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發佈日期: 2014/03/21
標題: 國際能源產業氣候變遷調適動態報導-美國政府問責辦公室(GAO)公布提交給國會之能源基礎設施氣候變遷風險與調適執行報告
內容: 一、日期: 2014.03.04

二、摘要
美國政府問責辦公室(GAO)於3月4日公布提交給美國國會之能源基礎設施氣候變化風險與調適執行報告。因為地球氣候改變,包括氣溫升高、降水量變化、海平面上升、惡劣天氣嚴重程度與頻率/活動提高現象正在發生,且預計隨著時間推移會更加嚴重。這些衝擊呈現出對美國國家能源基礎設施之顯著風險。
美國國會因此要求政府問責辦公室(GAO)審查美國能源基礎設施對氣候變化衝擊的脆弱性。因此本報告研究: (1)氣候變化對美國能源基礎設施的已知潛在衝擊為何; (2)減少氣候相關風險與能源基礎設施進行調適以應對氣候變化之措施為何;以及(3)聯邦政府在能源基礎設施進行調適時所扮演角色、作用與已經採取調適措施的聯邦實際作為。
在進行本項研究時,GAO審閱美國政府各機關組織進行之氣候變化評估報告;分析相關研究報告與機構出版文件;並訪問相關聯邦機構官員與行業利益相關者,包括探訪已經實施調適措施的四家能源公司場址。
(一)主要發現結果
依據美國國家研究委員會(NRC)與美國全球變化研究計畫( USGCRP )進行研究顯示 ,美國能源基礎設施越來越易受到氣候變化衝擊,尤其是位於易發生災害性天氣事件與缺水地區之基礎設施。氣候變化預計將衝擊美國整個能源供應鏈各個主要環節之基礎設施,從而提高能源供應中斷風險。例如:
• 資源開採與加工基礎設施,包括石油與天然氣平台、煉油廠與加工廠等,通常位於靠近海岸處,使得它們容易受到惡劣天氣與海平面上升衝擊;
• 燃料運輸與存儲基礎設施,包括運輸管道、駁船、鐵路與儲罐等,易受惡劣天氣、融化凍土、增加降水量損害。
• 發電基礎設施,例如發電廠,很容易受到惡劣天氣或缺水影響中斷操作;
• 電力傳輸與分配基礎設施,包括電力線路與變電所等,易受惡劣天氣影響,並可能隨著氣溫升高使得電力需求不斷上升。
此外,對能源基礎設施之衝擊,也可以透過一些廣泛、系統性因素,包括水資源短缺、能源系統相互依存關係、電力需求增加及多個氣候衝擊複合效應等而遭到放大。
目前存在有多項措施可用來幫助減少與氣候相關風險,與進行國家能源系統調適,以降低與天氣和氣候相關衝擊。這些選擇方案通常分為兩大類:強化措施與彈性措施。強化措施涉及改善基礎設施實體以提高其耐久性與穩定性,例如提高與密封對受潮敏感的設備,使其不易受淹水損傷。相對的,彈性措施則讓能源系統在受損後繼續工作,並使系統能夠更快地恢復正常。例如安裝備用發電機後,可在惡劣天氣事件後更快地恢復供電。
一般情況下,美國聯邦政府對於能源基礎設施針對氣候變化潛在衝擊進行調適時所扮演的直接角色/作用十分有限。但是關鍵性聯邦機構可以在民間公司進行基礎設施決策時發揮重要的支持作用。同時這些聯邦實際作為亦已經針對各自主管業務範圍內工作發起調適工作步驟。
能源基礎設施的調適工作,主要是透過由擁有基礎設施的私人公司進行規劃與投資決策來完成。此時聯邦政府機構可以透過提供資訊、進行監管、技術研發與推出市場激勵、懲罰措施等方式來影響公司決策。
此外重要的相關聯邦機構,例如美國能源部(DOE)、環境保護署(EPA)、聯邦能源管制委員會(FERC)與核能管理委員會(NRC)等,都已經開始採取措施來應對氣候變化風險。例如透過具體計畫活動(例如在其管轄範圍內研發活動、評估選址與許可證決策等),以及透過更廣泛的機構整體範圍評估與跨部門合作方式等。
(二)案例說明
在本項報告中,舉出四個個案實例來說明美國公司如何將氣候變化調適措施整合至公司能源基礎設施之設計規劃與投資過程與行動中。四個案例簡述如下:
1. Entergy公司
Entergy公司之主要業務為美國東南區域之電力生產、輸送與分配工作。該公司位於墨西哥灣沿岸的輸配電基礎設施,很容易遭受到極端天氣事件與暴風雨、颶/颱風等所造成風暴潮與與地面沉降引起海平面上升情況等影響。
