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251122_從能源歷史 看轉型的未來

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December 16, 2025
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251122_從能源歷史 看轉型的未來

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  1. © 工業技術研究院 權利所有。 我國使用了什麼能源? 5 初級能源 傳統能源 再生能源 原油 天然氣

    煤炭 核能 太陽能 水力 風力 地熱 海洋能 生質能 煉油廠 使用再生能源 電能及熱能工廠 次級能源 石油產品 熱能、電能 氫能...... LPG 汽油、柴油、燃料油、液化石油氣...... H 2
  2. © 工業技術研究院 權利所有。 我國能源怎麼來? 8 90% 91% 92% 93% 94%

    95% 96% 97% 98% 99% 100% 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 97.9% 95.6% 我國歷年的能源進口比例(%)
  3. © 工業技術研究院 權利所有。 我們的電怎麼來? 12 42% 39% 2% 12% 4%

    1% 燃氣 燃煤 燃油 再生能源 核能 抽蓄水力 2024年全年 電力結構
  4. © 工業技術研究院 權利所有。 大航海時代,臺灣是航線中的能源補給站 圖片來源:Johann Christoph Homann 、O Sulvia 19

    臺灣北部 成為列強蒸汽動力船的煤炭補給站 西班牙人15世紀登陸基隆 荷蘭人強押居民採煤
  5. © 工業技術研究院 權利所有。 臺灣進入水力發電主力時代 圖片來源:經濟部 23 1905年 臺灣第一座水力發電龜山發電所 提供臺北城內、大稻埕和艋舺電力, 如路燈與少數電氣化設施。

    南洋原料,臺灣加工,進入中國市場 日本將臺灣視為帝國南方的新工業地,用電逐漸滿載; 於中南部建設水力發電,例如日月潭發電所。 但當時水力仍易受颱風影響受損而停電
  6. © 工業技術研究院 權利所有。 建設火力發電廠──「水主、火從」 圖片來源:經濟部-源起不滅、台電公司-台電十年、台電月刊 24 高雄發電廠 (1922-1976) 北部發電廠 (1937-1983)

    臺北預備火力發電所 (1915-1934) 為供電穩定而引入火力 1915年臺灣首座火力發電廠 臺北預備火力發電所啟用 1937年商轉的北部發電廠則是臺灣第一座填海 造陸、在海埔新生地上的發電廠,並可利用鄰 近的八斗子煤礦區。
  7. © 工業技術研究院 權利所有。 參考資料:漫談台灣電業的前世今生(六) 25 金瓜石 基隆 古亭庄 龜山 小粗坑

    后里 臺中 彰化 臺南 打狗 竹仔門 楠仔坑 配電所 水力發電廠 1911年 (明治44年) 火力發電廠 土壠灣 竹仔門 山上 濁水 北山坑 后里 天送埤 小粗坑 龜山 屏東 臺東 高雄 臺南 新市 烏山頭 嘉義 新營 集集 台中 豐原 彰化 南投 花蓮港 宜蘭 基隆 臺北 松樹腳 新竹 1931年 (昭和6年)
  8. © 工業技術研究院 權利所有。 煉鋁軍需工業、二戰爆發與終結 圖片來源:國家文化記憶庫、經濟部《源起不滅》、國史館 26 日治時期 竹東的天然氣充氣站 電力需求增加 日本人投資大型水力

    煉鋁與發電皆是高科技產業 燃料替代品 1940s二戰時期歐美對日禁運石油 日本人利用天然氣分離出液化石油氣,作為汽車燃 料,臺灣成為全球第二個使用液化石油氣的地區。 因當年缺石油,採酒精混燃油(3:1)用作替代燃料。 二戰後 基礎建設大量損毀
  9. © 工業技術研究院 權利所有。 火力發電增加,漸轉為「火主、水從」 圖片來源:國家文化記憶庫、林韋廷 28 興達發電廠的煙囪 需要電力支援臺灣工業與經濟發展 火力成為臺灣主要電力來源 林口、大林電廠機組陸續啟用

    後來在1970年代,規劃建立興達燃煤機組;1980 年代共4座機組商轉,為南部最大火力發電廠 1953年終於獲中東進口油源 也開始開發本土化石燃料 石油類產品開始進入生活 成為當時家庭生活中可用能源的選擇 亞美公司投資在臺探勘石油和天然氣
  10. © 工業技術研究院 權利所有。 在澎湖開始嘗試風能研發 1960年初 台電開始風能研發應用 台電技術人員在澎湖自行仿造丹麥設計製造,試驗8年。 70-80年代能源危機後 引入美國2支風機 1989年試辦,試驗風機同樣落址澎湖七美島。

