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作業程序

臺灣TIMES模型作業程序

消費者雖然購買能源(如:電、油品、天然氣等),但真正需求的是能源所能提供的服務 (稱為能源服務需求,Energy Service Demand,如用熱需求、冷房需求、運輸需求等) 。因此,必須先推估滿足未來社經展望的能源服務需求,再透過相關使用器具的技術效率,才能評估未來能源消費量與初級能源供給量與供給結構。

圖1為臺灣TIMES模型的操作流程。

  1. 由於能源服需求為模型最主要的驅動力,首先需依我國社經展望 (人口、產業發展與經濟成長趨勢等) ,利用計量模型與運輸規劃模型推估我國未來各部門的能源服務需求。
  2. 再蒐集滿足各能源服務需求的既有技術與前瞻節能減碳技術。
  3. 再針對能源議題設定情境條件,如再生能源目標規劃、天然氣進口資源限制、二氧化碳排放限制與前瞻節能減碳技術年擴散限制等。
  4. 最後則應用TIMES模型,以線性規劃方式,求解能源系統成本最小下的能源技術組合、能源供需規劃等,並可針對關鍵因素進行不確定性分析。
TIMES模型作業程序(詳如上文所述)
圖1、臺灣TIMES模型作業程序

資料來源:工研院TIMES模型團隊

臺灣TIMES模型維護更新機制

考量TIMES模型技術資料庫參數項目眾多(上萬筆資料)與時段別劃分等特性,在計畫資源與人力限制下,要在一年的計畫執行期間內,將技術資料庫同時進行更新與維護,在執行面來說是非常困難的。因此,工研院團隊改採每年挑選1-2個技術資料庫進行完整且全面性的更新與維護;然而雖執行面考量下無法將技術資料庫全部進行更新,但仍會視當年度能源政策制訂現況與委辦單位需求,針對特定技術資料庫進行更新與維護,如2012年因應能源開發政策需求面規劃所需,全面檢視工業、住宅與服務業及運輸需求技術資料庫,2015則針對供給面減碳措施進行更新等。

臺灣TIMES能源工程模型開發至今,已經發展出一套完整且嚴謹的資料庫維護更新標準作業程序,包含實績年校準、能源服務需求推估、最新政策情境設定、以及六大部門技術資料庫更新與維護,各項維護更新工作的執行頻率、相關參數與主要參考資料來源詳列於下圖中。

絕大部分的參數更新工作,都是每年滾動式進行;而六大技術資料庫更新與維護工作,因資料架構與參數龐雜,以每年1~2個部門的方式輪替進行。透過定期的標準化作業程序,確保模型資料內涵的合理性與正確性。模型團隊會針對該年度輪替到的部門,全面檢視相關技術與政策的國內外最新發展,以國內可得資料為主(如技術報告、市場資料、調查與統計報告等),國外資料為輔(如未來技術發展曲線),進行技術參數的更新調整,確保模型資料可反映實際技術發展情形。

模型團隊每年會邀請該部門學研、產業界專家,就當年度全面更新維護的部門,針對當年度維護的部門技術資料庫架構與參數進行檢核,助模型團隊檢視參數的正確性,並透過模型團隊呈現的情境案例分析,確認模型評估結果的合理性。模型團隊也藉由每年在國際能源研討會發表最新模型發展與評估成果,接受各國專家的檢視,並持續與國際模型社群同步。

  更新頻率與時間 更新參數 主要參考來源
一、實績年校準 每年
3月~4月
實績年
  1. 能源服務需求(COM_PROJ)
  2. 技術效率(FLO_FUNC)
  3. 能源投入配比(FLO_SHARE)
  4. 活動量、裝置量(ACT, CAP)
  5. 可用率(AF)
  6. 市場存量(電力部門,PRC_RESID)
  1. 產業生產統計
  2. 工會年鑑
  3. 能源查核資料庫
  4. 人口、戶數、平均住宅面積、戶量
  5. GDP、三級產業結構
  6. 運輸統計
  7. 能源平衡表
二、能源服務需求 每年
6月~8月
實績年至2030年或2050年
  1. 能源服務需求(COM_PROJ)
  1. GDP、三級產業結構
  2. 細產業GDP預測
  3. 政策環評
  4. 人口推計、戶數預測
  5. 觀光人次、老人安養人口等
三、政策情境 (電源開發方案、天然氣供氣上限、再生能源發展目標、汽電共生) 每年
6月~9月
實績年至2030年或2050年
  1. 新增裝置量(NCAP)
  2. 電廠汰換(PRC_RESID)
  3. 再生能源裝置量與發電量(ACT, CAP)
  4. 供氣上限(IMPLNG ACT_BND)
  5. 汽電共生裝置量與發電量(ACT, CAP)
  6. 容量因素上限(AF)
  1. 台電電源開發方案
  2. 能源署油氣組天然氣接收站營運量規劃
  3. 能源署能技組再生能源發展規劃
  4. 能源署電力組汽電共生規劃
四、六大技術資料庫更新與維護(資源技術、處理技術、轉換技術、工業技術、住服技術、運輸技術) 每四至五年
輪替一次
5月~9月
實績年至2030年或2050年
  1. 能源服務需求項目與推估流程檢討(COM_PROJ)
  2. 未來技術效率趨勢(FLO_FUNC)
  3. 能源投入配比(FLO_SHAR)
  4. 設備投資成本與運維成本(NCAP_COST, NCAP_FOM)
  5. 可用率(NCAP_AF)
  6. 市場滲透率(FLO_MRKPRD)
  7. 設備年限(NCAP_TLFE)
  1. 國際技術發展報告
  2. 國內調查與統計報告
  3. 國內相關畫交流與研究報告
  4. 國內專家諮詢
  5. 工研院各技術組諮詢
  6. 能源查核資料庫、強制性能效分級標示產品登錄管理資料庫
  7. 實體賣場與網路售價

表1、臺灣TIMES模型維護更新機制

資料來源:工研院TIMES模型團隊

更新時間:2019/7/11