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我國燃料燃燒之二氧化碳排放統計與分析一、前言《聯合國氣候變化綱要公約》規定,各締約方應在公平的基礎上,根據其共同但有區別的責任和各自的能力,為人類當代和後代的利益保護氣候系統。《公約》要求所有締約方提供溫室氣體各種排放源和吸收匯的國家清冊,促進有關氣候變化和應對氣候變化的資訊交流。根據公約第二條,公約的目標是要「將大氣中溫室氣體的濃度穩定在防止氣候系統受到危險的人為干擾的水平上。」要衡量是否達這個目標,必須仰賴精確的溫室氣體排放趨勢數據,以及採取可降低排放的減量政策或措施之執行效果。依據公約第4與12條以及締約國相關決議,附件一國家必須將《蒙特婁議定書》未予管制的所有溫室氣體之各種源的人為排放和各種匯的清除之國家清冊報告遞送至公約秘書處。此外,附件一國家必須在其國家通訊報告中提供清冊數據摘要表格,這些清冊數據必須接受技術年度審查的程序。我國能源有關CO2排放統計是遵照國際規範方法學與我國能源最新統計數據所估算的結果。而我國能源有關CO2排放統計結果,逐年隨我國能源統計資料更新而作調整。以下分成三大部分,首先說明方法學依據,其次說明我國能源有關CO2排放統計結果與分析,最後各年詳細排放數據表則列於附件。另配合能源平衡表格式的轉換,本年度應用本局96年起採用之新格式能源平衡表並遵循2006年發布之「IPCC國家溫室氣體清冊指南」原則進行試算,惟初步統計結果在數據資料的QA/QC,與舊格式資料比對的合理性及配合IPCC新版計算軟體的發布時程,尚須進一步檢視確認,爰本年度僅提供2007年試算結果供參。1二、統計方法(一)統計方法介紹方法論為參考IPCC國家溫室氣體清冊指南(IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories),引用能源局更新之「臺灣地區能源平衡表(以下簡稱能源平衡表)」(舊格式),更新我國歷年之能源有關(即燃料燃燒)CO2統計,並剖析其結構。採用IPCC指南中能源部分所提供的基準方法(ReferenceApproach)與部門方法(SectoralApproach)演算各類燃料燃燒CO2排放量;再根據經建會所公佈之各年度社經指標,演算推論出與我國能源有關之CO2排放趨勢。二種方法的特點說明如下:(二)基準方法化石能源中的碳原子在燃燒過程中隨即氧化釋出熱能變成CO2逸入大氣中,在計算一國之中使用能源排放的CO2時,只要知道化石能源的使用量及各種化石能源的含碳量即可。因此,由經濟體系中各個最終能源使用(enduse)所消耗的化石能源數量就可精確的計算一國中能源排放的CO2,此即由能源消費面計算CO2。由於不是所有國家均擁有詳細且精確的最終能源使用資料,IPCC為了使各國均能應用其方法,遂採行由能源供應面計算CO2,這是因為一國的能源供應資料易於掌握,且可經由國際能源交易記錄複核;由供應面計算全球資料既公平且實際可行。基準方法一般使用於有建立能源供應面數據的國家,目前所有OECD國家或開發中國家皆有以此法統計,我國也有以此法估算,此法適用於缺乏詳細的各部門能源消費資訊之國家。用基準方法估算燃料燃燒的二氧化碳排放量有以下幾個步驟:估算進入該國的化石燃料數量(國際航運部份不計入);碳單位的轉換;2扣除燃料中用於生產長期固碳材料(原料)的碳量;乘以氧化係數來對燃料中沒有氧化部分的碳進行折算;將碳轉換為二氧化碳並求出所有燃料總和。(三)部門方法《聯合國氣候變化綱要公約》各成員國「必須」依據IPCC指南中的“基準方法”統計及提供本國能源排放溫室氣體國家統計,以利全球排放資料的建立與分析。但若該國有詳細的能源使用資料,《聯合國氣候變化綱要公約》亦「鼓勵」該國依據“部門方法”的分類方式統計,並按IPCC指南中的報告格式提報該項統計結果。“部門方法”就是由「最終使用部門」計算使用能源所排放的CO2及其他溫室氣體。