国际温室气体减量与能源政策分析

1國際溫室氣體減量與能源政策分析李堅明台北大學自然資源與環境管理研究所2007/03/26能源技術服務專業人員訓練班演講2目錄1.前言2.溫室氣體排放、全球暖化與因應對策3.國際先進國家因應與能源對策4.自願性節能與溫室氣體減量協議國際比較5.清潔發展機制發展現況6.台灣近10年能源密集產業能源與二氧化碳量成效檢視7.結語3前言IPCC(2007)最新報告聯合國氣候變化綱要公約的「跨政府間的專家小組」(IPCC)於2007年2月2日提出的第四次科學性報告指出1.過去100年平均溫度已上升0.740C，且溫室氣體以當前的趨勢持續排放，未來二十年，平均每十年溫度將增加0.20C，至本世紀末(2100年)，大氣溫室氣體濃度將相較於工業革命前的濃度增加兩倍，平均溫度將上升30C。2.國際上應協議工業化國家採行更嚴格的總量管制，並誘導開發中國家限制其排放量，以及加強調適(adaptation)政策與措施的擬定。IPCC(2007)最新報告3.UNFCCC秘書長帝鮑爾(deBoer)先生(2007)認為因應氣候變遷的關鍵課題，取決於政府是否制定驅動經濟體系邁向綠色生產與消費的誘因機制，並確信建構市場基礎(market-based)的政府工具將是最具成本有效的因應策略。4.為了確保發展中的「碳市場」(carbonmarket)，應加速「後京都」(postKyoto)的協商，如果缺乏長期的減量協商承諾，將會提高碳市場風險，屆時將不利全球溫室氣體減量目標的達成。6GHGemissionswithoutLULUCF-39.3-36.88.811.0-5.6-3.3-50-40-30-20-100102019901992199419961998200020022004Changecomparedto1990level(%)Allindustrializedcountriesnon-EITcountriesEITcountriesGHG排放趨勢1990–2004/2000–2004–3.3–36.8+11.0依據UNFCCC(2006)最新統計資料(KeyGHGData,2006)，指出附件一國家(1990~2004)GHG排放減少3.3%；其中經濟轉型國家減少36.8%，而非經濟轉型國家(工業化國家)則成長11.0%2000年以後，GHG成長2.4%，其中，EIT成長4.1%；non-EIT成長2.0%77附件一國家部門GHG排放變化趨勢1)產業製程、農業與廢棄物利用政策措施、經濟結構改變及技術提升等，成功降低溫室氣體排放GHGemissions(billiontonnesCO2equivalent)0.601.71.414.90.551.31.214.805101520EnergyIndustrialprocessesAgricultureWaste19902004Change1990-2004(%)-8.4-20.0-13.1-0.4-25-20-15-10-50EnergyIndustrialprocessesAgricultureWaste2)然而，能源部門的減量幅度(-0.4)相當有限88部門年溫室氣體排放(全球)9國際能源相關政策與投資現況單位：百萬美元溫室氣體排放、全球暖化與因應對策溫室效應(GreenhouseEffect)資料來源：美國環保署(2006)全球暖化成因之影響大氣層中的氣體，如水汽及二氧化碳，幾乎不吸收可見光波段的太陽輻射(或稱短波輻射)，但是卻很有效率地吸收紅外線波段的太陽輻射(或稱長波輻射)，因此，穿透大氣層的太陽輻射(大部分為短波輻射，少部分為長波輻射)，約有47%為地表吸收，23%為海洋吸收及微量儲存在植物內以便進行光合作用，此外仍有約30%為地表反射，在反射回大氣中之長波輻射約有75%無法穿透大氣層而為大地吸收，使得地表溫度提高，稱為溫室效應(greenhouseeffect)(O’callaghan,1993)。六種溫室氣體性質比較溫室氣體GWP排放來源CO21化石燃料燃燒、砍伐(燃燒)森林CH421垃圾場、農業、天然氣、石油及煤礦、家畜排泄物管理N2O310氮化物肥料使用HFC-2311,700滅火器、半導體、噴霧劑SF623,900電力設施、半導體、鎂製品PFCs6500~9200鋁製品、半導體、滅火器註：GWP:GlobalWarmingPotential溫室氣體排放趨勢過去150年(1850-2000)土地使用改變導致約有1,550億tC(約佔25%)排放至大氣全球CO2會計帳快速失衡(單位十億噸CO2)大氣CO2增加量(3.20.2)=1.化石燃料使用(6.30.4)2.土地利用改變淨排放(2.20.8)3.海洋吸收(-2.40.7)4.碳匯(-2.91.1)過去100年全球溫度變化趨勢過去百年來台灣經歷了全島性的暖化現象，與全球暖化趨勢一致，但氣溫上升速率（1.0-1.4oC/百年），卻遠大於全球平均值（0.6oC/百年）。全球溫度變化預策2070-2100年平均溫度1995-2004年平均溫度人類活動(間接驅動力)：能源生產與消費及工業與農業生產GHGs排放(直接驅動力)GHG濃度(壓力指標)平均溫度改變(狀態指標)氣候變遷效果(衝擊指標)：對人類及自然系統衝擊氣候政策措施(回應)：綠色生產與消費政策減緩調適人類活動與氣候變遷的DPSIR關係衝擊累積穩定大氣層溫室氣體濃度訂定可接受的執行法則全球環境財產權界定建立有效率的交易市場有效遵約機制京都議定書•京都型態•密集度指標•人均排放量指標•部門減量指標•多階段減量目標•調合政策與措施•CDM•JI•ET國際氣候變遷政策架構550ppm(2100)貿易自由化與環境保護後京都時期為達成減量目標衝突？