2024-06-30|閱讀時間 ‧ 約 34 分鐘

瑞士電力的全貌,仍是用核電

    【雙魚之論】英文拷到 G / D 找中文翻譯


    今天,有反核文章:想學瑞士/核電應如期除役且不再新建


    問題是:瑞士有豐富的水力資源、核能到2050才完全停止、還可以隨時向臨國德、法、奧、義等國交易買電(包括核電),當然也可以售電(見Swissgrid)。反核人士為何不說這點?德國廢核且風電發展不及,也是向法國購買核電。


    理想很好,但我們生活在「沒有白吃午餐的真實世界」中,只講理想不提成本(包括電價成本)的人,不是天真,真是偽善!


    瑞士能源市場趨勢與未來    外貿協會 20230728

    撰稿人:經濟部國際貿易局|更新日期:2023/07/28

    瑞士能源概況

    依據瑞士新蘇黎世報(NZZ)報導,因烏俄戰爭導致天然氣和電價屢創新高,瑞士聯邦委員會於2022年8月底啟動節能計畫,以防止冬季天然氣和電力短缺。根據聯邦能源局(BFE)模型估算,在總用電量沒有顯著減少且用電需求在2023年4月高於平均的情況下,供電量仍充足。在節能方面,家庭和企業用電有比往年減少的趨勢。(註:用電量減少是因2022年秋季氣溫較為溫暖。)

    瑞士水力發電豐富,可發近9TWh的電量,相當於瑞士冬季四分之一的用電量冬季瑞士須購買大約5TWh的電力,主要來自德國和法國。2022年瑞士電力結構主要為水力發電及核電,屬無排碳能源,與德國相比,德國電力中有42%與化石燃料相關。

    天然氣與電價維持正向關係,在用電高峰時期,天然氣發電占相當重要的角色,並決定電價,瑞士受益於有足夠的天然氣儲存設備,因此可避免用電高峰期的電力短缺。

    依據瑞士聯邦能源局(Bundesamt für Energie)2023年6月22日公布資料,瑞士2022年能源消耗量為765,070太焦耳 (TJ),較前(2021)年減少3.9%,採暖度日數(衡量地區氣溫低於一定溫度的指標),比前年減少17.2%。2022年能源消耗量減少,主因是2022年氣候較2021年溫暖,還有聯邦政府節能計畫及能源價格大幅上漲所致。

    瑞士能源長期消耗增加的因子上升,例如常住人口成長0.8%、國內生產毛額增加2.1%、機車數量增加0.5%、公寓數量增加。

    COVID-19兩年後航空復甦,反映在2022年航空所需燃油消耗量上,與2021年相比增加76.1%;2022年汽油和柴油消耗量下降1.4%(汽油下降2.9%;柴油下降0.2%),兩者皆低於2019年之水平,此外石化燃料消耗占總能源消耗的33.5%。生質燃料消耗量增加2.1%(2020年和2021年皆下降),占汽油和柴油總消耗量的3.4%。

    受氣候溫暖影響,供暖的能源消耗大幅下降,民用取暖油消耗下降19.5%;天然氣消耗下降17%;用電下降1.9%,此三種能源占總能源消耗的51.5%。

    工業廢物能源消耗下降0.8%。煤炭消耗增加4.1%和石油焦消耗增加21.7%,此三種能源消耗占總消耗的比例小於1%。

    另一方面,使用在供暖的再生能源也受到氣候影響,木柴消耗下降12%;區域供暖消耗下降7.5%;使用熱泵傳導的環境熱源消耗下降4.5%;太陽能下降0.4%。木柴能源占總消耗能源的5.4%、熱泵傳導的環境熱源占2.7%、區域共暖占2.8%及太陽能占0.3%。直接沼氣發電上升0.5%,間接透過天然氣的沼氣發電則上升6.2%,占總天然氣消耗量的1.3%(2021年占1.1%)。

    電力市場概述

    根據國民經濟雜誌(Die Volkswirtschaft)研究報導,瑞士電力市場是歐洲電力市場的一部分,並由不同子市場組成,以便隨時保持供需平衡,避免缺電停電風險,導致更高成本。

    能源市場主要交易為預期之電力需求量和發電量,分為短期和長期市場:短期市場中,最主要為次日市場(Day Ahead Market),依據邊際成本及優先交易順序(Merit order)機制,先交易價格較便宜者及優先併網的能源。預期及實際交付的電量可能有落差,需要額外能源分支市場,藉以平衡整體電力市場需求,達到及時補足與實際需求的差距

