電不夠用系列：電力消費為什麼會成長？

"產業結構、經濟趨勢、人口家庭數、能效政策，與天候因素，是五個關係著電力需求起落，最重要的原因。"

文／謝雯凱(台達電子文教基金會氣候與能源計畫專員)

    電力公司或政府官員常對人民說，「用電要吃緊囉」、「不蓋XX電廠就會缺電喔！」但同時又力推工業區、化工廠，引進吃電很多的資料數據中心，還當作招商政績。主管機關同樣是經濟部，卻有兩面說詞，實在很考驗我們小老百姓的邏輯判斷能力。

    稍微想一下就會知道，全國用電量成長或是減少，有很多因素，不會只跟「經濟成長」或GDP數字相關，這篇文章列出幾項影響用電需求的關鍵因素。

一、產業類型

    工業占台灣用電半數以上，但其中是以電子、石化、鋼鐵這三種用電最兇，光是三大產業就已經占全國整體用電量的三成 (順道一提，常上電視嚷著「電不夠用，我要出走囉！」的產業代表，多半是這三種產業的老闆們)。

    然而，即使是電子業，也不是每一項種類都那麼耗電。最耗電的有半導體、IC封裝與光電廠。而遊戲、軟體產業則是產值極高，耗電量卻相當少。這意味著，同樣是高科技、高技術產業，還是有機會讓每一度電，產生更多的經濟效益。像是韓國，人口數是台灣的兩倍多，但用電量卻是台灣的四倍以上，可見得重工業的能源需求有多麼沉重，儘管他們的影視與遊戲產業已經這麼發達了。

    過去一年，全球鋼鐵市場疲軟，讓台灣的金屬基本工業產量減緩很多，削減了台灣工業部分的用電需求。事實上，位居耗電榜前幾名的產業，目前只有電子電機產業的用電持續增加，其他產業幾乎都降低或持平。

二、GDP與經濟成長

    而 GDP，目前仍是國內外觀察用電成長的主要對照指標，大致呈正比。台灣幾次的整年用電量減退，都肇因於經濟衰退，近五年則看到電力消費與GDP數值同時減緩。但這個連結愈來愈不準確了。

(資料來源：國內生產毛額數值來自主計處，電力消費為能源局統計月報)

    最近幾年，歐美一些國家的電力消費與GDP數值開始脫鉤，但這是因為全球貿易興盛，很多國家的將所屬企業在海外創造的營收，也納入本國的GDP數值。例如，一台筆電在東南亞製造，GDP成長算到台灣，製程用的電卻多半在外國，我們自然會看到台灣每單位GDP的用電量減少。也因此，未來我們的用電量與GDP成長，很有機會可以脫鉤，但到了那一天，也切勿沾沾自喜，必須想到我們其實把電力需求外包出去了，但碳排放與空氣汙染可是無國界的。

三、家庭數與人口數

    人口增加，家庭戶數多，用電量便較多，因此新北市榮登台灣住宅用電量最多的城市，乃非戰之罪。細究人口與用電數字，我們還可以看到不同的差異。上個世紀七八零年代以後，台灣社會逐漸由大家庭轉為小家庭，同時間也快速都市化，這都讓家戶數快速增多，是台灣住宅用電急遽成長的階段。別忘了，與此同時，每戶「基本」的家電也更加多元，但坪數減少。

    如果是看全國的人口成長曲線與電力消費對照，則可以明顯看到近幾年兩者脫鉤的狀態。然而，如果拿戶數增長與電力消費曲線對照，便發現仍是呈現正比，這條連結還是密切相關。

    工研院有個團隊，從全國調查中找出台灣北、中、南三個氣候區，分析「全國住商建築能源使用」的統計資料，以2013年為基礎資料，全國平均每戶用電量為6968.9度，北部地區平均較高，而中部地區較低。以縣市別來看，新北市遠高於其他縣市，而台東縣與南投縣則是最低的。

    另外他們分別針對每戶人口數、住宅型態進行調查，發現透天厝與公寓大樓家庭每戶用電量差不多，但因為公寓住宅往往面積較小，所以比起透天厝與平房，每單位面積耗的電力較多，這樣說起來，一個大型集合式公寓的整體用電量，可能不下於一個農村聚落。另外，年收入愈高的家庭，用電量也愈高，這與居住面積和家電使用行為有關。家庭人口數愈多，用電量也增多，但由於家人可共用照明與空調，因而人均用電則會降低，所以說，為單身居住者設計共享空間，交誼之外，也是可以節能的。

四、能源效率

    除了把經濟搞壞之外，提升能源效率，可說是抑制用電需求成長的最重要的要素。在美國，由於能源部有個能源效率部門，民間也有推動能效的團體，電力業者也有節電義務，因此在能效標準、節能建築標章等相關政策的試驗與推動上都積極許多，節能產業的發展也更加全面。

