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研究生: 王鈺惠
Wang, Yu-Hui
論文名稱: 台灣電力部門供給面減碳政策效益評估
The CO2 Emission Reduction Benefit Assessment of the Supply-Side Policies for Taiwan Power Sector
指導教授: 陳家榮
Chen, Chia-Yon
賴正文
Lai, Jeng-Wen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 154
中文關鍵詞: 電力供給規劃多目標規劃法電力部門供給面減碳技術
外文關鍵詞: electricity supply planning, multi-objectives planning, New technologies for carbon reducing
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  • 近年來因應全球氣候變遷問題,各國紛紛積極推動綠色新政,並針對各部門研擬節能減碳政策,期望能往低碳社會願景邁進。其中由於發電端所耗用之發電原料多為化石燃料,導致電力部門的二氧化碳排放量高居各部門之首,其減排潛力更僅次於運輸部門,因而成為二氧化碳減量策略中不可或缺的一環。
    台灣為一海島型國家,難以自外界獲得電力供給,而電廠興建往往需要較長工期與龐大資金,因此事前的電力開發與調度規劃便顯得相當重要。本研究採用多目標規劃法,以發電成本極小化與二氧化碳排放量極小化之雙重目標建構電力供給調度模型,並據以模擬未來目標年各減碳政策情境之電力供給調度情形,藉以評估各政策施行所能達到之減碳效益。此外,本研究更開放各目標年的政策選項,利用賴正文(1997)所修正改進之「交叉式限制式法」,尋找發電成本和二氧化碳排放量之間的非劣解集合,提供相關單位擬定政策之參考。
    本研究結果顯示,核能機組延役將能有效降低發電成本與二氧化碳排放;再生能源具有極佳的減排潛力,太陽能等高發電成本技術將隨化石燃料價格上漲而逐漸提升其成本競爭力;天然氣雖然為最潔淨的化石燃料,但其二氧化碳排放量仍不容小覷,隨著化石燃料價格提升,將逐漸壓縮其減碳效益;氣化複循環搭配碳捕捉及封存技術將取代部分燃油及燃氣發電,並達到二氧化碳減量與成本降低之目標。

    During the past few decades, all nations around the world are devoted to the goal of implementing ”Green New Deal” to deal the issue of global climate change. Moreover, variant carbon emission reduction policies for every sectors has been established to reach the vision of “Low Carbon Society”. Since the fossil fuel is the main source for power generation , the amount of carbon dioxide (CO2) emitted from power sector is highest and the carbon emission abatement potential of power sector is in the second place compared to transport sector. Thus power sector plays a indispensable role in the strategies of establishing CO2 emission reduction.
    Taiwan is an island in difficult accessing the outside power supply and the power plant construction is time-comsuing and high-priced, that the plans of advance management projects and power supply dispatches are critically important. This study applied multi-objectives planning method with goals of power economy and the least CO2 emission to formulate an electricity supply planning model. With the model ,some scenarios are designed to simulate the situations based on the following reduction policies in the future and thereby the CO2 reduction benefit are evaluated under different policy situations. Futhermore, the method named “cross-constraint method“ was modified according to Jeng-Wen Lai (1997), and it is also applied to investigate the correlation of marginal rate of substitution and non-inferior solution between the total cost of power generation and CO2 emission under alternative policies situations in the future. The results will be provided to the relevant units departments as reference for the considerations of following policies.
    From the forecasting results of this study, extending the service operation of Nuclear Power Units will reduce cost and CO2 emission. In addition, Renewable Energy has excellent abatement potential, and high-cost technologies such as photovoltaic will be more competitive when the price of fossil fuel increasing. Moreover, although Nature Gas is the cleanest burning fossil fuel, a copious amount of CO2 is released. And its reduction benefit will decrease if the price of fossil fuel gets higher. Finally, Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) with Carbon Capture and Storage (CCS) will replace part of the power supply from oil-fired power plant and gas-fired power plant, and achieve both objectives of cost and CO2 emission reducing.

    目錄 中文摘要 I Abstract II 致謝 IV 目錄 V 表目錄 VII 圖目錄 X 第一章 緒論 1 第一節 研究背景 1 第二節 研究動機與目的 6 第三節 研究方法與步驟 7 第四節 研究範圍與限制 9 第二章 文獻回顧 11 第一節 電力供給模型 11 第二節 多目標規劃方法 14 第三章 國內外電力部門供給面減碳技術介紹 23 第一節 低碳技術 26 第二節 無碳能源 44 第四章 電力供給規劃模型建構與模型驗證 65 第一節 電力需求與負載持續曲線 65 第二節 電力模型建構 70 第三節 模型資料處理及基本假設 87 第四節 模型驗證 100 第五章 實證結果分析 102 第一節 2015年情境模擬 103 第二節 2020年情境模擬 108 第三節 2025年情境模擬 113 第六章 結論與建議 120 參考文獻 123 附錄一 日本福島核災後各國及國際組織對既有核能電廠發展之立場 130 附錄二 模型發電機組編號與名稱 131 附錄三 2010~2025年台電公司各電廠已奉准施工及現有發電機組裝置容量 135 附錄四 發電機組之淨可用率及廠用電比例 148 附錄五 電力模型LINGO程式語言 151

    參考文獻
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    下載圖示 校內:2012-08-05公開
    校外:2013-08-05公開
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