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計劃名稱

107自用發電設備管理與汽電共生系統輔導推動策略之研究

主題名稱

日本汽電共生推動現況與借鏡研析

資料時間 2018/06/08 
上傳時間 2018/6/8 
國別 日本
能源領域 政策與法規
能源業務 電力
決策知識類別 評析
關鍵字
 
重點摘述

截至2016年日本汽電共生系統總裝置容量高達1,050萬千瓦,占全國發電裝置容量比重4%(經濟產業省,2017)。日本汽電共生發展自2004年後,因受國際燃料價格飆漲因素影響,致增量逐年趨緩;爾後,2011年發生東北大地震與核災因素導致電力供應不足影響,政府與民眾意識到集中式發電廠不再是可靠的電力供應來源,進而誘發民眾設置自用汽電共生設備,單年度增加近40萬瓩,如圖2-2-6所示。至2012年9月,日本經產省進一步提出「日本能源政策方向(Direction of Japan’s Energy Policy)」,訂立2030年汽電共生系統裝置容量目標達到2,200萬瓩、發電量於2030年為每年1,500億度。

此外,日本政府積極將汽電共生系統導入住商部門,將其視為一種即發即用的分散式電源,2015年實施之「基本能源計畫」明定家用燃料電池汽電共生系統2020年裝機數達140萬部,2030年達530萬部之發展目標,詳見表1.1.2-12。

表1.1.2-12  日本汽電共生系統發展目標

目標年 2015年 2020年 2030年
裝置容量(萬瓩) - 1,400 2,200
發電量(億度/年) 400 600 1,500
其他目標:住商用燃料電池汽電共生系統
(累計部數)
- 140萬部 530萬部
每年投資額
(億日圓)
2010-2020年:
每年2,000億
2020-2030年:
每年4,000億

上方表格標示『-』,表示無資料

 

資料來源:日本經產省,2012,Direction of Japan’s Energy Policy;2015,基本能源計畫;本研究整理。

此外,在電業環境方面,日本政府為穩定電力供應兼顧環境友善目的,2013年日本政府通過「電力系統改革方針」,提出電力改革步驟,並於2015年成立「電力廣域營運推進機構」;2016年4月1日,正式開放電力零售全面自由化。而企業、工廠或自家發電將剩餘電力再銷售給其他使用者模式,被稱為「特定規模電氣事業」,亦在電力零售市場開放下,間接誘使業者利用汽電共生系統發展蒸汽與電力出售業務。

 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

圖1.1.2-5  日本各年度汽電共生新增容量與新設台數變化

在燃料別方面,主要使用天然氣為主,其裝置容量占56%,其次依序為燃油(LPG、石油)占33%、其他如生質能及廢棄物等則占10%,詳見表1.1.2-13所示。另外在應用領域方面,若以設置部數觀之,乃以住商部門為主,總計設置部數共計12,516部,占全體部數73%;若以設置規模觀之,則以工業部門為主,總計裝置容量達832.1萬千瓦(占全體裝置容量79%)。

由於住商及工業部門對於蒸汽使用型式、品質有所差異,故對於汽電共生系統之原動機型式採用有所不同;以下針對工業及住商部門應用汽電共生機組情形,分述如下。

表1.1.2-13 截至2016年日本各類汽電共生機組裝置容量統計

燃料別 住商用 工業用 總計
MW % MW % MW %
天然氣 1,404 64 4,499 54 5,901 56
LPG 47 2 382 5 428 4
石油 647 30 2,442 29 3,088 29
廢氣等其他 82 4 999 12 1,081 10
總計 2,179 100 8,321 100 10,500 100
 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

 

(1)  工業應用

在工業應用領域方面,主要以熱能需求較大之化學產業設置規模較大,其占整體該部門汽電共生設置容量比重24%,其次為機械製造業16%、能源供應業14%,如圖1.1.2-6所示。整體而言,工業用汽電共生系統設置規模較住商部門大,其平均容量為1,802千瓦/部(ACEJ,2017)。另由原動機組型式觀之,乃以柴油引擎汽電共生機組居多,其次為燃氣引擎;各類設置部數比重分別為44%、38%;至於,若以設置容量觀之,則以氣渦輪機為主。

