能源知識庫

重點摘述

• 欲達到淨零排放的目標，除了既有技術推動外，須仰賴潔淨技術創新發展與投資。而技術創新過程中，政府扮演至關重要角色，包括人才教育、提供研發資金、基礎設施、智慧財產權保護、支持與鼓勵出口貿易、購買新產品、幫助中小企業、塑造公共價值，以及為市場和財務建構監管機制，過往如太陽光電技術、鋰電池技術均為政府加速技術發展的最佳範例。
• 為瞭解技術發展進程是否符合邁向淨零排放的長期目標，IEA透過五個面向追蹤全球潔淨能源技術創新發展情形。
  1. 政府研發資金：2010年起全球能源研發資金投入於再生能源與能源效率的成長趨勢最為顯著，而儲能、氫能與其他跨域技術亦有顯著成長；
  2. 私部門研發資金：各類低碳技術中，車輛技術的研發投資遠高於其他部門；若由各項技術研發投入之於該產業整體收入的比例而言，除車輛技術最高外，其次為航空技術、太陽光電、航運、鋼鐵業；
  3. 創業投資：創新能源技術的創業投資金額自2018年有大幅度成長，但潔淨能源創業投資占全球創投總額比例是下降的，因此政府如何在創投階段扮演適當的投資或輔助角色，是近年關注議題；
  4. 專利：再生能源專利為潔淨能源創新專利的最大宗，顯示整體技術已趨於成熟；但在尚未成熟的重要低碳技術(包括先進生質燃料、新型太陽光電、地熱、海洋能等)專利核准數並未成長；且低碳產品供應鏈中，各項技術發展速度不一，為潔淨能源技術推動的隱憂。
  5. 國家政策支持：不同經濟體通常透過不同的手段來促進創新技術的商業化，如歐盟碳定價、日本能效標準推動、中國電動車與LED推動都是可借鏡的案例。
• IEA永續發展情境(Sustainable Development Scenario, SDS)提出達成淨零排放3項關鍵脫碳策略，其中(1)運輸、工業與建築電氣化發展，結合電力部門再生能源發電的推廣，至2070年相對既定政策情境(Stated Policies Scenario, STEPS)占累計減量的40%；(2)移轉至更永續的替代燃料與原物料，如生質能、氫能及氫能合成燃料，減碳貢獻占20%；(3)碳捕獲、利用與封存系統，包括負排放與低碳氫能生產，占減量15%以上。但達到IEA永續發展情境，僅25%減碳貢獻是來自現階段已成熟技術、40%需依賴尚未在市場大模型商業化推廣的技術，剩餘34%減量則來自目前仍處於示範或原型階段的技術。因此，創新是永續發展情境達成淨零排放的核心，要實現各關鍵策略，需將各策略價值鏈中的所有關聯技術商業化。
• 依過往經驗，新能源技術從最初的原型製作到實現實質化(即占全國市場1%)約需20年至70年的時間，如太陽光電及電動汽車的鋰電池從原型到可商業化花費近30年的時間，從進入市場後再到占全國市場1%，太陽光電用了近25年時間，鋰電池用了6年時間。但政策支持、溢出效應與技術屬性可縮短技術商業化時間，如LED因為基於半導體技術，加上早期推出主要仰賴於政府照明效率標準與法規，在最初原型製作到進入市場僅用了10年的時間。
• COVID-19為潔淨能源技術創新同時帶來機會與風險。IEA以永續發展情境 (SDS)探討創新加快或延遲的可能影響。結果顯示創新加快情境(Faster Innovation Case)至2050年相較SDS減量超過75%，此情境下關鍵技術至少要在6年內進入到商業化階段，技術進程是SDS的2倍，重要技術包括先進高密度電池的化學材料、氫能/氫能衍生燃料應用於工業高溫熱、運輸部門，及負排碳關鍵技術，如直接空氣捕捉CO₂技術(direct air capture, DAC)與生質能與碳捕獲和儲存(bio-energy with carbon capture and storage, BECCS)等。
• IEA提出五大要素作為促進低碳技術發展關鍵：1) 確立優先發展技術，設定管考機制與動態調整目標；2) 透過公共研發與市場機制，提升公共與私部門R&D創新；3)強化價值鏈(value chain)連結，確保各環節均衡發展；4)完善基礎設施佈建，降低期初投資風險以促進更多創新發生；5)透過國際合作與經驗共享，加速克服技術發展挑戰。
• COVID-19肆虐重創經濟成長。能源技術創新可提供振興經濟機會，減緩全球暖化嚴重性，維持75萬能源R&D就業機會。若減少能源投資，短期雖減少研發成本，但長期恐難達到節能減碳目標。