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發佈日期: 2013/10/18
標題: 國際能源產業氣候變遷調適動態報導-亞洲開發銀行推出電力部門氣候風險與調適報告
內容: 一、日期: 2012.07

二、摘要:
亞洲開發銀行於2012年7月出版名稱為:”電力部門之氣候風險與調適”報告。該報告目的旨在突顯與提高人們對能源部門的氣候變化衝擊與脆弱性之認知。同時也鑑別出針對各項發電能源來源、電力輸配與終端使用之調適選擇方案。內容如下:
雖然電力部門乃是在討論溫室氣體減排時普遍受到關注的一個部門,電力部門本身也是容易遭到預測氣候變化衝擊之部門。本報告:”電力部門之氣候風險與調適”,旨在突顯與提高人們對能源部門的氣候變化衝擊與脆弱性之認知。本報告同時鑑別出針對每個電力能源來源與電力輸配及終端使用之調適選擇方案。
亞洲開發銀行針對此議題出版之第二本報告:”電力部門進行氣候防禦投資之指引”,則針對計畫層級的氣候風險評估與對該領域的氣候防禦投資,提供一步一步的方法指引。

三、氣候變化對能源部門之衝擊
電力部門對預測氣候變化之脆弱性包括以下:
 水體溫度升高有可能降低發電效率,特別是在水供應量受到衝擊處。
 空氣溫度升高也會降低發電效率與輸出量,以及增加用電戶空調冷卻需求,提高對發電與電網容量之壓力。
 降水模式與地表水排放改變,以及乾旱頻率與/或強度升高,對水力發電可能產生不利衝擊,並減少可用於火力發電與核電設備冷卻目的之用水。
 極端天氣事件(例如更強與/或更頻繁風暴)可能減少燃料(煤、石油、天然氣)之供應量與品質、減少能源輸入(例如水、風能、太陽能、生物質能),損傷發電與電網基礎設施、減少產量並衝擊電力供應安全性。
 快速變化的雲層覆蓋或風速(即使是在無氣候變化情況下亦可能發生者)可以改變生能源輸入與衝擊這些電網的穩定性;較長期變化與降水模式改變則可以衝擊這些再生能源系統的存活性。
 海平面上升會衝擊能源基礎設施,並且限制適合建立發電廠與電網的地區位置。
因此在亞洲與太平洋地區的電力部門乃是一個位於氣候脆弱地區的脆弱部門。以表E1(氣候變化對發電、輸電與終端使用之指示性衝擊)提供針對各種電力生產技術、輸電與配電(T&D)電網、終端使用需求之預測氣候變化衝擊的定性與指示性概況總結。
颱風/氣旋等極端事件,當然可以對一般電力基礎設施與供應產生嚴重衝擊,超出上表總結衝擊者。雖然有些衝擊可以涵蓋廣闊地理區域(例如空氣溫度變化),其餘衝擊則可能發生在非常特定地點(例如風速變化或用水取得性)。表E1內容只是大致表明概況,可以提供針對氣候變化與氣候變異對電力部門預期衝擊之初步估計。上表內容中值得注意內容包括:
 洪水對各種發電技術可能衝擊最大。
 較高水溫(用於冷卻目的者)一般比較高氣溫有更嚴重衝擊。
 用水供應減少可以具備有限度到嚴重衝擊,涉及到冷卻水不足時往往有嚴重威脅。
 水電輸出(雖然不一定影響到基礎設施)會受到降水變化之嚴重衝擊。
 地熱發電對氣候變化的敏感度相對較小,主要是害怕水浸。
 雖然太陽能光伏發電技術對氣候變化敏感度相對較小,雲層變化會限制產出;集熱式與跟踪式太陽能技術對陣風與冰雹損壞十分脆弱。
 生物質發電對氣候變化敏感性與火力發電技術相同。此外生物質生產非常容易受到氣候變化影響;生物質能量密度可以遭到光合/植物生理相互作用影響,往往受到CO2濃度變化改變衝擊。
 海洋發電技術目前並沒有商業化。但在未來20-30年有希望地點之熱帶沿海與島嶼地方有對水溫或海平面變化之不同氣候敏感性。
 T&D網路對高環境溫度(增加電阻)與風暴破壞有高度敏感度。
 電力終端使用需求對一般溫度變化(特別是熱浪),有高度敏感性。

