能源知識庫

重點摘述：

1. 丹麥政府於2021年6月29日首次提出「電氣化戰略」，為丹麥整體社會的電氣化設定明確發展方向，以期實現於2030年將溫室氣體排放量相較1990年減少70%的目標。該戰略提出八個準則，這些準則將會在丹麥從化石燃料轉為電氣化社會的過渡階段扮演重要角色，包含：

   (1)達成具成效和社會平衡的綠色轉型。
   (2)確保可再生能源的持續發展。
   (3)發展智慧性能源系統。
   (4)強化公民參與。
   (5)提升供電安全性。
   (6)增加綠色商業及綠色就業市場。
   (7)開發新電氣化科技。
   (8)協調與整合歐洲電力系統。
2. 戰略內同時針對2030 年運輸、產業和家庭部門的電氣化需求與發展進行情境分析。依據情境分析結果，預期可使二氧化碳排放量減少60%。運輸部門在其中擁有最大減量潛力，可透過提升電動汽車及綠色運具使用量減少溫室氣體排放；家庭部門則可使用熱泵替換油氣鍋爐，並強化區域電網的連結；產業部門則逐步淘汰化石燃料，預期以熱泵及再生能源為主要電力來源，並同時發展綠色投資與綠色就業市場[1]。

3. 丹麥於策略中將電氣化分為直接電氣化與間接電氣化，並以兩階段進行推廣。第一階段為短期措施，以加速直接電氣化為主，例如熱泵、電動汽車使用量提升、擴大電網/電動車所需之基礎設施、新技術的開發（Power-to-X）等；第二階段則涉及長期發展目標，以電氣化普及、發展儲能科技及間接電氣化為重點[2]。

   (1)直接電氣化：電力在產生後可直接被產業或產品使用，例如來自風力發電機的電力通過電網供暖或用於電動車。
   (2)間接電氣化：電力需轉換成其他形式才可被產業或產品使用，例如Power-to-X技術將電力轉化為氫氣，使氫氣可被直接使用或進一步加工成其他綠色燃料。
4. 直接電氣化相較間接電氣化容易實施，可透過區域供熱系統、產業及家戶用電設施改善達成，從長期發展來看，丹麥政府估計在運輸部門大約80%可直接電氣化，以汽車與貨車等輕運輸的電氣化為主；間接電氣化則著重於工業中的重型運輸和高溫製程產業。依據情境分析結果，若電氣化戰略推展順利，於運輸、家庭、產業等三個部門的總用電量將增加約8.8TWh(十億度)。
5. 因應預期的電力需求增長，丹麥政府於2021年6 月就「發展高效且具未來性的電力基礎設施」此一議題達成政治協議，要求在發展社會電氣化過程中應確保電力供應安全，使電網可滿足電氣化發展所增加電力消耗量。

圖 1、直接電氣化與間接電氣化示意圖[2]

評析：

1. 由於運輸部門為主要二氧化碳排放來源之一，依據情境分析，按照丹麥現行法規，到2030年預計可下降140萬噸二氧化碳當量，由於燃油汽車銷售未受限制，因此下降幅度較不顯著；若法案加嚴，假定自2022年起新購車輛皆限制需為電動車，至2030年預計可減少400萬噸二氧化碳當量，顯示運輸部門電氣化的潛力龐大。然而，電動車使用量提升勢必會增加用電需求，因此需提升再生能源產量與增加電網於尖峰時期的穩定性。運輸部門更大的挑戰在於大型貨運、航運和航空等重型運輸工具的直接或間接電氣化仍缺乏成熟技術，Power-to-X氫能發展計畫的進展大幅影響了運輸部門的政策推行與減量表現。
2. 家戶用電若以凍結補貼政策作為控制變因，預估至2035年可使電熱泵取代油氣鍋爐，並減少20噸以上二氧化碳當量。此外，亦可透過區域供暖系統取代油氣鍋爐的使用。熱泵轉換的增加意味著家庭用電量將增加，也因此供暖政策的實施必須以具有成本效益的方式進行，避免因轉型造成部分公民無法承擔轉換成本與價格。搭配運輸部門策略，若供暖系統轉換與電動汽車使用同時推廣，在過渡期勢必會造成配電網絡穩定性不佳，電網的強化與智慧節電系統運用因而顯得更加重要。
3. 產業部門於2030年若可完全落實中低溫製程電氣化、工地動力工程機械電氣化以及強制裝設電熱泵作為供暖系統等措施，預計可減少100萬噸二氧化碳當量。然而在運用熱泵技術時，需考量投資回收期程，在部份情況下，電熱爐無法與廉價的燃氣鍋爐競爭，考量成本效益，電氣化非唯一解方，應運用其他燃料來源作為替代，如：生質能（圖 2）。而工商部門於電氣化的最大限制在於高溫製程的電氣化技術尚未開發成熟，也因此技術研發應是工商業部門未來發展的核心重點。
4. 有鑑於直接和間接電氣化涉及跨領域、跨部門議題，政府必須建立健全的合作機制，避免因資訊不平衡或公私部門溝通不確實使計畫窒礙難行。現階段各部門的情境預測僅考量以政策控管作為主要變因，實際減碳成效仍需經過持續的監控與彈性的政策調整來達成。整體而言，電氣化在技術上雖極具可行性，但並非所有情境下的最佳解，各議題的氣候中和最佳策略與工具應用應以社會、經濟、技術等多面向的永續發展作為考量。

圖 2、丹麥政府與電氣化戰略相互搭配的氣候中和策略[2]

參考資料：