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資料時間：2014/4/10
提供者 ： 台灣綜合研究院
能源供給系統氣候變遷風險評估工具介紹(下)
✲摘要
本期內容接續上期「能源供給系統氣候變遷風險評估工具」，針對能源供給系統現階段所開發的氣候變遷風險評估工具及其風險分析內涵進行介紹，並嘗試以供電系統為例說明氣候變遷風險評估流程。
✲氣候變遷風險評估工具簡介
風險評估工具已於前期針對危害度(Hazard)進行說明，本期針對脆弱度(Vulnerability)部分進行介紹。 脆弱度(Vulnerability) 根據政府間氣候變遷委員會(IPCC，2007)與聯合國環境規劃署(UNEP，2009)定義，脆弱度可指系統或設施本身對於氣候的特性、規模、變化的暴露程度、系統自身的敏感程度和適應能力所構成的函數。我國經建會(2012)亦將氣候變遷風險中的脆弱度整理歸納為與暴露度、敏感度、調適能力有關。整理國內外相關研究的討論，應用於能源領域中有關暴露度、敏感度、調適能力之內涵可分別表示為：
暴露度
根據聯合國環境規劃署(UNEP)解釋，暴露度指的是能源設施暴露在災害威脅下之程度，與地理區位、防護能力有關。應對不同的衝擊因子造成的暴露度，可依其特性加以分級。
敏感度
討論能源系統時，一般而言敏感度指能源系統中各設施對整體系統之重要程度，可嘗試透過假設系統中某一設施受衝擊而無法運作，評估系統損失此設施所造成之影響。
調適能力
調適能力為指能源系統中各設施發生事故，系統內藉由調度應變或緊急修復等作為，使能源供應系統回復至原狀態所需之時間，通常是指設施修復時間，修復時間越短調適能力越高。
整理上述脆弱度來源組成，可初步嘗試將脆弱度以線性方式表示如：
脆弱度=w1×暴露度等級+ w2×敏感度等級+ w3×調適能力等級 (2)
其中w1 、w2和w3為權重係數，總合為1 。
暴露度等級、敏感度等級和調適能力等級可對照等級表獲得；權重係數則可透過專家問卷進行調查。由於氣候風險評估需考量不同能源供給系統的特性與設施功能，以下僅以供電系統為例進行操作方式介紹。
✲供電系統氣候風險評估應用
在氣候衝擊因子的選擇上，根據經建會建議；氣候變遷相關調適計畫應優先
以「高風險」之衝擊因子作為優先考量。參考「國家氣候變遷調適行動方案(草案)－能源供給及產業領域 」內針對我國能源供給可能的衝擊因子的歸納整理，初步選擇暴潮、洪澇、土砂、強風為衝擊因子，進行氣候變遷風險評估。
在暴露度部分，不同衝擊因子之暴露度分級標準如表五，主要係參考國內外相關文獻及訪談事業單位後整理，主要僅提供參考，各級距與分級標準後續運用上仍應依據不同設施特性進行調整。
衝擊因子暴露度之分級方式，說明如下：
(1)暴潮
暴潮災害是由颱風引發，發生區域位在海岸區域，根據內政部統計，地表高程在EL. 10m以內之海岸區域，皆屬於暴潮易淹區。而電力設施中，若關鍵機組(如發電機、輔機、變壓器等)受損將嚴重影響整體設施運作。因此暴潮因子暴露度的判別條件建議採用關鍵機組之高程，並以EL. 15m為分界或海堤高度(一般為3m)作為暴潮因子暴露度的判別條件。
(2)洪澇
洪澇災害係由降雨引發，配合地形條件，分為洪水與淹水兩種。一般而言，洪水的威脅性建議可採洪水位作為判別條件。而淹水則係指暴雨超過地表的排除的量或速率，造成地表積、淹水。淹水的威脅性則建議可採淹水深度作為判別條件。與暴潮之設定相同，若洪水位或淹水深度高於關鍵機組時，將嚴重影響整體設施運作。因此，建議洪澇災害的暴露度可採淹水深度或以洪水位相對於關鍵機組的高程作為判別。
(3)土砂
土砂災害為綜合性的衍生災害，與區位地質條件有關，主因大量降雨，超出地表地質的容受度，而引發山區坡地的沖蝕、滑落、崩塌，而產生大規模崩塌與土石流災害。農委會水土保持局，目前已公佈全國1,660條土石流潛勢溪流，潛勢等級分為高、中、低，建議可嘗試利用現有資料，進行設施區位的土石流災害影響程度分析。土砂災害發生於山區坡地，大量因降雨侵蝕而出的土砂，結合山區野溪或河流，形成土石流。
(4)強風
強風主要指因颱風風力所造成的災害，根據內政部「建築物耐風設計規範及解說」(96年)，臺灣大部分地區之基本設計風速在 32.5m/sec 以 上 ， 而32.5m/sec以上之風速相當於中度以上颱風等級，故對強風災害建議可嘗試先以氣象局中度以上之颱風路徑做為評估考量。
在敏感度部分，我國供電系統已為迴路架構，若系統中任一節點停止運作，系統將透過調度回應，系統負載量因而產生變化；系統負載量可利用電力潮流模式進行演算。
電力系統負載變動示意如圖一。假設電力系統的負載量原為(L0)，當某事件造成系統中某一設施無法運作時，系統負載將會於停運的瞬間降至(L1)，之後系統會實施緊急程序，如進行電力調度等，即可於短時間內將負載提升至(L2)，使整體損失降低；再持續進行事件排除並將電力系統負載恢復為原狀態(L0)。因此敏感度建議以負載損失率作為敏感度分級指標，其計算方式可表示為：負載損失率=[(L0-L2)/L0] ×100，敏感度分級指標則如表六所式。若損失某設施之負載損失率高，則表示此設施敏感度高。
在調適能力部分，假設當供電系統受事件影響後，需要時間(T)進行排除並回復至原狀態，調適能力即可依此時間長短進行分級，以一天為最小單位。
利用所獲得之危害度與脆弱度數值，即可再透過圖二之風險矩陣(5×5)與表八之風險分級表進行風險之判斷。當危害度與脆弱度在4以上時，屬於嚴重風險，須優先處理目標設施之調適工作。其餘之風險程度主要是針對產生風險的因子進行監測與處理，以降低災害可能造成之衝擊。 進行能源供給設施風險評估主要在瞭解目標設施對於特定氣候衝擊因子的風險程度與成因，識別系統脆弱環節。後許可據此研析因應的調適策略/措施，降低設施風險，增強系統氣候耐災力。