    此外,為了讓能源在國內和國外進行交易,裝置容量占重要角色。在歐洲大部分電力市場將電力和裝置容量一起交易,但在瑞士邊境許多交易商將裝置容量與能源分開購買,但此效率較低。

    各種電網市場分類方面,在大多數國家中,最高壓電網由中央電網營運者經營,電網受到嚴密監控及採更穩定方式運作,在瑞士中央電網營運商為Swissgrid公司,並由國家機構Elcom監管控制;從高壓到低壓電網市場通常則由區域供應商營運,能源市場可分為:(1)長期(遠期)市場(Future Market);(2)短期(次日)市場;(3)當日即時市場(Intraday Market),充滿強烈競爭,反映出價格走勢及能源短缺情況。最後是終端客戶市場,在瑞士,只有大客戶(每年需求超過100MWh)可自由選擇供應商,其他用電戶只能接受當地電力供應者。自2000年中期,歐盟所有用電戶(含大宗或家庭)可自由選擇電力供應商,透過市場競爭壓力,獎勵電力創新及降價補助,讓電力供應業者(特別是再生能源)可從中受益。

    增加再生能源及提升電力化是未來兩大趨勢,此兩趨勢對瑞士電力系統有相當大影響,風力及太陽能發電在未來電力結構將扮演重大角色。但是風力及太陽能發電不穩定,需要有足夠的備用電力,以備不時之需,當風力及太陽能發電過剩時,可將其多餘電力儲存在電池中或轉為無排放的氫氣供電廠發電。另一個趨勢是供暖和交通相關轉型電力化(過去以石化燃料為主),將促使電力需求大幅增加,對電力需求端之獎勵措施須具有足夠的彈性,電力效率對電力市場越來越顯得重要。

    Swissgrid瑞士國家電網公司

    瑞士國家電網公司(Swissgrid)在瑞士Aarau 和Prilly VD兩處設有據點,擁有全國電網及高壓電網,負責瑞士電力基礎設施及高壓電網運作,並維護電網設備之安全,將380KV和220KV的電力從發電業者端輸送到瑞士各區域電網及消費者端使用。瑞士國家電網公司是瑞士境內為唯一國家電網公司,受到電力供應法(StromVG)及電力供應施行細則(StromVV)限制,並由聯邦電力委員會(Elcom)監督,主要股份由幾家瑞士電力公司持有。

    瑞士與鄰國電力關係

    瑞士與鄰近歐洲國家之電力市場緊密相連,相互依賴也相互受益。當瑞士有過剩的產能,特別是靈活度高的水力發電,則可以供應給電力缺乏的鄰近國家,同時,瑞士也可以在冬季時從電力充足的鄰國例如德國、其次法國進口電力,緩解瑞士冬季水庫供電不足之狀況。

    融入歐洲電力市場先決條件必須是對歐盟及瑞士雙方都具有穩定性及經濟效益,積極推動瑞士與歐盟簽訂電力協定,然因雙方仍有疑義,至今未簽署。目前歐盟實施第三次內部高壓電計畫及潔淨能源套案(Clean Energy Package),使歐盟區電力交易最大化。在歐盟境內跨區電力交易應提升跨區電力交易競爭力及獎勵再生能源之整合,並優先擴建輸配電網,簡化歐盟會員國間電力交換。瑞士仍處在2008年法規規定,瑞士聯邦議會對瑞士與歐盟在技術及經濟領域之合作或整合仍未有討論之聲。

    瑞士將慢慢被排除在歐洲能源平衡合作機制(Regelenergiekooperationen)之外,目前遭到排除在歐洲價格耦合機制(Europe Market Coupling),將逐漸危害瑞士電網穩定性。歐盟推出70%法則(70% Regel)新機制,要求在2025年年底前,歐盟成員國儲備至少70%的能源交易量,瑞士及其他非歐盟(第三國家)未列在其中。若瑞士鄰近的歐盟家遭遇70%儲備量之問題,可單方面限制運往瑞士的電量,影響瑞士電力進口,為瑞士的電力供應穩定帶來威脅。

    瑞士國家電網公司與歐洲輸電系統運營商(Europäischen Übertragungsnetzbetreibern)合作,確保瑞士符合歐盟要求的電網穩定,瑞士與歐盟民間企業間所簽訂電力交易契約,無法替代國與國間的電力協議,且瑞士與歐盟民間企業合作遲早須向歐盟主管機關取得批准,然批准程序曠日廢時,且無法獲得保證。

    資料來源:瑞士新蘇黎世報(NZZ)、國民經濟雜誌(Die Volkswirtschaft)、聖加侖大學技術管理研究所(Institut für Technologiemanagement der St. Gallen )