為了確保各國排放統計的一致性、透明性及可比較性,避免各部門之間的重複計算,並顧及既有國際通用的部門分類方式,《聯合國氣候變化綱要公約》要求各成員國共同採行IPCC指南的“部門方法”。IPCC指南中的部門分類方式,於「燃料燃燒」項下區分為八個部門:能源及轉換工業、工業、運輸、商業、住宅、農林、其他、用於燃料的生質能。除了最後一項不在「能源平衡表」涵蓋範圍內,其餘七部門的“活動量(activitydata)”均與「能源平衡表」的分類方式相符。特別是IPCC指南中第二項「工業部門」定義為“ISIC”(InternationalStandardIndustrialClassification),與「能源平衡表」中「工業部門」的定義相同,且「能源平衡表」工業部門中二級及三級部門的分類方式亦與國際能源統計標準相同,依循“ISIC”對各次級部門的定義。因此,應用經濟部能源局出版之「能源平衡表」計算我國「燃料燃燒溫室氣體排放」符合《公約》的要求:使用政府能源權責部門出版的能源統計數據,按IPCC指南及部門分類格式統計並製作報告。部門方法目前使用於所有OECD的國家及部門數據完整之開發中國家,此法統計結果作為OECD國家CO2排放指標跨國比較之基礎,我國亦採用此法作為各項指標基準。3目前國際能源署(InternationalEnergyAgency,IEA)關於各項跨國指標(例如總排放量、人均CO2排放、每單位GDP之CO2排放、每單位能源耗用之CO2排放)等比較,均採用部門方法之排放來計算,因此本研究計畫比照IEA做法統計這些指標,並陳述於本文之中。然而在附件中的基準方法也提供人均CO2排放、每單位GDP之CO2排放以供比較參考。用部門方法估算燃料燃燒的二氧化碳排放量有以下幾個步驟:計算該部門能源消費量;扣除燃料中用於生產長期固碳材料(原料)的碳量;碳單位的轉換;乘以氧化係數來對燃料中沒有氧化部分的碳進行折算;將碳轉換為二氧化碳並求出所有燃料總和。統計各部門別二氧化碳總排放量(四)統計方法差異說明基準方法只是根據初級和次級燃料類型的區別,對不同燃料類型排放量進行總的估算,是一種由上而下的方法。而部門方法將這些排放量分解到排放源類別上。基準方法估算排放量的總體特性意味著無法將靜止源和移動源的排放量區別開來。同樣部門方法也不是在任何時候都能將一種經濟活動內的不同排放源類別進行有效的區分。因此,就基準方法的排放量估算結果將不可能與部門方法的估算結果完全相同,雖然這兩種方法在不同點上並採用略有區別的定義進行估算,但事實上採用這兩種方法估算的結果相差並不大。我國在使用基準方法與部門的方法估算也存在著不同的結果。我國基準方法使用了能源平衡表中的「6-能源總需要」能源供應數據估算,此並沒有詳述關於個別燃料在每部門內使用的訊息。而部門方法則使用了能源平衡表中的「16-最終消費」(包括「17A能源消費」~「80B非能源消費」中的各部門)能源供應數據估算,它詳述各部門4在燃料燃燒之使用情形。以基準方法提供CO2估算相較於部門方法之估算所導致不同之結果,就IEA以兩種方法統計結果差異在5%以內皆可接受,而我國以兩種方法(舊格式)之統計差異大約在3%左右。兩種方法之估算結果差異,是因為在各種燃料中所含的碳,並不是全部在燃燒中過程產生的,而在能源生產和/或轉換過程中也會發生某種程度的洩漏和蒸發而導致逸散氣的釋出。此外在能源「轉變投入」與「轉變產出」的過程當中,包括發電、油氣煉製等之能源流量並不等於碳流量,而「轉變投入」之能源流量與碳流量也比「轉變產出」來的多,因此兩種方法估算結果不同。兩種方法差異如下圖所示。圖1基準方法與部門方法統計結果差異比較圖基準方法CO2排放量計算公式:(1)表面消費量(ApparentConsumption)=生產量+進口量-出口量-國際航運(Internationalbunkers)±存貨變動(2)總含碳量=表面能源消費量×熱值單位轉換係數×碳排放係5數(3)碳儲存量=非能源使用量×熱值單位轉換係數×碳排放係數×碳儲存比率(4)CO2排放量=(總含碳量-碳儲存量)×碳氧化分率(FractionofCarbonOxidized)×CO2/C分子量比各部門的CO2排放計算公式:(1)部門別CO2總排放量=能源部門(含電力生產、自用電與石油煉製等)排放量+工業排放量+運輸排放量+住商排放量+農業排放量(2)部門總含碳量=能源消費量×熱值單位轉換係數×碳排放係數碳儲存量=非能源使用量×熱值單位轉換係數×碳排放係數×碳儲存比率(3)CO2排放量=(總含碳量-碳儲存量)×碳氧化分率×CO2/C分子量比(4)將電力排放按各部門用電量比例分配於各部門能源部門排放+電力排放(能源部門自用電/總用電量)b.