隨著數位化、智慧化及電氣化趨勢蓬勃發展，未來三年全球用電需求將持續上升，各國持續部署的低碳能源預計可滿足新增的電力需求，發電碳排量將呈結構性下降，但低碳排能源仍面臨供電不穩定的隱憂。
國際能源總署（International Energy Agency, IEA）１月發布「2024電力報告」（Electricity 2024），分析了近期國際能源政策和市場發展，並預測2024年至2026年全球電力需求、供給及碳排放的變化。本篇將摘要四項重要分析。
IEA發布2024電力報告，預測2024至2026年全球電力需求、供給及碳排放變化。圖片來源：International Energy Agency
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2023年全球電力需求成長放緩，但未來三年將快速成長
受到已開發經濟體用電量下降的影響，2023年全球電力需求增加速度放緩，電力需求增加2.2％，低於2022年的2.4%。儘管中國、印度和東南亞許多國家的電力需求增長強勁，但因總體經濟環境低迷和高通貨膨脹，先進經濟體的用電量顯著下降，導致全球用電需求放緩。
然而到2026年，全球電力需求平均每年將增加3.4%，經濟前景改善，使已開發和新興經濟體的電力需求加速增長。尤其數據中心、加密貨幣及人工智慧領域的用電量將翻倍成長。舉例而言，2026年數據中心的總用電量預計將超過1兆度（1000TWh），相當於日本的用電量。顯見法規修改和技術改善（包括能效方面）對減緩數據中心電力消耗的重要性。
2022年至2026年各地區電力需求變化。圖片來源： International Energy Agency
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2026年低碳能源將滿足全球所有用電需求成長
低碳能源（包含太陽能、風能和水力等再生能源及核能）預計將滿足未來三年全球增加的所有能源需求。低碳能源將在2026年貢獻全球近一半的發電量，從2023年的39％上升到2026年近50％。
而再生能源在全球發電量中的占比將從2023年的30％提高到2026年的37％，主因是太陽能普及化、成本下降，以及核電廠到2025年再度擴張的緣故。這段時間內，再生能源將取代化石燃料發電，超過已開發經濟體（如美國和歐盟）增長的需求。同時，中國快速擴張的再生能源，預計將滿足所有額外的電力需求。
然而，隨著再生能源快速擴張，也需同時加速對電網和系統靈活性的投資，以確保再生能源順利併網。
2022年至2026年全球發電量變化。圖片來源： International Energy Agency
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隨著脫碳步伐加快，發電的碳排量正結構性下降
全球發電產生的碳排量在 2023 年增加 1%，預計 2024 年將下降 2% 以上， 2025年和2026年也會略微下降。
2023年，煤炭發電量的強勁增長（特別是中國和印度水力發電減少的狀況下）導致全球發電碳排量上升，但隨著法國及日本重啟核能，且中國、印度、日本及韓國都將有新的反應爐商轉，核能發電量預計在明年創下新高，加上再生能源快速擴張，化石燃料在全球發電中的占比則預計從2023年的61％，下降到2026年的54％，首次跌破IEA自1971年以來的紀錄。
天氣條件、經濟衝擊或政策變化都可能導致各年的碳排量暫時上升，但隨著再生能源和核能繼續擴張並取代化石燃料發電，電力產業的碳排量預估將持續下降。未來三年，電力發電的碳排放強度預計將每年下降4％，是2015年至2019年期間的兩倍，其中又以歐盟、中國及美國發電的減碳強度降幅最大。這也代表透過運輸、供暖和工業電動化所降低的碳排量將更顯著。
2014年至2026年全球發電碳排放量趨勢。圖片來源：International Energy Agency
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天氣對電力系統影響日益嚴重，電力安全投資更顯重要
由於乾旱、低降雨量及許多地區提前融雪等影響，2023年全球的水力發電量下降，發電容量係數下降到30年來的最低值，部分國家對煤炭和天然氣等化石能源的依賴因而增加，也帶出了電力供應穩定性的隱憂。
此外，2023年極端天氣事件引發美國和印度大停電。電力裝置容量不足、燃料供應面臨挑戰、電力需求上升和電網相關技術等基礎建設問題，許多地區都面臨了嚴重的電力短缺問題，尤其發展中國家如巴基斯坦、肯亞和奈及利亞。
面對不斷變化的天氣，能源多樣化、建立區域電力互聯以及實施彈性發電策略將越顯重要。改善資料收集、數位化和提高電力系統中斷時的資料透明度，不僅可進一步瞭解故障原因，對制定預防措施也十分關鍵。
一些國家正在制定電力系統中系統慣性（System Inertia）的最低要求，強化電力系統受干擾時的恢復能力，以因應突發事件、延遲影響。此外，儲能系統也有穩定電網、增強系統靈活性的功能，對整合再生能源相當重要。
回顧未來三年趨勢重點，隨著數位化、智慧化及電氣化蓬勃發展，全球用電需求仍持續上升，低碳能源的擴大預計將滿足這些新增的電力需求，同時發電碳排量也將結構性下降，但低碳能源仍面臨供電不穩定的隱憂。
因此，如何透過政策引導產業發展、加速並穩健地發展脫碳及儲能技術、加強電網、提升天氣預測和因應能力，將會是各國政府及產業著重的發展面向，也是台灣在能源轉型過程可以借鏡的方向。
參考資料
IEA（2024年1月24日），Electricity 2024
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