 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

圖1.1.2-6  2016年日本工業部門應用汽電共生系統情形

表1.1.2-14  日本工業用汽電共生機組型式類別統計

工業用 設置部數 設置容量
占比 MW 比重
氣渦輪機 796 17% 3,907 47%
燃氣引擎 1,746 38% 2,007 24%
柴油引擎 2,012 44% 2,081 25%
汽輪機+燃料電池 64 1% 327 4%
合計 4,618 100% 8,321 100%
 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

 

(2)  住商部門應用

在住商應用領域方面,則主要在醫院/養老院、商業設施、區域供冷供熱用途,其裝置容量占整體該部門汽電共生設置容量比重52%,如圖1.1.2-7所示。整體而言,住商用汽電共生系統屬微型設置,平均容量為184千瓦/部(ACEJ,2017)。另由原動機組型式觀之,不論在設置部數或在容量規模上,均以燃氣引擎為主。

 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

圖1.1.2-7  2016年日本住商部門應用汽電共生系統情形

表1.1.2-15  日本住商用汽電共生機組型式類別統計

住商用 設置部數 設置容量
占比 MW 比重
氣渦輪機 493 4% 471 22%
燃氣引擎 10,016 80% 1,053 48%
柴油引擎 1,923 15% 642 29%
汽輪機+燃料電池 84 1% 13 1%
合計 12,516 100% 2,179 100%
 

資料來源:Advanced Cogeneration and Energy Utilization Center JAPAN,2017。

 

2.汽電共生系統推動政策措施

日本政府主要以投資補貼及稅額減免優惠作為推動汽電共生系統之政策工具,主要汽電共生系統推動政策諸如補貼高效率燃氣汽電共生系統(10kW~3,000kW)、對地方公共部門補助初步商業化階段之合格新能源系統、加速汽電共生系統投資稅額折舊、研發高效率燃氣汽電共生系統與燃料電池以及區域能源低利投資貸款等措施。在以政府承諾持續推動汽電共生系統之前提下,主要汽電共生系統推動政策茲分述如下:

(1)能源使用合理化設備補助

為促進產業有效率使用能源,亦賡續編列預算234億日元(2017年度),針對產業設置節能設備給予補助金。其中,對於以工廠、事業為單位申請補助者,分別補助設備投資1/3、1/2(上限15億日圓/年、下限100萬日圓/年);若以設備單位為補助對象者,補助金為投資金額之1/3(上限3,000萬日圓/年、下限30~50萬日圓/年)。

(2)零能耗建築示範計畫

2017年日本政府執行「零能耗建築示範計畫」,針對住宅部門提供75萬日圓/戶提供補助金,進行建築節能改善;進而推動能源用戶設置再生能源、汽電共生等低碳節能設備。至於工商部門方面,編列23億日圓預算,提供設備投資2/3補貼金額。

(3)在地新能源推動計畫

該計畫對地方公共部門提供補助金,補助初步商業化階段之合格新能源系統,合格技術包含具能源效率之設備(如潔能運具、燃氣汽電共生系統、燃料電池、再生能源等)。2017年,政府編列33.3億元預算在此項計畫中,此預算可補貼一半以上的裝置成本。

(4)加速汽電共生系統投資稅額折舊

「促進投資能源供需稅制(Taxation System for the Promotion of Investment in Energy Supply-Demand)」提供中小企業抵減稅額4%之優惠(針對實收資本小於3,000萬日圓的企業),並針對工商部門設置汽電共生系統者,給予加速稅額折舊。

(5)提供燃料電池應用設備補助

日本政府積極資助研發示範與推動住宅用之燃氣引擎及燃料電池汽電共生系統並商業化,如對於住宅用燃料電池汽電共生系統,已研發許多之先進技術並使用之,並編列87.1億日圓予以推動工商及住宅部門採購使用。

(6)電網併聯管理程序

日本政府訂定汽電共生系統之電網併聯管理程序,規範包括擬定電力供應至第三團體之管理要求指南;住宅用汽電共生系統須符合電網併聯技術標準。

資料提供者(作者)/機構 蔡采蓁、林唐裕 / 財團法人台灣綜合研究院
最後修改者  
聯絡電話 8809-5688#228 
聯絡 Email tsaichen.tsai@tri.org.tw 


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