    相關科技還未成熟而不穩定,電網安全、調度,及使用效 率等問題影響,在 2 年後停止發電並拆除。 圖片來源:澎湖縣政府文化局,澎湖記憶數位資料庫與檢索系統 29
  11. © 工業技術研究院 權利所有。 1973年全球石油危機 圖片來源:David Falconer 30 地緣政治 對能源的巨大影響 戰爭爆發、石油禁運

    包括美、英、日、加、荷、葡等 全球石油價格爆漲至近3倍 造成歐美等已開發國家經濟衰退 能源議題推升到了國家安全層次 為提高能源自主與能源安全 美國開發出全球第一座風力發電廠
  12. © 工業技術研究院 權利所有。 1970年代引入核能 圖片來源:經濟部-源起不滅、台電公司Flickr 31 1978 核一#1商轉 1979 核一#2商轉

    1981 核二#1商轉 1983 核二#2商轉 1984 核三#1商轉 1985 核三#2商轉 蔣中正聽取報告 1970年代,核能成為全球能源新星 臺灣也因依賴進口能源,外匯支出龐大,而規劃引入核能;另因美國是 核電技術輸出國,參與核電也成為臺灣國際外交的考量因素。 核電廠興建為透過訂定十大建設、十二大建設規劃了三座核電廠,蔣經 國時期將核一廠列為十大建設之一;在導入核電的初期,核四的規劃興 建也在蘊釀中,直到國際發生核事故。
  13. © 工業技術研究院 權利所有。 核能事故風險、引發公平正義問題 圖片來源:IAEA imagebank、Digital Globe @ wikipedia、新北市政府文化局@國家文化記憶庫 32

    1979年美國三浬島核災 貢寮地區民眾開始反對核電廠 1986年烏克蘭車諾比核災 立法院次年凍結核四預算 至1992年行政院復通過核四興建 多年後,2011.3.11福島核災 核四持續爭議 2011年,核四工程問題,無法通過試運轉 2013-2014年,民團大規模抗爭 2014年4月,行政院宣布核四封存
  14. © 工業技術研究院 權利所有。 本土化石燃料漸退場、能源仰賴進口 圖片來源:國家文化記憶庫、經濟部 33 天然氣船進入永安接收站(現代) 1980年代,本土煤礦走入歷史 燃料已有替代品 煤礦坑礦災不斷

    正積極爭取加入「關稅暨貿易總協定」(GATT) 逐步淘汰劣礦、輔導礦工轉業 天然氣亦從自產到進口 竹苗本土氣源逐漸枯竭 1979年決定進口液化天然氣 永安接收站(亦稱為一接) 1984年動工,1990年完工啟用
  15. © 工業技術研究院 權利所有。 1980年代經濟起飛,電力需求持續增加 圖片來源:台電公司Flickr 34 臺中發電廠 1980年代臺灣經濟起飛 需電量持續增加 國內陸續啟用各式發電廠

    以成本較低、建設速度較快的火力發電為主力 興達發電廠、臺中發電廠完工 興達燃煤機組1982年起陸續商轉、燃氣機組1998年陸續商轉 中火陸續於1990~2005年完工10部機組商轉 通霄燃氣發電廠完工 陸續於1983~2000年完工6部機組商轉 (1~3號機於2017除役、後於2018起新增新機組) 大潭燃氣發電廠 (2006商轉) 通霄發電廠
  16. © 工業技術研究院 權利所有。 1990年代停電與限電:電網穩定的考驗 (圖片非當事高壓電塔) 35 1999年7月29日 範圍最大的一次停電 因下雨使土石鬆動,高壓電塔基座不穩而倒塌 造成台南以北共約850萬戶停電,占總用電戶數8成

    肇因主要仍是電網韌性不足,過去資金多挹注於電廠,未強化 輸電線路、擴建困難(如電塔基地權難取得、居民抗爭、地方 政府杯葛等),發電廠與輸電線路在高峰滿載,調度困難。
  17. © 工業技術研究院 權利所有。 921大地震,彰顯「電網韌性」的重要性 圖片來源:台電公司、中央氣象署地震測報中心 36 1999年9月21日 1點47分 因車籠埔斷層錯動,發生芮氏規模為7.3 地震,震央位於南投縣集集鎮;全國超

    過五萬棟房屋全倒、五萬棟半倒。 在電力設施面,震損全台622座高壓電 塔、17處變電所,尤其是南投縣中寮超 高壓變電所震損、中寮-龍潭線#203號 高壓電塔倒塌,造成全國649萬戶停電 災情。 後經全力搶修、限電措施,至10月3日 終於搶通全部電塔,10月10日解除全國 限電。
  18. © 工業技術研究院 權利所有。 強化電力調度,提高電網韌性 圖片來源:台電系統規劃處(上傳於台電月刊) 37 世界第一套「雙主控」電力調度中心 電力系統能順利運轉全靠「調度」──921前全靠台北總部 調度中心指揮,但台電在災後體認「異地備援」重要性, 經多年籌備,於2009年增設高雄中央調度中心,是全世界

