趙文衡-國際電動車熱潮對能源發展的影響與因應

國際電動車熱潮對能源發展的影響與因應

趙文衡

台經院網站 2017年10月2日

近來,國際間掀起一股電動車熱潮。今年6月,第八屆清潔能源部長會議 (Clean Energy Ministerial)在北京舉行,會中通過由電動車倡議(Electric Vehicles Initiative, EVI)提出的「EV30@30行動」(EV 30@30 Campaign)計畫,設定在2030年電動車占新增汽車銷售量的30%。7月,法國與英國相繼宣布2040年將禁止汽柴油車銷售。9月,中國大陸亦表示準備加入禁售汽柴油車的行列,目前正研擬禁售時程表。傳統車商富豪汽車集團(VOLVO)則在7月表示,從2019年開始將只生產純電動車與油電混合車。

電動車的能量消耗為一般汽油引擎車輛的1/3,排放量為一般車輛的1/4。在國際節能減碳趨勢下,電動車將成為未來發展的方向。發展電動車除需建構車體本身外,尚需架構周邊的充電設施及運用電網電力,勢必對電力供應產生衝擊。同時,電動車的使用亦會減少石油的需求,對一國能源的運用與配比產生影響。

根據EVI資料,2016年全球電動車的數量達200萬輛,僅占全球汽車總數的0.2%。中國大陸為目前電動車數量最多的國家,其次是美國,兩國合計占全球的60%;歐洲國家則占28%。根據EVI的一項預估,2030年在最保守的情境,電動車的數量將成長至5,600萬輛;在最樂觀的估計為2億輛;與2016年相比較,成長28倍至100倍,並占2016市場的5.6%至20%。另根據國際能源總署(IEA)預估,2040年電動車數量將超過1億5,000萬輛,彭博社新能源財經(BNEF)則估計,該年度電動車數量將上看5億3,000萬輛。

在電動車熱潮興起後,石油時代將被終結的論調紛紛出籠。此一說法顯然過度誇大。即使電動車完全取代汽柴油車,石油尚可運用在船隻、卡車、飛機與石化工業上,不可能被完全取代。根據IEA資料,2015年全球石油需求達到每日9,250萬桶,其中客車毎日消費2,400萬桶。IEA預估2040年電動車將取代每日130萬桶石油。此對整體全球石油需求影響並不大。若根據BNEF預估,2040年電動車每日將取代800萬桶的石油,此為2016年客車石油消費的1/3。

對於高度採用電動車的個別國家,電動車的使用對石油需求則有相當的影響。例如,上述宣布禁止販賣汽柴油車的國家,在全部淘汰汽柴油客車、採用純電池的電動車後,石油的需求平均將減少26%。

電動車的導入將會使用電需求增加。根據EVI評估,2030年滿足電動車所需要的電力,將占整體用電需求的1.5%,並占新增需求電量的6%。另外,根據BNEF的評估,2040年電動車用電需求將占整體用電的5%。以上數據表示,即使電動車將使用電增加,但整體增加比例似乎並不大。然而,對於特定大量導入電動車的國家(例如歐洲國家),電動車將大幅提升用電需求。BNEF估計,2040年歐洲電動車用電量將占總用電量的13%。

大量導入電動車將使電力需求快速增加,因而導致電網不穩定。增加的電力需求將在尖峰時段對電網產生壓力,需要更多的系統服務,例如頻率控制及維持足夠的備用電力;同時,電力需求增加將容易使電線與轉換器過載。另一方面,電動車運用也有助於電網穩定,主要是因為電動車可當作移動的儲能設備,可與電網互通有無。由於非營業車輛多數時間處於閒置狀況,可以透過智慧電網設備與進行電網聯結,運用車輛到電網的V2G(Vehicle to Grid)、電網到車輛的G2V(Grid to Vehicle)等技術,調節電網的用電。

我國目前積極推動電動機車的運用,2016年銷售數量已達2萬台,但電動車的銷售數量則不多,主要是以油電混合車為主。電動車發展已是未來趨勢,特斯拉已來台設立據點並建立充電站。在國際電動車熱潮下,我國需及早因應未來若電動車大量應用,例如民間自發性採用,對能源部門的衝擊。

若未來電動車大量運用,勢必減少對石油的消費,可先行評估將來電動車的應用對我國整體能源配比的影響,包括對石油需求與增加的額外發電所需的能源來源等。更重要的是,電動車的導入將會增加我國的用電需求,目前我國正值能源轉型關鍵期,若大量導入電動車,勢必衝擊電力供給。以歐洲2040年平均占總用電量13%來看,我國若遇相似情形,勢將需要增加額外電力。因此,建議政府的鼓勵電動車應用策略,需結合目前的電力政策及電力供給實際情況而循序漸進。

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