在2005年颶風卡翠娜(Katrina)與麗塔(Rita)侵襲墨西哥灣沿岸事件中,Entergy公司之電力基礎設施經歷前所未有的破壞,導致該公司在美國南部路易斯安那州大約800,000客戶的停電。當時該公司輸電與配電系統及變電所遭受淹水,並造成發電廠停機的大範圍破壞。Entergy公司的紐奧爾良(New Orleans)子公司-Entergy紐奧爾良公司(ENO)因為其基礎設施受到重大損害,且客戶群大量離開紐奧爾良市緣故,導致營業收入大幅下降,不得不申請破產。
在遭到這個慘痛經驗教訓後,Entergy公司決定大力投資於氣候變化調適計畫。但是當時針對如何進行能源基礎設施設計規劃以保護其不受未來暴風雨損害方面,嚴重缺乏有用資訊。Entergy公司因此與美國濕地基金會(AWF)建立夥伴關係,並於2010年委託AWF進行氣候變化衝擊下,找出Entergy公司在墨西哥灣沿岸之最關鍵與最脆弱的資產。該項研究結果亦凸顯出具有低投資需求、可以降低高預期損失及可以產生額外效益之多項氣候變化調適措施,例如濱海濕地復育措施。
這項研究鑑別出一些潛在的能源基礎設施強化與韌性措施,例如以鋼鐵或混凝土電線桿來取代木質輸配電線桿、提高輸配電線桿強度、在各地煉油廠周圍建築防洪堤壩與護堤、提升變電站位高、管理電力線路沿線植被等。這項研究估計由於海平面不斷上升與海岸線損失,因此預估墨西哥灣沿岸到2030年時之潛在損失將達到3500億美元。該報告亦鑑別出總投資額達1200億美元之潛在投資機會,並做出結論來支持進行一系列調適性行動,以減少潛在的天氣與氣候相關風險,並鑑別出會影響產業界加強應變能力之障礙。
Entergy公司代表表示在採取這項公司整體範圍方式,來鑑別出基礎設施容易受到氣候相關風險影響後,他們已經實施這項研究建議的多項調適措施。例如以鋼鐵電線桿代木質輸電桿,以支撐線來加強輸配電線桿強度,並提升一些變電站中敏感性電子設備之高度等。在該公司採取這些調適措施後,在最近幾次風暴(例如颶風Issac)過後,公司經歷基礎設施破壞程度已經較低,並且比較先前風暴過後,能更迅速恢復供電給客戶群,顯示這些調適性措施的實施已見成效。
2.太平洋天然氣和電力公司(PG&E)
美國加州太平洋天然氣與電力公司(PG&E)之主要業務,乃是提供天然氣與電力服務給加州北部與中部的1500萬居民。目前PG&E公司正持續執行一項全公司整體方式,以將氣候相關風險納入其業務規劃與投資考量的一部分。
2008年時PG&E公司召集成立一個具備氣象、生物、水文等專業知識人員之科學團隊,以評估全球氣候相關風險、評估氣候變化模型以及找出針對公司資產的最佳調適做法。這項科學團隊所評估的風險與提出建議,被使用於可能受到天氣與氣候相關風險(例如海平面上升、氣溫升高與改變降水模式)衝擊之基礎設施的設計與實施調適策略。
例如該公司變電所內一些電氣設備容易受到加州氣溫升高影響,因此PG&E公司與電氣設備製造商工程師們合作,來找出變電所在較高溫度時最佳作業模式。此外PG&E公司在舊金山灣區的主要輸配電線路容易受海平面上升的潛在衝擊,因此該公司已經加強在舊金山灣南部地區的電力傳輸結構體,並與加州政府和美國聯邦機構合作來進行舊金山灣生物棲息地復育工作,因為這將有助於提高共用事業在面臨潮汐作用時之韌性。
由於水資源供應有限與其他因素影響,因此PG&E公司對其加州境內兩個天然氣燃料發電廠實施乾式冷卻技術,這兩個電廠為: Gateway Generating Station in Antioch (2007)與 Colusa Generating Station in Maxwell (2010)。雖然乾式冷卻技術在某些狀況下會降低發電廠發電效益,但是使用乾式冷卻技術可以比較傳統水冷系統減少用水量97%,與降低水排放量96%。這有助於該公司顯著減少冷卻用水使用量。PG&E公司代表表示因為引入用水密度較低之冷卻技術,可以增加該廠對於潛在水資源供應減少衝擊之韌性。
此外科學家們還預測氣候變化將導致在內華達山脈一部分積雪顯著減少,有可能影響到PG&E的水電系統。因此PG&E的調適策略包括發展可用於預測徑流量之新模型工具、保持較高的冬季結轉水庫儲水量、(越來越多降水係為雨而非雪)減少冬季風暴流入運河和輸水道水量以及減少水庫刻意放水量等措施。
