005年減碳65％，非化石能源2025年占20％、2030年占25％、2060年占80％，並實施碳交易/碳權機制。就產業區分而言，減碳由發電業先行，再擴大到石化、化工、建材、鋼鐵、有色金屬、造紙與國內航空等，並積極開發再生能源、電動車、氫能車與核電。

　　我國國發會於2022年3月宣布2050淨零排放策略路徑¹¹，能源配置著重再生能源、火力發電與氫能等，謹提出下列減碳思維供參考： 

1.節能：國際能源署(IEA)將能源效率/節能視為全球清潔能源轉
   型所需要的「第一燃料(first fuel)」，並強調對它的需求需要
   增長12。國內宜持續擴大推行節能節電措施，讓國人養成節
   能習慣、採用高效率節能設備、實施建築物節能管理等。

2.能源多元化 ：台灣必須持續發展再生能源，但再生能源的間
   歇性發電，須搭配高成本的儲能設施；天然氣發電成本高且須
   搭配CCUS以進一步降低碳排，因此，歐、美、日、韓等工業
   先進國都將核能與氫能納為能源供應之重要選項，目前國內也
   有部分企業對引進SMR表示興趣，此等趨勢均值爲觀察參
   考。

3.交通運輸：未來電動車會普及化，除須供電充足外，充電樁/
   站必須廣設，設置時要充分考慮方便性；將來配合發展氫能汽
   車，加氫站也必須廣設。

4.工業燃料轉型：短期採用天然氣或生質燃料替代化石燃料製造
   相關材料，長期宜逐漸改為氫基燃料。

5.氫氣供應：氫氣製造、儲存、運輸與應用都成為各工業先進國
   積極發展項目，台灣也應儘早投入發展。

參考資料

1.The Global Climate Indicators have been identified by
　scientists and communication specialists in a discursive
　process led by Global Climate Observing System
　(GCOS) and have been finally endorsed by World
　Meteorological Organization (WMO) and United
　Nations Framework Convention on Climate Change
　(UNFCC).

2.Sixth Assessment Report -The Working Group
　contribution was released on 9 August 2021.

3.” Fit for 55” is a package by the European
　Union designed to reduce the European
　Union's greenhouse gas emissions by 55% by 2030. The
　package was proposed in July 2021 by the European
　Commission.

4.H.R.3684-Infrastructure Investment and Jobs Act —
　117th Congress (2021-2022) to authorize funds for
　federal-to aid highways, highway safety program, and
　traffic program and for other purposes.

5.The Inflation Reduction Act of 2022 (IRA) is a
　landmark United States federal law which aims to
　curb inflation by reducing the deficit,
　lowering prescription drug prices, and investing into
　domestic energy production while promoting clean
　energy.

6.Policy Paper-British energy security strategy published
　on April 2021 and updated on April 2022.

7.Net Zero by 2050-A Roadmap for the Global Energy
　Sector published in 2020 and revised on October 2021.

8.2018-Ministy of Economy and Trade (MITI) issued ”第五
　次能源基本計畫結構”

9.South Korea’s Net-Zero Ambitions and Overseas
　Public Financing byJeanne Choi, 14 July  2022.

10中國國務院發布《2030年前碳達峰行動方案》(2021.10.26)

11.2022年3月國發會正式公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略
　總說明」

12.International Energy Agency (IEA),“Energy efficiency
　is the first fuel, and demand for it needs to grow,”Brian
　Motherway, Head of Energy Efficiency Division, 19
　December 2019