全球減量水準與時機規劃(IPCC,2001)CO2濃度(ppm)累積排放量(GtC)(2001~2100)全球排放高峰年度全球排放減量年度450365-7352005-20152000-2040550590-11352020-20302030-2100650735-13702030-20452055-2145750820-15002040-20602080-21801000905-16202065-20902135-2270UNFCCC目標(IPCC,2001)1.目標：控制大氣溫室氣體濃度至2100年時，達到550ppm，亦即控制溫度最高上升20C，估計之衝擊成本：GDP減少0.1%~2%(2100年)1.因應策略：2.相對脫鉤(relativedecoupling)期：2001年~2030年2.絕對脫鉤(absolutedecoupling)期：2031年~2100年UNFCCC減量目標示意圖年溫室氣體排放量20012030｜｜21002030溫室氣體排放軌跡相對脫鉤絕對脫鉤主要措施：•社會行為改變•技術創新•市場經濟制度與工具UNFCCC之氣候策略1.源頭能源替代：發展替代能源(廢棄物燃料與生質能源)與減少能源投入(減量、回收與再利用)2.製程能源效率提升：能源管理(能源服務業)及設備更新3.管末CO2捕捉：回收二氧化碳排放24優先發展的技術(能源部門)1.能源效率(efficiency)：提升電力與運輸部門單位能源使用之服務效率2.替代能源(alternativeenergy)：增加使用低碳能源(天然氣)及無碳能源(核能與再生能源)與加強其技術發展3.碳固定化(carbonsequestration)：加強不同能源傳輸階段之碳回收與固定化技術發展25地質碳固定化(或封存)技術廢油田儲存廢煤田儲存深鹽田層儲存26海洋封存技術資料來源：IPCC(2005)UNFCCC之氣候政策工具1.財政工具：技術創新、新及再生能源發展2.市場工具：例如排放交易3.自願性減量措施：工業部門與運輸部門4.管制與標準制定：效率標準、環保標章5.環境教育：資訊、教育與公共認知6.研發：能源效率、替代能源科技與碳回收與固定化技術IEA(2006)能源科技展望加速科技情境(AcceleratedTechnologyScenario,ACTs)1.加強運輸、工業與住商部門的能源效率提升2.低碳發電結構(核能、再生能源、天然氣與碳捕捉)3.增加道路運輸之生質燃料配比29科技創新效果(2050)推估1.終端能源效率科技創新，可降低24%能源消費(2050年相較於基準情境)2.電力需求減少三分之一(相較於2003年)，相較於2003年仍成長50%3.石油節約量相當於2003年一半消費量，約減少56%的基線推估水準30科技創新減量效果(2050)比較1.提升能源效率，約可降低31~53%CO2排放量2.CO2捕捉與封存的減量效果約為20~28%3.燃料轉換效果約占11~16%4.再生能源發電效果約占5~16%5.核能發電效果約占2~10%6.運輸部門的生質燃料效果約占6%31產業部門能源效率國際比較資料來源：聯合國(2006)Energy/GDP32國際先進國家因應對策德國英國美國日本德國溫室氣體減量目標與策略德國減量目標：1.京都目標(2008~2012)：8%減量2.國內目標(2008~2012)：21%減量聯邦環保部推動兩階段「國家氣候保護計畫」(NationalClimateProtectionProgramme,NCCP)：以永續能源發展為核心1.2000年推動第一階段2.2005年推動第二階段德國近10年來的溫室氣體排放趨勢德國近10年(1900~2004)溫室氣體排放降低17.2%。單位：百萬噸CO2當量資料來源：UNFCCC(2006),KeyGHGData1015.31024.41018.61034.91022.81094.71226.30200400600800100012001400199019952000200120220032004永續能源政策具體形式的氣候保護措施，2000年制定『氣候保護計畫』(ClimateProtectionProgramme)，至2005年達到25%CO2減量執行廢除(phase-out)核能計畫(2001/06/11)發展再生能源：制定『再生能源法』(RenewableEnergyAct,REA)，提供市場誘因，設置太陽能屋頂(約100,000個)及太陽能光電板系統，促進再生能源先進技術發展促進能源節約與能源效率之執行成效，2001年5月聯邦內閣制定『節能法』(EnergyConservationOrdinance)，要求建築物節能30%永續能源政策(續)透過綠色租稅改革，提高能源使用效率擴大汽電共生計畫採行節能導向政策：由供給端移轉至需求端補貼既存建築物CO2減量計畫1996年推動19個產業公會「德國產業保護全球暖化」宣言能源技術的研發，1998~2002年約提撥604百萬歐元於，能源合理使用、再生能源及能源節約技術的研發英國溫室氣體減量目標與策略英國減量目標：1.京都目標(2008~2012)：8%減量2.國內長期目標(2050)：60%減量英國環保、糧食與鄉村部推動「英國氣候變遷計畫」(UKClimateChangeProgramme,UKCCP)：1.2000年推動第一階段2.2004年評鑑第一階段績效英國近10年來的溫室氣體排放趨勢英國近10年(1900~2004)溫室氣體排放降低14.3%單位：百萬噸CO2當量資料來源：UNFCCC(2006),KeyGHGData665.3664.5659.2679.7672.2714.3776.1600620640660680700720740760780800199019952000200120220032004英國溫室氣體減量策略規劃改善企業能源使用、刺激投資與降低成本1.氣候變遷稅(climatechangelevy)：提升能源密集產業能源使用效率2.英國國內排放交易制度3.碳信託基金：利用氣候變遷稅於成本有效措施與低碳科技研發4.氣候變遷辦公室(climatechangeprojectoffice)：