四、電力部門對氣候變化之調適
電力投資決策具備前置時間長與長期持久衝擊之特性,因為電廠與電網通常可以持續使用40年或更長時間。這就解釋了為什麼需要評估可能氣候變化對基礎設施之衝擊,以及鑑別可能調適辦法的本質與效應,以及評估這些選擇方案的技術與經濟可行性之必要性。
調適措施大致可以分為工程性與非工程性選擇方案這兩類。在一些情況下可能最好是推動無論氣候變化本質與程度如何都可以實現發展利益之無風險或低風險調適策略。這是在氣候變化不確定性高與因應氣候投資不能輕易找到正當理由時,一個有用與務實的方法。在其他情況下,進行氣候防禦投資可能是有充分理由的。另一方面,“什麼都不做”的回應方式,可能會更是合適與更符合成本效益。
工程性調適措施包括以下內容:
 一般來說,規定更嚴格規格可能使得設計結構可以承受更高極端條件(例如更高風速或水流速),並提供能力以應付較高空氣溫度與/或水溫。在某些情況下,可能需要考慮搬遷或改裝極其脆弱之現有基礎設施。此外分散式發電系統,可以減少對高風險地區大型設施之需求與使氣候風險降到最低。最後,控制系統與資訊和通信技術(ICT)組件的可靠性,可能改善設計冗餘性與可被認證為得以調適更高溫度與濕度。
 對於火力發電,當冷卻水可能日益稀缺時,可能須要考慮擴大或改建冷卻系統(包括採用空氣冷卻式);當洪水風險預計將升高時,設計基礎設施使其得以防水可能是一種選擇方案。
 對於核電廠,可能須要考慮興建冗餘冷卻系統;並有可能需要確保洪水、海嘯或其他極端事件不至於損壞備用發電機與必要冷卻系統。
 對於水電廠,當水流量在發電系統壽命期間內有望改變者,可能須要考慮對上游支流進行分流、興建新儲水塘、修改溢洪道,或是安裝更適合於預期條件之渦輪機。預期發生更大水流量(不論是來自冰川融化或降水增加)時,可能需要更高與更強大水壩與/或小型上游水壩。
 在風速有可能增加時,可能需要設計渦輪機與結構體,使其能夠更好地處理更高風速與陣風,興建更高大塔以捕捉到更大風能,或設計新系統以能夠更好地捕捉增加風速之能量。
 對於太陽能光伏發電系統,若是預期氣溫度升高或會發生顯著熱浪時,可能須要考慮改變設計以提高安裝結構下之被動氣流(以使面板溫度降低,增加功率輸出);指定耐熱太陽能電池、模塊與元件;考慮採用分佈式系統以提高電網穩定性;採用微型變壓器,以改善雲層迅速波動(例如具有較高風速)時發電輸出與電網穩定性。
 對於生物質/生物燃料,除採用熱能系統之一般調適措施外,可能需要設計出更具抗耐性原料(例如具備耐熱、鹽或缺水性植物),並有可能取決於預期氣候變化而擴大或引入更有效灌溉系統。
 對於地熱,可能需要對洪氾升高提供更大保護。當氣候變化減少冷卻水時可能需要以空氣冷卻系統替代。
 對於T&D (包括變電站),可能須要考慮指定冗餘控制系統、建立多重T & D路徑、搬遷與/或保護地下配電保護,以防止強風、高溫、腐蝕與洪水危害。當溫度可能升高時,變電站與變壓器需要具備更有效的冷卻系統。
 對於電力終端用途,調適措施中可以應付隨溫度上升需求量增加之方式有三種類型:(i)增加發電量(MWh)與裝機容量(MW),以滿足更高電力需求(一切如常做法) ;(ii)改善電力供應效率(發電、輸電、配電系統改善);以及(iii)提高建築物、設施與能源密集型家電與機械之終端利用效率,從而降低對發電與配電設施之投資需求。

非工程性之調適措施包括以下各種:
 在一般情況下,可能更具成本效益的乃是實施更強大的營運與維護程序、改進與更佳的協調土地利用總體規劃(例如土地使用區域/使用用途)、強制執行法規與政策以提高能源安全性、採用分散式地方規劃與發電、進行整體式調適與緩解規劃、整合氣候變化與災害管理規劃合、提高氣候變化預報需求、整合發電部門與其他部門(包括供水)規劃,並提高使用地方性模型來預測暴風雨與洪水危害程度。
 對於核電,可能值得對極端事件(包括洪水)適當地制定更嚴格的安全法規。
 對於水電,實施新的作業規則、提高水文預報,並協調電力部門與其他水利計畫之操作等措施可能有用。對於現有水電基礎設施,局部區域氣候模型可能得以建議如何最佳化水庫管理與操作,以調適降雨或河水流量模式變化,並提高能源輸出。可能須要考慮到下游環境與人類用水的全方位全流域管理策略。恢復與管理好上游土地(包括植樹造林),可以減少洪水沖刷、泥沙淤積與土石流,可能提供對現有基礎設施之有用保護。
 對於風力發電,可能需要選擇已經考慮在渦輪機壽命期間內風速、風暴潮、海平面上升、河水氾濫等預期變化之場址。
 對於太陽能光伏發電,可能需要選擇預期雲層、空氣砂礫、降雪與濁度變化相對較低的地方。
 對於風能與太陽能技術,可能需要具有更佳天氣預測以提高預期電力輸出可靠性。
 對於生物質/生物燃料,具備降雨與溫度異常之早期預警系統、緊急收穫安排系統,並能提供農作物保險乃是適當方案。
 對於T&D,實施針對線路、變壓器與控制系統的強制性設計規範,可以算是對預期氣候變化之有效應對方式。
 對於最終用電,針對建築物、生產設施以及能源密集型家電實施強制性最低能源績效標準可以增加該部門的應變能力。

五、參考網頁
1. http://www.adb.org/publications/climate-risk-and-adaptation-electric-power-sector
2. http://www.adb.org/sites/default/files/pub/2012/climate-risks-adaptation-power-sector.pdf
發佈人: 蘇衍綾
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