    第一套雙主控中央調度中心。 增設「超三路」 為大電量、長距離傳輸之345kV超高壓電線,除原有第一 與第二超高壓輸電線路(超一、超二路),台電新增超三路, 於2002年完工。 在2013年327地震(芮式6.2)維繫南北電網而未全台大停電 導入「廠用電運轉」以因應全黑事故 山區新設鐵塔也全數改為深基礎型式
  19. © 工業技術研究院 權利所有。 臺灣-澎湖電纜 圖片來源:台電公司、台電月刊 38 澎 臺 佈纜船 水下無人載具

    Remotely Operated Vehicle, ROV 海纜 58.8 公里 陸纜8.8公里 上岸點:口湖鄉台子村 陸纜0.3公里 上岸點:湖西鄉 2005年開始規畫、2011年由台電公司輸 變電工程處中區施工處承辦、發包,由日 本公司傑電超高壓電纜公司與住友商事共 同得標,年底開始施工,至2021年10月 完工,成為我國首條161kV等級的特高壓 海底電纜,輸電容量40MW。 埋於海床下方約2公尺 須先確認當下海流與天氣,因此施工船 往往每次佈放僅能小段分批放置,每次 出海佈放電纜需耗時約一個月。
  20. © 工業技術研究院 權利所有。 為減少溫室氣體,加強潔淨能源推動 圖片來源:台塑企業總管理處、交通部觀光署澎湖國家風景區管理處、經濟部、新北市政府觀光旅遊網 42 2000年,政府為降低傳統發電方式所產生之溫室氣體排放及兼顧環境保護,積極推動潔淨能源運用, 頒布《風力發電示範系統設置補助辦法》提供設備補助。 2000 麥寮風力發電示範系統

    臺灣第一座商業化運轉風電場 發電併入六輕工業區使用。 2001 澎湖中屯 白沙鄉中屯村 目前已規劃為風車公園 2004 正隆公司竹北廠、石門風力發電站 正隆公司提案建設竹北造紙廠風機,提供工廠輔助電力 台電則提出風力發電十年發展計畫。
  21. © 工業技術研究院 權利所有。 至2024年,離岸風力裝置量全球第5 圖片來源:林韋廷、經濟部能源署 數據來源:GWEC (2024) 44 110 公尺

    2019 海洋竹南 2024 彰化中能 2024 彰芳暨西島 2024 大彰化 2023 苗栗海能 2021彰化台電一期 共374支風機 2.96 GW
  22. © 工業技術研究院 權利所有。 未來地熱發展方向 52 國際間,淺層地熱 發電之技術成熟穩定 深層地熱正在 研發與示範階段 美國能源部估

    2035年可成熟 初期探勘風險高、 鑽井驗證成本亦高 需提高探勘成功率 研發抗酸蝕材料 及抑制結垢技術
  23. © 工業技術研究院 權利所有。 海洋能潛力可期 53 在漲、退潮過程中, 海水進出水庫,帶動 發電機發電 海洋因風力作用而產生波浪, 可利用波浪運動之位能差、衝

    擊力或浮力差驅動發電機 透過水流的壓力和動能,推動 水輪機的扇葉進行發電 利用表層海水與深層海水 的溫差,將熱交換器內沸 點很低的工作流體蒸發氣 化推動渦輪 溫差發電 洋流發電 波浪發電 潮汐發電
  24. © 工業技術研究院 權利所有。 電力系統與儲能 圖片來源:經濟部能源署 54 20MW 台南鹽田光電站 發電端儲能 結合再生能源,供應夜尖

    峰電力及穩定電網 電網端儲能 強化電網韌性與彈性,增 加供電調度彈性 20MW 高雄路園變電所 強化電網韌性 增加系統供電彈性 推動電網數位化 強化電網基礎設施
  25. © 工業技術研究院 權利所有。 未來朝向分散式能源與微電網 ◼ 集中式:依賴大型傳統火力發電機進行發電, 再透過輸電、配電線路傳送到用戶。 vs ◼ 分散式:再生能源(太陽光電、風力發電)、

    燃料電池發電系統。 ◼ 微電網:結合發電、儲能與能源管理的微型 電網系統,具自主運轉或與台電電網併聯運 轉模式,有助節能、區域獨立供電及防災等 多重應用。 55
  26. © 工業技術研究院 權利所有。 我國歷年發電量 57 1982 1983 1984 1985 1986

    1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 抽蓄水力 再生能源 核能 燃油 燃氣 燃煤
  27. © 工業技術研究院 權利所有。 我國能源轉型政策歷程 2016 年,我國啟動國家能源轉型。 2021年,為面對國際2050的淨零挑戰,蔡總統亦於4月22日世界地球日宣示「2050淨零 轉型是全世界的目標,也是臺灣的目標」。 2024 年,臺灣推動第二次能源轉型,聚焦於深度節能和多元綠能發展。

