图片源于:https://www.asiapacific.ca/publication/energy-security-uncertain-times-how-canada-and-taiwan-can
台灣對進口能源的依賴是顯而易見的國家安全風險,尤其在與中國的緊張關係日益升高的背景下。
台灣的國內能源生產微不足道——目前國內來源僅占其能源消耗的約三百分之一,這一困境因2016年決定逐步淘汰核能而變得更加困難。
台灣依賴進口石油、煤炭和天然氣,大部分通過海上航道運輸,這些航道容易受到干擾,尤其是南中國海和台灣海峽。
中國可以利用這一弱點實施海上封鎖;2022年,北京進行了一場明確針對台灣油品進口港口的軍事演習——基隆和高雄。
如果中國針對這些港口或台灣的其他進口能力,將對台灣造成毀滅性影響,實質上癱瘓其經濟和防禦能力,但這也會對全球供應鏈產生更廣泛的影響。
為了降低能源不安全,台灣正在透過多樣化能源夥伴關係以及加強自身的能源生產能力來增加可再生能源的供應。
作為全球清潔能源的領導者,加拿大在支持這些雄心勃勃的目標方面處於適合的位置,同時推進自身的氣候目標並深化與印太地區的能源聯繫。
具體來說,加拿大可以與台灣合作,發展兩種類型的清潔能源:海上風能和氫能,這兩者均處於全球脫碳努力的前沿。
台灣的脆弱能源地位
台灣當前的一部分能源進口來自政治不穩定的區域。
例如,近60%的原油,即島嶼的主要能源來源,來自中東,特別是沙特阿拉伯(31.2%)和科威特(17.8%)。
這些運輸的脆弱性因需要經過霍爾木茲海峽的瓶頸而加劇,該地區面臨潛在的封鎖。
台灣的煤炭進口也日益來自俄羅斯——過去十年其煤炭進口來自俄羅斯的比例增長了三倍,現在占12%,鑒於俄羅斯與中國的密切關係,這是一大風險。
此外,台灣的能源儲備微薄:自然氣僅有11天的庫存,煤炭39天,石油146天。
中國的海上封鎖可能在數週內使台灣的經濟陷入癱瘓。
一些台灣的內部政策決策進一步侵蝕了其能源自主權。
台灣曾是核能的區域領導者;在1980年代中期,台灣通過其三座核電廠滿足了大約一半的電力需求。
然而,1986年切爾諾貝爾核災和關於當地核廢物設施的爭議增加了島上反核情緒。
台灣的民主進步黨(DPP)成立於1986年,利用這一情緒,使該黨與執政的國民黨(KMT)區分開來。
當DPP在2016年重新掌權後,推進了一項“無核家園”政策,到2025年逐步淘汰台灣所有核反應堆。
台灣的核能發電現在僅來自兩座發電廠,提供其電力的六分之一。
無核政策造成的能源缺口主要由進口液化天然氣(LNG)填補,進一步加深了台灣的進口依賴。
為了填補這個巨大的能源缺口,台灣政府在前總統蔡英文的“能源轉型政策”下,設定了2025年的能源組合目標,即可再生能源佔20%、煤炭30%和液化天然氣50%。
但截至2023年,來自可再生能源的電力僅占約9.5%。
緩慢的可再生能源轉型,加上不斷上升的電力需求,導致供電短缺,並讓公眾重新支持核能。
在2024年1月的選舉中,國民黨再次獲得立法多數,正在推動修訂法規以延長現有核電廠的運營壽命。
台灣新總統賴清德重申了其前任2016年計劃的承諾,計劃到2030年透過合作和國內發展政策部署20吉瓦(GW)的太陽能和超過6.7 GW的海上風能。
他承諾到2030年投資380億加元(9000億新台幣)以探索先進能源來源,為與加拿大的合作開辟了機會。
加拿大:氫能強國
台灣的領導者已認識到氫能作為一種多用途、低碳能源載體的獨特特性,並將其視為實現碳中和目標必不可少的部分。
他們設置了氫能在2050年之前占據台灣總能源消耗的最多12%的目標,採取雙管齊下的策略來建立強大的氫供應鏈。
短期內,台灣希望與主要的國際氫能出口國合作,彌補即時的供應缺口,同時建立本地的生產能力。
與此同時,台灣優先考慮氫氣生產的技術自給自足,專注於本地化關鍵技術,包括碳捕獲、氫氣生產過程和高效利用方法。
氫氣:未來的燃料
氫氣本身並不是一種能源,而是一種能源載體。
與電池相似,氫能儲存能源,可在各種應用中稍後釋放。
要使用氫氣作為燃料,需要特定的處理過程,有兩種常見的類別:藍氫和綠氫。
藍氫從天然氣中獲得,但此過程會排放大量二氧化碳。
然而,應用碳捕獲和存儲技術可以減輕這些排放。
綠氫通過電解水的過程生產,該過程使用可再生能源(如風能和太陽能)將水(H2O)分解為氫和氧。
這種方法無溫室氣體排放,被認為是更環保的選擇。
一旦獲得,氫氣可以直接燃燒或與氧氣混合來提供電力和熱量,並為車輛及其他工業過程提供動力。
加拿大在支持這些目標方面具備良好的條件。
該國在全球氫能生產排名前十,预计2024年将达到212,000吨的绿色氢气年产能力,预计到2030年成为全球第四大生产国,僅次於澳大利亚(最大的氫氣生產國)、美國和西班牙。
根據2020年的聯邦氫能戰略,加拿大希望到2050年跻身前三大清潔氫能生產國。
除了生產能力,加拿大在碳捕獲、利用和儲存(CCUS)技術方面也擁有專業知識,這對減輕藍氫生產的排放至關重要。
