本期探索基礎科學講座邀請到臺灣科技大學電機工程系郭政謙系主任，來與我們分享國際能源轉型的趨勢，以及臺灣目前的發展近況。
全球能源危機：氣候變遷與化石燃料枯竭
講者郭政謙為國立臺灣科技大學電機系特聘教授同時為能源永續所的所長，他的一生都在電機與能源當中，這次的講座他將從國際的能源趨勢說起，並回顧臺灣能源的發展與未來展望。
講者國立臺灣科技大學電機系特聘教授郭政謙。圖片來源：台大科教中心
工業化過後，人類已經習慣使用穩定、可控、可持續24小時的化石燃料來產生電力。然而，這樣的情況無法持續太久，近年來全世界都在進行能源轉型，走向再生能源已經成為主流。
郭政謙指出，引發人類開始思考能源轉型的兩個關鍵因素，首先，是1997年的京都議定書，溫室效應引發人類在地球生存的恐慌。
第二，科學家也發現，人類僅在百年間就把過去地球億萬年形成的化石資源消耗殆盡，化石燃料消耗的速度已經太快，資源終將有枯竭的一天。這兩個因素加起來，再生能源成為全球共識。
國際能源轉型怎麼做？
數據顯示，國際上預估2026年能源需求將持續增加，該如何在逐漸減少燃煤的情況下，提供足夠的電力，成為重要的課題。
郭政謙表示，雖然能源需求增加、燃煤電力生產減少，但數據顯示，積極建置再生能源有機會補足發電缺口，並成功達到2050淨零的目標。
達到淨零，需要多管齊下，郭政謙說明COP28峰會上的能源轉型四大趨勢：
1. 再生能源與能源效率的提升目標：到2030年，全球再生能源裝置容量要增加為現在的3倍，能源節約效率要從2%提高到4%。
2. 加速淨零排放技術研發：發展碳捕捉與封存技術 (CCUS)、空氣捕捉技術、自然碳匯，以及氫能等技術，成為全球減碳的關鍵。
3. 氣候金融合作與公私協力：發達國家需要支援落後國家進行能源轉型，以促進全球減碳的共同目標。國際金融機構和投資者也應積極參與氣候金融，為再生能源發展提供資金支持。
4. 宣傳與淨零轉型之包容性：淨零轉型需要改變人們的生活方式，需要全社會的共同參與和支持。
臺灣的現況？有哪些挑戰？
時間回到2000年左右，臺灣開始積極推動再生能源發展，當時再生能源的發電成本仍較高，需要透過躉購制度鼓勵民間及政府單位建置太陽能和風力發電設備，為長期的能源轉型做準備。
後來再生能源的技術進步與產業規模的擴大，最近，燃煤發電成本約為3.8元，相較之下，太陽能平均發電成本已經降為一度電3.5元。郭政謙強調再生能源已經遍地開花，價格不再是一個問題。
不過，再生能源靠天吃飯的特性，讓許多人對它是否能穩定供電有所疑慮。郭政謙認為，新技術出現，一定會帶來一些不方便，需要透過更新的技術來克服，因此除了發展再生能源技術，電網建設近幾年來更是受重視。
郭政謙指出「需要有好用的方式讓太陽能成為可控的能源」，儲能系統與強韌電網也成為了能源產業的明日之星。他表示，華成漲得比台積電還貴！因為蓋一條輸電線要10年，是一筆大事業。
圖左為主持人臺大科學教育發展中心執行長賴亦德、圖右為臺灣科技大學電機工程系特聘教授兼主任郭政謙。圖片來源：臺大科學教育發展中心
郭政謙以加州的供電數據說明儲能電池在未來將扮演重要角色，能夠有效解決再生能源間歇性的問題，提高能源利用效率。
數據顯示，2024年4月21號這天的中午12點，全國有80%電力是由太陽能供應，核能、地熱等其他電能補足剩餘所需電力。時間到了傍晚，電力發電組合開始轉變，儲能電池將短暫成為全國最大的發電廠。
太陽下山後太陽能無法再發電，其他電力要啟動則需要一些時間，因此在太陽下山後的一到兩小時，主要是由儲能電池來發電，之後再轉為燃氣、水力、向外購入電力來供電，由此可見，儲能在未來將扮演重要的角色。
郭政謙指出，發展能源有三大要素：創能、儲能與節能。在創能方面，臺灣以風能、太陽能為重要再生能源發展方向，以地熱、海洋、氫能為重要前瞻；儲能則是搭配穩定電網。
對於節能，郭政謙坦言，臺灣的節能做的不好，未來需要全面搭配時間電價才能更有效率地利用電力。他指出，工業用戶已經開始採用時間電價，家庭用戶也需要逐步推廣，以降低能源成本，提高能源利用效率。
本文轉載自台大科教中心CASE報科學網站，原文：【探索31-4】能源發展之國際趨勢
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