    59 2016 啟動能源轉型 2021 宣布淨零目標 2022-2023 公布淨零路徑 2024 二次能源轉型 主軸 電力結構方向 節能、創能、儲能、 智慧系統整合 展綠、增氣、 減煤、非核 淨零轉型 路徑&戰略 主軸 蔡總統宣示 2050淨零轉型 是臺灣的目標 行政院公布 淨零轉型路徑及 十二項關鍵戰略 賴總統啟動 二次能源轉型 ◼ 推動深度節能 ◼ 發展多元綠能
  28. © 工業技術研究院 權利所有。 能源礦藏資源集中在少數國家 ◼ 不論煤炭、原油或天然氣,能源資源皆集中在少數國家。 ◼ 地緣政治衝突嚴重影響能源進口國之能源安全。 ◼ 能源自主、多元為各國能源安全之重要指標。

    資料來源:1.煤炭蘊藏量係引用EIA (2023), Coal and coke’s reserves, https://reurl.cc/M4R4LK 2.原油及天然氣蘊藏量資料係引用OPEC(2023),2023 OPEC Annual Statistical Bulletin, https://reurl.cc/97Vv4n 3.我們何時會用完化石燃料 https://reurl.cc/krmE2n 62 排名 煤炭 原油 天然氣 1 美國 21.7% 委內瑞拉 19.6% 俄羅斯 23.3% 2 俄羅斯 15.4% 沙烏地 17.3% 伊朗 16.6% 3 澳洲 14.3% 伊朗 13.5% 卡達 11.6% 4 中國大陸 13.6% 伊拉克 9.4% 土庫曼 6.8% 5 印度 10.5% 阿拉伯聯合 大公國 7.2% 美國 6.1% 合計 75.5% 66.9% 64.4% • 全球未來煤炭聯盟(前世 界煤炭協會)預估煤炭存 量將在2150年左右耗盡 • 世界實時統計數據 (Worldometer)顯示石 油將約在2071年耗盡 • 天然氣約在2110年至 2140年左右耗盡 2021年能礦資源蘊藏量占比前5大國家 且終將有耗盡的那天
  29. © 工業技術研究院 權利所有。 稀土金屬、能源相關原物料 資料來源:USGS https://pubs.usgs.gov/publication/mcs2024 63 • 電動車:釹、鐠 •

    拋光、觸媒:鈰、鑭、鐠 • 太陽能:鎵、鍺 • 電池:鋰、石墨 • 銻、鎢、鉍 48% 80% 98% 77% 81% 69% 90% 74% 50% 銻 鉍 鎵 石 墨 鎢 其 他 稀 土 鈮 鈷 鎳 中國 巴西 剛果 印尼 2023年關鍵礦物主要供應地區
  30. © 工業技術研究院 權利所有。 歐盟碳邊境調整機制(CBAM) 69 歐盟 歐盟以外國家 購買 CBAM 認證

    已在本國支付碳價 未在本國支付碳價 歐盟進口商 及製造商 本地廠商 2023年10月~2025年底過渡期 進口商提交碳排放相關數據(尚不需繳費) 2026.01.01 過渡期結束 實施付費制的CBAM 初期僅涵蓋五大高碳排產業 (鋼鐵、水泥、化肥、鋁、電力) 2034 正式全面實施
  31. © 工業技術研究院 權利所有。 全球發電結構趨勢 ◼ 化石能源占比下滑,2050年傳統化石能源約降至21.1% (不含搭配CCUS) ◼ 再生能源占比提高,2050年甚至可能突破7成(70.5%),尤其太陽能成長最多 數據來源:IEA

    (2024). World Energy Outlook 2023. 註:太陽能包含太陽光電、太陽熱能 70 35.9% 23.3% 13.5% 9.2% 22.4% 18.5% 13.4% 11.4% 2.4% 1.3% 0.8% 0.5% 9.2% 9.4% 8.6% 8.1% 15.1% 13.9% 12.2% 11.8% 2.4% 3.0% 3.1% 3.2% 7.3% 14.6% 20.4% 21.9% 4.5% 15.2% 26.7% 32.5% 0.4% 0.6% 1.0% 1.2% 2022 2030 2040 2050 氫/氨、地熱與海洋能發電 太陽能 風力發電 生質能發電 水力發電 核能發電 燃煤/氣+CCUS 燃油發電 燃氣發電 燃煤發電 53,985 45,418 35,802 29,033 全球各類能源發電量 與發電結構預測 承諾政策情境 單位:十億度(TWh) 再生能源 占70.5% 傳統化石 能源占 21.1% 核電占比 降至8.1% 再生能源 占29.6% 傳統化石 能源占 60.7% 核電占比 9.2%