    日期:2023年7月28日

    專家觀點

    根據瑞士電力公司協會(VSE)與瑞士聯邦材料測試及研究實驗室(Empa)共同執行「2050年能源前景」研究報告顯示,為因應氣候保護及能源轉型,特別是在交通及供暖之能源供應去碳化及擺脫化石燃料,瑞士境內需要生產更多電力,只有大規模發展再生能源,才能達成此目標,在達成此目標時將對社會、經濟、政治、能源生產者及供應者等產生極大的挑戰。

    第一點,新的發電設備及電力基礎建設須具備經濟性,提供投資者投資權利保護及投資計劃保障,在擴建發電設備外,還須興建迫需的電網及併網之電網;第二點,提升國民對擴建電力設備的接受度,讓民眾感受擴建計畫的重要性及擴建是維護大眾利益。第三點,瑞士和歐洲之電力輸配電網相連在一起。瑞士對歐洲電力輸配網有所貢獻,但仍須與鄰國及歐盟在能源領域進行密切合作,因瑞士在冬季仍是電力進口國,需依賴鄰國電力。與歐盟達成能源協定是瑞士首要目標,此協議讓瑞士獲得穩定的電力供應。第四點,達成能源轉型及氣候中和,同時確保能源穩定供應無虞,瑞士必須執行三個A計畫:擴建(Ausbau)、接受(Akzeptenz)及協定(Abkommen)

     

    瑞士如何縮小電力市場供應缺口

    1. 改善電價獎勵措施

    電力公司提供客戶客製化的電力使用合約,取代固定價格式之合約,以其長期平均用電量為基準,支付額外的用電費或當用電量未達平均用電量時,獲得退款。

    1. 客製化電力供應之安全性

    例如安裝智慧電錶或將電力終端設備連結物聯網,用戶可決定自身供電穩定性及整體用電量,讓電力使用更具效率。

    1. 根據偏好自動控制用電量

    用電戶依據偏好,針對電氣設備預設用電量,當超過設定值時,將自動限制電力供應,甚至關閉設備,讓用戶更容易對電價做出反應。

    透過以上三項措施,控制電力短缺的成本將會下降,電力系統將更有彈性也更加可靠。

    節能技術發展

    在高通膨、淘汰化石燃料、德國廢核、風電擴張緩慢及儲能技術發展遲緩的情況下,使歐洲電價不斷攀升。在歐洲,能源密集的產業須採取對策以保競爭力,製造業者努力降低電力成本,並嘗試各種方式降低廠房及辦公大樓溫度。

    在生產各項環節裡隱藏許多節能潛力,提高能源效率需要外部專業協助,例如生產設備硬體進行升級或現代化,透過租賃(Leasing)或是長期租約模式擁有硬體設備取代購買,例如:西門子智慧基礎設施集團(Siemens Smart Infrastructure)提供創新技術,協助業者進行節能。多家瑞士知名大廠例如ABB、Endress and Hauser、Georg Fischer、Siemens或Sulzer等透過其軟體,協助客戶規劃及優化電力和水資源之消耗,達到節能目的。

    依據聖加侖大學技術管理研究所調查報告,瑞士、德國和奧地利機械及設備製造商表示,可協助客戶(製造業)在產業上促進更多永續性發展,其客戶特別重視節能方案,並對提升能源效率產品或服務大感興趣。然因提高能源效率及節能產品(服務)無法讓客戶獲得更多訂單,另一方面,瑞士、德國及奧地利機械設備之國外客戶未面臨電價過高問題,基於投資報酬率,製造業客戶對投資該項設備(或服務)缺乏經濟誘因。此外,導入前述節能軟體及現代化生產製造設施,將生產流程轉換成新的技術,製造業客戶需願意中斷現有生產流程,亦無法預估投資何時回報;再者,調整生產流程是否改變產品品質,也是未知數,尤其是製藥業,其藥品須接受嚴格監管,對其隱藏巨大風險。

    目前機器與設備製造商在推動節能成果緩慢,未來一旦電價持續上漲及有更多節能實績案例出現,將可刺激客戶需求。長遠來看,節能解決有利於氣候維護,從經濟角度來看,將有助於產業提升全球競爭力。

    資料來源:瑞士新蘇黎世報(NZZ)、國民經濟雜誌(Die Volkswirtschaft)、聖加侖大學技術管理研究所(Institut für Technologiemanagement der St. Gallen )

    日期:2023年7月28日

    備註:經濟部駐外單位為利業者即時掌握商情,廣泛蒐集相關資訊供業者參考。國際貿易局無從查證所有訊息均屬完整、正確,讀者如需運用,應自行確認資訊之正確性。

     

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