作為唯一三個擁有大規模CCUS設施的國家之一,加拿大在電力生成和大規模工業應用領域持有14%的全球CCUS專利,能夠為以相對低成本生產清潔氫氣提供可轉讓技術。
加拿大的公司在氫燃料電池技術方面也享有全球聲譽。
世界上超過一半的氫燃料電池巴士運行在加拿大的燃料電池動力系統上,這展示了二十年創新成果。
位於不列顛哥倫比亞省的Ballard Power Systems是這一領域的先鋒,目前正在與台灣的相關方探討島內首部自主製造氫氣巴士的合作。
然而,氫能也並非沒有批評。
“藍”氫能是從天然氣生產的,並在捕獲二氧化碳時經常被視為氣候友好的選擇。
然而,獨立研究表明,實際的二氧化碳捕獲率僅約12%,遠低於業界聲稱的80-90%。
綠氫提供了一種真正乾淨的替代品,生產過程中不排放二氧化碳。
然而,它的高生產成本使其成為小眾產品,全球產量不到百分之一。
台灣因再生能源產能有限,可能面臨擴大綠氫生產的挑戰,因為這需要大量且穩定的可再生電力供應。
海上風能:共同機會與專業技術
在風能方面,加拿大已經在台灣的可再生能源領域取得了重大進展,過去六年內的投資總額接近32億加元。
例如,Northland Power正在領導台灣的里程碑式1吉瓦海龍海上風電項目,該項目將於2025年完成。
海龍項目耗資90億加元,將由73座風力發電機組成,能在啟用後為超過一百萬個台灣家庭和工業設施提供電力,將成為亞洲最大的海上風電設施之一。
雖然加拿大尚未擁有任何運營的海上風電場,但其在陸上風能方面的豐富經驗為台灣的海上發展提供了堅實基礎。
加拿大的陸上風能行業被列為2022年全球第九大,並且是人均擁有最大的行業之一。
自1998年在該行業推出八座風電場以來,陸上風能已擴展40倍,現有337座風電場。
這一增長預計將持續,總裝機容量到2024年將達到18.17吉瓦,到2029年達到27.75吉瓦。
風力發電的核心技術,包括葉片、發電機和控制系統,在陸上和海上應用中共享類似的設計原則,使加拿大的專業技術得以應用於台灣的海上風能抱負。
此外,加拿大公司正在開發創新的解決方案以實現電網穩定性和可靠性,這對整合大規模可再生能源來源(如海上風電場)至關重要。
NRStor Inc.的無燃料壓縮空氣儲能設施旨在與風電場集成,能夠儲存多餘的風能,並在需求高峰期間釋放以減少可再生能源的間歇性挑戰。
從長遠來看,隨著台灣進行工業轉型以發展綠色供應鏈,特別是加強其本地生產海上風電組件的能力,加拿大的能源專業知識提供了長期合作的良機,並利用台灣的先進製造能力。
應對曲折
儘管加拿大與台灣合作的潛力巨大,但這種夥伴關係仍可能面臨地緣政治和商業挑戰。
對於氫氣貿易,加拿大面臨來自區域能源出口國(如澳大利亞)的激烈競爭,後者正大力投資於擴大綠氫出口,並因地理接近而受益於較低的運輸成本。
台灣的東亞盟友日本和韓國生產了全球一半以上的氫燃料電池,是有吸引力的合作夥伴。
台灣的賴清德具體表示對與日本在氫能倡議上合作的興趣。
同樣,台灣新興的海上風電行業也吸引了大量全球投資,僅在2023年前八個月內就批准了超過1500項此類投資。
這股投資潮突顯了丹麥、德國和日本等競爭對手的優勢,這些國家在建立海上風電能力方面擁有數十年的經驗,開發了成熟的供應鏈,培訓了技術熟練的勞動力,並實施了具競爭力的技術。
加拿大面臨的另一個瓶頸是在國內。
儘管加拿大是主要的能源生產國和出口國,但商業化其能源貿易一直是一個挑戰。
例如,由於運輸油氣的管道能力有限,超過90%的能源出口流向美國。
類似的瓶頸可能會妨礙加拿大清潔能源的商業化,如果沒有必要的基礎設施投資。
現有的管道、儲存設施和運輸工具主要設計用於化石燃料(如石油和天然氣)。
運輸清潔能源,特別是氫能,將需要對現有價值鏈進行全面改革,從生產、儲存到運輸和最終使用的應用,都需要在基礎設施和技術上進行大量投資。
如果加拿大未能升級和擴展其能源基礎設施,可能會錯失台灣等地日益增長的全球清潔能源市場機會。
台灣的能源安全:高風險
台灣的能源安全與其持續的經濟繁榮和全球技術領導地位息息相關。
台灣的關鍵產業,特別是半導體行業,能源消耗十分龐大。
隨著全球對人工智能的需求驅動著對先進半導體的需求,台灣滿足這一需求的能力在很大程度上取決於其解決能源挑戰的能力。
考慮到台灣目前占全球半導體生產的60%以上,並生產超過90%用於人工智能、6G智能手機和自動駕駛汽車等關鍵技術的先進半導體,風險無法更高。
擁有加強印太地區聯繫承諾及在清潔能源技術方面的專長,加拿大有絕佳機會在這一關鍵領域深化與台灣的合作。
最近簽署的《外國投資促進與保護協定》為加拿大能源投資者在台灣市場提供了顯著優勢,這一利益只由少數西方國家共享,同時具有象徵意義,促進了加拿大全國與台灣產業進一步合作的信心。
此外,雙方認可的《供應鏈彈性合作框架》進一步凸顯了他們在建立安全和可持續供應鏈、增強對清潔燃料和可再生能源的合作以及實現淨零排放方面的共同承諾。