再生能源電源開發經濟可行性評估：系統規劃法之運用 

摘要:

再生能源係存在於自然界中生生不息之能源，包含有地熱、太陽能、水力、潮汐、波浪、海洋溫差、風力及生質能等。但因其規模較小，導致其單位開發成本較高、回收年限較長，此外更因目前普遍存在市場失靈情況的能源價格結構下，各種發電方式的外部成本尚未能有效加以內部化，因此，再生能源發電並無強而有力之經濟誘因促使其被大量開發運用，而僅能輔助或替代部分電力。有鑑於此，本文擬訂定合理之再生能源發電效益評估方法及量化評估模式，以供臺電公司及政府能源主管單位參考，俾能公平合理又 有效率地推動再生能源政策。

由於電價與電力需求皆非目前管制體系下的臺電公司所能掌控，因此臺電公司就以迴避成本作為再生能源機組發電效益的代表，迴避成本是指臺電公司因採用再生能源發電計畫，而節省下來的內部及外部供電成本的總和： 在內部成本的減少方面，依據其與發電量是否有直接關聯，可以將其劃分為容量迴避成本及能量迴避成本兩項；在外部成本的減少方面，雖然傳統能源之外部成本包含甚廣，但是，由於其中主要部分係來自於對環境的污染，因 此本研究只將污染迴避成本計入外部成本的減少中，可視為再生能源外部環境效益的一個下限。

再生能源效益(迴避成本)之估算，臺電之「水力經濟評估準則」採用的是特定機組法，以每年出力性質與再生能源機組相似之特定傳統火力機組作為替代機組，以計算迴避成本，由於特定機組法牽涉到許多人為的假設和判斷，且忽略了系統的動態變化，對再生能源機組發電的效益往往產生低估 現象，此種情形對於出力大但出力不穩定之機組尤其嚴重，因此，原則上應 該使用較精確的系統規劃法來估計再生能源之效益，故本研究以系統規劃法 進行再生能源效益之評估，並透過實例演算加以評比，期藉系統規劃法所得 結論對臺電之水力評估準則提出適當的修正意見。

系統規劃法乃由電力系統長期的整體電源開發動態觀點評估再生能源效益，係將各種可能替代發電計畫列入系統規劃模擬架構中，透過動態規劃模型運算，考慮電力系統在「有」、「無」新增再生能源機組加入的情況下， 以最低總運轉成本為目標函數，滿足電力系統負載需求及可靠度之要求及其 他技術方面之限制(例如機組維修、備載容量、缺電時數等限制條件)後， 求出長期最適電源開發方案，比較兩系統其他新增非再生能源機組容量及發 電量差異，據此求出再生能源之每年均化迴避成本。有關系統規劃法所使用 之長期電源開發數理規劃模型，本研究係採用臺電公司現有之EGEAS 模型 ，整合再生能源發電於電力供給系統之中，評估其效益。

目前電力事業在計算再生能源發電計畫的迴避成本時，大多只涵蓋了電 力生產的內部成本(只包括容量及能量迴避成本)，而沒有將不同能源在影響環境上的差異納入考慮，也因此低估了再生能源對社會的經濟效益，導致資源無法做最有效地配置。所以，本研究將污染迴避成本計入再生能源效益 之中，而這項效益可由其替代之火力機組發電量，依被替代機組使用燃料種 類及污染排放係數推算其排放量，再配合污染排放成本即可求得其污染減量效益。

根據本研究之結果發現：(1)再生能源的出力型態與需求曲線愈相似，其效益愈大，反之愈低；(2)迴避容量並不一定全來自一特定機組，且迴避容量每年並不一定相等，視系統之電源開發計畫而定；(3) 迴避能量主要來自於被替代機組之發電，但其它機組(邊際機組)亦會承擔一部分之迴避能量；(4) 數個再生能源機組的總迴避成本並不等於個別機組迴避成本之加總 ，而必須以其總出力曲線對負載需求之貢獻來評估。

最後，我們建議臺電公司及政府相關單位採行下列措施：(1)充分運用長期電源開發最適規劃模式；(2)將外部(環境)成本列入經濟評估；(3)給 予再生能源適當補貼；(4)促進再生能源發電技術之研發；(5)開放直接供電、允許電力自由買賣；(6)適時修改電力投資評估方法；及(7)增進民眾對再生能源之認知，以達到積極推動及引進清潔之再生能源，兼顧能源節約及環境保護之目的。