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，所以在目前存在市場失靈（market failure）情況的能源價格結構下，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份電力。有鑑於此，本項計畫旨在經由國內外相關資料之蒐集與分析，對國內現有再生能源發電效益評估模式進行檢討，並研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，以供台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。本項計畫將以台電公司的特定機組法及系統規劃法分別進行，並透過實例演算加以評比。
本研究建議之再生能源效益評估準則，乃依據我國能源政策中「積極引進及產製高品質之清潔能源，並推廣利用」及「繼續推動太陽能、風能、生質能、地熱能、海洋能及小水力等能源技術之研究發展，並在符合經濟原則下，推廣利用」等原則而訂定，採用益本比法評估再生能源發電計畫之經濟可行性：將再生能源之每年均化效益比上再生能源之每年均化成本，若比值大於或等於一，則表示該再生能源發電計畫具經濟可行性。
由於電價與需求皆非台電公司所能掌控，因此就以迴避成本做為效益的代表，建議準則中的迴避成本是指台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，由於其中主要部份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。至於再生能源效益（迴避成本）之估算，本研究認為原則上應該使用較精確的系統規劃法；不過，在人力、軟體及設備等條件無法配合時，或是在待評估之計畫數量過多需要做初步篩選時，特定機組法仍有其存在的價值。
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、運轉可靠度等限制條件）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均化迴避成本。有關系統規劃法所使用之數理規劃模型，本研究係採用台電公司現有之 EGEAS 模型，但略做修正以整合再生能源發電於電力供給系統之中。
特定機組法係假設各項電力計畫與目前的電力系統原則上均相互獨立，因此，只比較各電力計畫成本之高低，而不精確考慮此計畫對其他現有或預定增設機組所可能造成的影響。在評估效益時，首要考慮再生能源機組出力與電力需求之配合程度以決定其容量價值，本研究認為應按尖、離峰期分別訂定其淨尖峰能力，於尖、離峰期皆有出力部份給予基載火力機組容量價值，僅於尖峰期出力部份給予尖載火力機組容量價值，僅於離峰期出力部份則不給予容量價值。至於能量價值部分，本研究認為應按尖、離峰期，將該時期迴避能量分為容量被替代機組發電量及該時期邊際機組發電量以計算能量迴避成本。
台電目前的淨尖峰能力率定方法，是比照「水力計畫經濟評估準則」以再生能源出力歷時曲線與85%（火力系統平均可用率）相對應之出力做為淨尖峰能力；而在計算容量價值時，基於再生能源機組故障率、檢修率低之特性，另給予10%容量加成（可用率調整項）。這個方法對於能源使用受限機組（如調整池式及水庫式水力計畫）尚稱合理，不過，對出力不可控制機組（如川流式水力計畫）而言，由於其出力不穩定，與 85%相對應的出力值通常已經降到相當低的水準，甚至等於零，因此，容量加成率在多數的情況下形同虛設，無法表現出再生能源機組有較大可用率的優點，低估了再生能源的效益。所以，本研究建議改以50%為歷時標準，並且將與50%相對應的出力值乘上 ，以這個乘積做為出力不可控制再生能源機組的淨尖峰能力，這樣不僅公平反映了各再生能源機組的供電能力，並且也具有便於計算的優點。
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，本研究建議應該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；但是，目前台灣關於污染之社會成本數據仍相當有限，因此本研究建議先利用百分比加成法，依再生能源種類特性，以容量及能量迴避成本總和的 5-15% 做為污染迴避成本。
根據本研究之結果，我們建議台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、自由買賣；(6)適時修改投資評估方法；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。