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研究生: 李信
Lee, Hsin
論文名稱: 我國能源轉型政策對電力供給規劃之影響
The Impact of Taiwan's Energy Transformation Policy on Power Supply Planning
指導教授: 吳榮華
Wu, Jung-Hua
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: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 能源轉型路徑電力供給規劃儲能系統
外文關鍵詞: Energy Transformation Path, power supply planning, energy storage system
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  • 為了實踐我國之國家自定預期貢獻(Intended Nationally Determined Contribution, INDC)目標,經濟部於2017年5月提出「能源轉型路徑」:2025年達到發電占比燃氣發電50%、燃煤發電30%及再生能源20%之情境,本研究根據建構之電力供給規劃模型(SMAGE-II)模擬我國未來2025年之電源開發規劃結果,且於模型中引入儲能系統,以穩定再生能源之供給,並計算加入儲能系統之成本變化。
    此外,近年空污議題愈發嚴重,地方政府時常提出降載及生煤減量之要求,增加燃煤機組的發電限制,對電力供給將造成影響。再者2018年公投通過火力機組發電量年減1%之限制,對我國電力供給亦可能造成很大之影響,故本研究亦針對此兩種情境模擬對發電端造成之影響。
    研究結果顯示,按目前之機組退役及新增規劃,民國108~114年我國之備用容量率均滿足法定15%之規範,民國114年若能達到能源轉型路徑之目標,則總CO2排放量由125.5(百萬公噸)降為113.2(百萬公噸),單位發電成本則由2.93(元/度)提升至3.04(元/度)。
    引進儲能系統部分,民國114年時若再生能源發展順利達標,每使用鋰離子電池儲10%電量將造成單位成本增加約0.06(元/度)。生煤減量部分,與基礎情境相比民國108~114年各年之年度總CO2排放量約減少10(百萬公噸),相對地單位成本增加約0.1(元/度)。公投限制部分顯示,至民國114年為止若欲達成公投限制,則核能機組須延役或將提升再生能源裝置容量提升至太陽光電33,412MW及離岸風力5,037MW之目標方能達成。

    In order to achieve the goal of Taiwan's Intended Nationally Determined Contribution(INDC), the Government proposed the policy of “Energy Transformation Path”, hoping that the portfolio of gas-fired power generation(50%), coal-fired power generation(30%) and renewable energy (20%) will be successfully reached in 2025. This study simulates Taiwan's power supply planning in 2025 based on “Simulation Model for Aggregate Generation Expansion Planning (SMAGE-II)”. This research focuses on incorporating the energy storage system into the model for the purpose of stabilizing the intermittence of renewable energy and calculates the change of cost.
    Moreover, local governments often request reduction of coal consumption because air pollution, which may increase power generation limit on coal-fired units. Futhermore, the limit of 1% annual reduction on power generation of fossil fuel in the referendum passed in 2018 may have a significant impact on Taiwan's power supply planning. Hence, this study also analyzes the impact of these two issues on power generation.
    According to the research results, on the basis of decommissioning and renewing of the current power units, the reserve margin of Taiwan from 2019 to 2025 meets the statutory standard(i.e. 15%). If the Energy Transformation Path is reached in 2025, the total amount of CO2 emission will be reduced from 125.5 (million metric tons) to 113.2 (million metric tons). However, the unit cost of power generation will increase from 2.93 (NTD/kWh) to 3.04 (NTD/kWh).
    In the scenario of applying energy storage systems, if the renewable energy development successfully reaches the goal in 2025, the unit cost of using lithium-ion batteries to store 10% of electricity from renewable energy will increase by about 0.06 (NTD/kWh). In the scenario of reduction of coal consumption, compared to the basic scenario, the total amount of annual CO2 emission from 2019 to 2025 may decrease by about 10 (million metric tons), and the unit cost may increase by about 0.1 (NTD/kWh) each year. In the scenario of the referendum limit, the nuclear power unit have to be extended; otherwise the government should increase the capacity of solar photovoltaic to 33,412MW and offshore wind power to 5,037MW.

    中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 VII 圖目錄 IX 表目錄 X 第一章 緒論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2研究目的 4 1.3研究方法與架構 6 1.4研究範圍與限制 9 第二章 文獻回顧 10 2.1電力供給規劃模型之文獻 10 2.2儲能技術相關文獻 18 2.3本章小結 22 第三章 電力供給規劃模型 24 3.1 SMAGE-II模型介紹 24 3.2 本章小結 35 第四章 電力供需現況及資料處理 36 4.1我國電力供需現況 36 4.2長期電源開發計畫 38 4.3再生能源發展現況 43 4.4 儲能系統擴建 49 4.5 本章小結 53 第五章 實證分析及結果 55 5.1 情境設定 55 5.2 基礎情境模擬結果 58 5.3 儲能情境模擬結果 60 5.4 生煤減量限制情境模擬結果 61 5.5 公投限制情境模擬結果 62 5.6 本章小結 67 第六章 結論與建議 68 6.1 結論 68 6.2 建議 69 參考文獻 71

    中文部分:
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    下載圖示 校內:2024-06-19公開
    校外:2024-06-19公開
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