3.佛羅里達電力與照明公司(FPL)
美國佛羅里達電力與照明公司(FPL)乃是在美國佛羅里達州的最大電力公用事業,產生並分配電力給大約450萬客戶。該公司的核電廠之一(Turkey Point in Homestead)乃是佛羅里達州最大的發電廠,並具有可能遭受極端天氣事件與暴風雨、颶風造成風暴潮及海平面上升等影響。對此,FPL已經實施全公司整體範圍內方法,以將與氣候相關風險納入其基礎設施的規劃和投資決策內。
該公司代表表示,因為現有與新建基礎設施都需要投入大量資本支出,因此該公司早就有意願投資強化這些基礎設施應對氣候變化衝擊之能力。例如興建於1960年代的該核電廠,場址標高為海平面18英尺以上,以防止洪水與極端風暴潮侵襲。該廠所有設備與對核安全保護具重要性組件,都位於海平面20英尺以上,以提供對海浪打擊保護。至於廠房面臨Biscayne Bay的一面,則高度為海平面以上22英尺。
Turkey Point核電廠現有五座運轉中核電機組。2009年6月時,FPL向美國核能管理委員會(NRC)提出申請,以評估在該廠廠址內興建第6號與第7號核能機組之選擇方案。這項評估程序屬於是美國核電機組授權許可授證過程的一部分。美國NRC則要求該公司進行評估並在有必要時採取措施,以減輕核電機組可能面臨之自然災害。
在這項申請評估中,FPL所進行自然災害評估的一部分,乃是第6號與第7號機組在未來100年所面臨之潛在海平面上升風險。該公司人員表示,他們針對第6號與第7號機組進行氣候危害評估時已經採用比較1960年代建廠時更保守20%的假設值。例如根據歷史氣象資料推斷,FPL計算在未來100年之潛在海平面上升將大約為9英寸。但是該公司因為考量到潛在氣候變化不確定性與採用更為保守估計,因此已經調高估計海平面上升值到1英尺。
此外2013年3月時,FPL在提交針對該廠現有第3號與第4號機組水浸威脅之重新評估結果時,亦納入未來20年的預測海平面上升值(因為第3號與第4號機組運轉執照到期日為20年後)。FPL的這項重新評估工作將使用最新的可用資訊和方法來分析該場址的個別危害,包括溪流/河流洪水、颶風風暴潮、海嘯及潰壩等。該項重新評估結果將決定此種危險是否超過該設施的洪水設計基礎,以便NRC可以依據最近資訊來評估該廠現有反應機組的場址安全性。
4.Colonial Pipeline公司
美國Colonial Pipeline公司擁有並經營從美國南部德州休斯敦直到美國東北部紐約州長達5,500英里的輸油管道網路。這些管道平均每天可以運輸100萬加侖的精煉石油產品,例如汽油、柴油、家用取暖油、商業航空燃料油和美國軍方用油等,佔美國燃料供應的15%左右,也占美國東南部燃料供應的65%。在一般情況下,這種管道能源運輸系統很容易受到惡劣天氣事件干擾。主要是因為管道運輸系統需要大量電力來操作電腦系統、發電機和燃料泵,因此電力中斷將會減少或停止成品油在管道系統中的傳輸。
該公司代表表示,在遭受到2005年超強颶風侵襲墨西哥灣沿岸造成損害事件後,公司即購買12套大型行動式發電機與7個變壓器設備,以便從嚴重天氣事件造成停電事件中快速恢復作業。這些發電設備可以讓該公司沿著輸油管道的任何關鍵燃料泵都能維持持續運轉,以最大限度地減少由於惡劣天氣或其他事件導致電力供應中斷時燃料泵無法使用情況。此外在2008年颶風Gustav與Ike侵襲後,該公司即實施一系列韌性措施,例如監視風暴路徑並先將行動式發電機運送到最有可能停電地方。此外公司也利用位於喬治亞州亞特蘭大市的控制中心來與各地工作人員溝通,找出管線可能會遇到停電的潛在地區。
該公司於2012年颶風桑迪(Sandy)侵襲時亦進行類似努力。例如該公司在風暴登陸紐澤西州前先將一半的移動式發電機從南部密西西比州運送到東北部新澤西州。結果在Sandy風暴後該公司管道系統完好無損但是當地供電一如預期中斷。但是因為該公司成功地使用移動發電機來恢復供電給管道系統,導致管道沿線石油運輸中斷情況相對較低。

三、參考網頁
http://www.gao.gov/products/GAO-14-74
發佈人: 蘇衍綾
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