邁向淨零排放的選擇
劉致峻 研究員
財團法人中技社
為了減緩氣候變遷對全人類的影響，2015 年 12 月 12 日全球 189 個國家共同承諾於 21 世紀結束前，將全球氣溫的平均升幅盡力控制在 1.5°C ~ 2°C 以內，這項共同承諾就是知名的「巴黎氣候協議 (Paris Agreement)」。
為了達成議目標，締約國需要各自提交符合其國情的「國家自定預期貢獻 (Nationally Determined Contribution, NDC) 」，並且自 2023 年起，每 5 年檢討一次，以滾動式檢討成效或對其目標路徑進行修正。這項檢討工作被稱為「全球盤點 (Global Stocktake) 」，已於去年完成，並於 2023 年底結束的聯合國氣候變遷綱要公約第28屆大會 (COP 28) 中呈現，作為各締約國評估並修正自國 NDC 的依據，以在 2025 年提交新版 NDC。
然而，該報告顯示了近年全球減碳的努力雖然小有成果，但相對於預定的減碳進程與欲減少的升溫幅度，各締約國的具體努力仍有所不足。舉例來說，根據 UNFCCC 秘書處的「首次全球盤點技術報告 (Technical Dialogue of the First Global Stocktake) 」，締約國當前已實施的政策和行動離實現既定目標的溫室氣體減量差距高達 203~239 億公噸 CO2 當量。因此需要各締約國做出更為積極的減碳目標與路徑，從而在 2030 年之前將全球溫室氣體排放量比 2019 年減少 43%，並在 2035 年之前進一步減少 60% ，最終在 2050 年之前實現全球零排放目標。各國邁向淨零排放的進程則有先後。根據英國非政府組織建立的「淨零排放記分板 (Net Zero Scoreboard)」，目前已有 41 個國家完成 2030~2050 達淨零排放目標的立法程序（多數為 2045~2050 )，51 個國家完備政策文件，11 個國家承諾政策目標，而尚有 54 個國家仍處於討論階段。
鑑於能源部門溫室氣體排放量約占全球溫室氣體排放量的 75%，要達成淨零目標，代表的是能源部門必須完全去碳化。例如：國際能源總署 (IEA) 在 2021 年 5 月發布之「 2050淨零排放：全球能源部門路徑 (Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector) 」報告指出，在再生能源成本大幅走低下，太陽光電系統與風力發電系統將作為能源部門脫去化的主力。2050 年全球發電結構的規劃為：再生能源 88%、核能 8%、水力2% 、搭配 CCS 的燃煤與燃氣 2%。此外，IEA 在 2022 年 6 月發布的「核能與安全能源轉型 (Nuclear Power and Secure Energy Transitions) 」報告提及，因應再生能源滲透率提高趨勢，核能機組與其他可調度資源互補下，能提供電網穩定性、調度靈活性與系統餘裕度。故欲達成 2050 淨零排放目標，核能亦將扮演極具重要的角色，全球需將核能設置容量由 413 GW倍增至 812 GW。
若將視角從全球調整到國家層面，以能資源最為豐沛的美國為例，美國承諾於 2050 年實現淨零排放，並規劃於 2035 年實現電力部門淨零排放。根據美國國家再生能源實驗室 (National Renewable Energy Laboratory, NREL)於 2022 年發布的報告，考量 (1) 所有可行技術 (All Options)、(2) 基礎建設擴增 (Infrastructure Renaissance)、(3) 受限 (Constrained) 和 (4) 無碳捕捉封存技術 (No CCS) 等四個情境，並和基準情境進行比對。在最小成本的組合下，風力和太陽光電占比約 60~80%，核能比重約為 9~27%，火力發電（搭配或未搭配碳捕捉封存）的占比則約0~5%。
目前淨零排放進程相對領先的英國，為達成氣候變遷法案 (Climate Change Act 2008)，於 2021 年 10 月發布「淨零戰略：重建綠色 (Net Zero Strategy: Build Back Greener) 」，制定了英國到 2050 年實現淨零排放的計劃及其碳預算，亦評估在符合英國 NDC、2033-37 年的「第六期碳預算（Sixth Carbon Budget, CB6）」與達成淨零目標的電力系統可能組合。其評估指出：英國 2040 年可能電力組合，分別為再生能源 76.9%、核能 9.5%、燃氣 9.1%、抽蓄水力 1% 與儲能 3.5%。
而與我國在能資源與地理條件較為類似的日本，經產省在其「2050 年碳中和綠色成長戰略」中，概述 2050 年再生能源、核能與火力搭配 CCS 與氫能在電力系統中的配比約分別為 50~60%、30~40% 和 10%。另外，根據地球環境產業技術研究機構 (Research Institute of Innovative Technology for the Earth, RITE) 的研究，日本要達成 2050 年淨零/碳中和目標，須全面使用所有能源技術，並納入以國外碳權補足國內減量缺額的選項。若僅以100% 再生能源為手段，2050 年發電成本將為基線的四倍、其他情境 (核電占10~20%不等) 的兩倍；而若以國外碳權抵銷日本國內的減量缺額，雖相對基準年僅減量 63%，但卻是日本最具經濟可行性的碳中和選項。
就我國而言，目前政府的「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略總說明」宣示我國淨零排放路徑下之電力配比，其中再生能源比重 60~70%，火力搭配 CCS、氫能和抽蓄水力在電力系統中的比重則分別為 20~27%、9~12% 和1% 。然而，各國的能資源稟賦不同與地理環境各有條件。我國不若美國有著豐富的能資源與廣大的國土面積，也不像英國能夠透過海底電纜從歐陸（法國）進口（核能）電力，也不如日本有著較為彈性的政策（目標）設計。若政府能不偏廢各種技術與經濟等選項，設計一套較為彈性的政策組合，才是更為務實面對淨零排放挑戰的作法。
參考文獻
- Denholm, Paul, Patrick Brown, Wesley Cole, et al. (2022): “Examining Supply-Side Options to Achieve 100% Clean Electricity by 2035,” NREL.
- IEA (2021): “Net Zero by 2050：A Roadmap for the Global Energy Sector.”
- IEA (2022): “Nuclear Power and Secure Energy Transitions.”
- Net Zero Scoreboard, The Energy and Climate Intelligence Unit (https://eciu.net/netzerotracker).
- UNFCCC (2023): “Technical Dialogue of the First Global Stocktake,” A synthesis report by the co-facilitators on the technical dialogue, UNFCCC Secretariat.
- U.K. Gov. (2021): “Net Zero Strategy: Build Back Greener,” (https://www.gov.uk/government/publications/net-zero-strategy).
- U.S. Department of State: “Energy,” (https://www.state.gov/policy-issues/energy/).
- 山地憲治 (2024) ：「邁向脫碳之日本政策創新」，地球環境產業技術研究機構，台日淨零科技創新與低碳社會轉型策略研討會(2024.5.28)。
- 日本經濟產業省資源與能源廳 (2021)：「2050年碳中和綠色成長戰略」，(https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/green_growth_strategy.html)。