工業排放+電力排放(工業部門用電/總用電量)c.運輸排放+電力排放(運輸部門用電/總用電量)d.住商排放+電力排放(住商部門用電/總用電量)e.農業排放+電力排放(農業部門用電/總用電量)6三、我國燃料燃燒之CO2排放統計隨著IPCC指南及能源統計資料舊格式的更新,我國自1993年起每年更新統計我國能源有關CO2排放。本次配合2007年「台灣地區能源平衡表」舊格式中歷年(1982~2007年)資料的異動,以及2007年能源統計資料的發佈,更新我國能源有關的CO2排放統計。此次舊格式能源平衡表更新之統計資料包括:(1)以部門方法(SectoralApproach)統計1990至2007年按最終能源消耗之部門別CO2排放(byMainSourceCategories),(2)以基準方法(ReferenceApproach)統計1990至2007年之全國排放量。(一)以部門方法統計我國CO2排放我國1990年能源燃燒排放按IPCC指南部門方法計算之CO2總排放量為110,626千公噸CO2,至2007年成長至268,881千公噸CO2,年平均成長率5.22%,2007年每人平均排放量約11.71公噸CO2,年平均成長率為4.42%。每單位台幣GDP之CO2排放,1990為0.025公斤,2007年約為0.0214公斤,年平均成長率為-1.28%,如表1及圖2所示。表1我國燃料燃燒CO2排放指標-按部門方法統計CO2排放指標199020002007CO2排放量(千公噸)110,626214,486268,881人均CO2(公噸/人)5.479.6911.71每一GDP之CO2排放(CO2/GDP-台幣)0.02500.02140.0214資料來源:工研院能環所統計,2008年12月。7050,000100,000150,000200,000250,000300,000199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007西元年千公噸CO202468101214公噸CO2/人合計人均排放圖2我國燃料燃燒CO2總排放與人均排放趨勢圖就各主要部門之CO2排放分析,按能源工業(能源轉換)、工業、運輸、商業、住宅、農林漁牧、及其他部門來分,在各部門不含用電排放之情況下,1990年能源工業(能源轉換)之CO2排放為46,453千公噸占燃料燃燒總排放的41.99%,工業為33,724千公噸占30.48%,運輸為19,422千公噸占17.56%,商業為569千公噸占0.51%,住宅為4,085千公噸占3.69%,農林漁牧為2,916千公噸占2.64%,其他部門為3,457千公噸占3.12%。至2007年能源工業(能源轉換)之CO2排放為167,330千公噸占燃料燃燒總排放的62.23%,工業為55,085千公噸占20.49%,運輸為35,761千公噸占13.30%,商業為2,217千公噸占0.82%,住宅為5,256千公噸占1.95%,農林漁牧為1,125千公噸占0.42%,其他部門為2,108千公噸占0.78%。從1990年至2007年各部門之年平均成長率為能源工業(能源轉換)的7.43%、工業的3.00%、運輸的3.97%、商業的8.61%、住宅的1.22%、農林漁牧的-3.44%、及其他部門的0.13%,以能源工業(能源轉換)及
本文标题:燃烧之二氧化碳排放统计与分析
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