圖：ACEEE所製作美國20年來電力需求與GDP成長曲線的對照圖，可以看出這兩個因素已經開始脫鉤。(Source: ACEEE)

   2008年至2015年之間，美國GDP成長12.7%，但電力需求降低了0.3%，電力需求與GDP成長明顯脫鉤。這原因很多，除了產業外移外，每年盤點美國能源現況與提供政策建議的永續能源商會在年度報告《Sustainable Energy in America Factbook》中指出，能源效率的提升是最為關鍵的原因，多數州政府與各家電力公司持續提出的能源效率政策與方案，都獲得不錯的節能成果。

圖：2016年版Sustainable Energy in America Factbook 中，將各電力公司能源效率方案所省下的電力做比較，每年都持續成長。

    也是在最近幾年，各國政府與企業開始注重「電力密集度」，也就是產業每單位產值必須耗多少度電才能賺到，數值愈高，表示使用能源的效率愈差。電力密集度並不直接等於能源效率，但可讓政府或企業作為檢視指標，衡量工業發展是不是過於仰賴電力？下圖為國際能源總署蒐集的主要國家電力密集度數據，可發現主要工業國家電力密集度在近年都能夠保持平穩，但也有些新興國家像韓國一樣，一路攀升。

圖：主要國家電力密集度趨勢。摘自台灣綜合研究院《主要國家經濟發展與電力需求成長之關係》報告，原始出處為國際能源總署 Energy Balances of OECD countries 2012 Edition & Energy Balances of Non-OECD countries 2012 Edition 。此途之 GDP(PPP)係以2005年為基期的美元幣值計算。

五、天氣因素

   在歐洲、日本與美國北半部，冬季仰賴暖氣，它的耗能多過於我們使用冷氣的能源(換成相同能源單位比較的話)。不過暖氣的來源有很多種，天然氣、煤炭、焚化爐餘熱或地緣熱泵，但仍有一部分會使用電力來取暖。台灣則是在夏季時仰賴冷氣空調，空調占台灣夏季整體用電的四成左右，占全年二成，悉數使用電力。

    也因此，天氣酷寒或酷熱時，都是用電需求極遽飆高的時刻，如果整年的極端氣溫的日數多，就會使當年度用電量增加。2015年全球均溫是有紀錄以來的最高值，許多國家都破紀錄，台灣年均溫則是第二高，僅次於1998年。這使得台灣夏季用電量較往年增加許多。

    天氣因素對用電的影響不只如此。夏秋的颱風，與夏季午後陣雨，不但「消暑」，事實上也反映在即時用電上，往往能快速大量降低電力消費 (事實上，強烈颱風超過一定風速時，核電廠也必須降載以策安全，因此真正極端的天氣發生時，對於電力供應與需求兩方面都有影響。)此外，春天梅雨季節的濕氣，會讓許多家庭同時啟用除濕機。在台灣這樣亞熱帶國家偶爾出現極凍的寒流時，民眾大量衝動購買電暖爐，導致用電量增加，也由於我們不太孰悉暖爐這類電器，不知道正確使用方式，能源效率往往就表現不佳。類似的狀況也出現在美國，隨著均溫愈來愈熱，佛羅里達等南部各州，愈來愈多人購買冷氣空調，在夏季新增了更多的用電需求。

    最近常看到「Weatherization」這個字用在節能上，大意是，讓自己的房子或建物能抵禦天氣變化，不要在冬天時讓冷風流進室內，你應該要幫窗戶密封漏風處，或是在門片下方加上氣密條；如果你的建物是在熱帶區域，則是要想辦法遮陰與通風。Weatherization 還會用在智慧空調上，暖氣或冷氣會依照外界的氣溫而自動調節，如果房屋能效不佳，它還會有自動偵測或警告功能─這在資通訊科技十分進步的現在，已有許多實際案例，只要結合地區細部的天氣預測，以及居家環境控制系統，不但使室內更加舒適，也不讓燃料費或電費貴到令人破產。

    產業結構、經濟趨勢、人口家庭數、能效政策，與天候因素，是五個關係著電力需求起落，最重要的原因。當然還有許許多多細瑣的影響要素，例如，如果某種大瓦數極為耗電的吸塵器突然暢銷起來，或是奧運前非常多的家庭會去添購大螢幕但耗電很兇的4K超高畫質電視(比HD高畫質電視平均多耗電30%)，也可能是某個石化新廠投入運轉，或是某款手機全球熱賣，帶動台灣多家電子廠產線滿載，用電激增。既然用電成長的源頭這麼多樣，那麼抑制用電成長的策略也該很有彈性。

    從家戶數、半導體到奧運，我們應該對於「能源」要有更多想像才是。

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