【產業動態SNG】國際電業低碳化與數位化轉型的發展及借鏡——以日本JERA為例
鄭伊秀．賴穎璁．陳俊宇 (2024/12/05) 《台經月刊第47卷第12期》
日本JERA不斷追求先進技術，於決定投入低碳化轉型下，更透過數位科技如AI與雲端運算的應用，有助於分析能源需求與優化電力運作，提升低碳技術的推動效益。當前日本能源政策上除大力引入再生能源，同時規劃將氫與氨納入戰略資源並研發混燒發電。氫／氨發電是邁向淨零碳排的一項可行性解方，而發展低碳燃料混燒發電能有效利用既存之大型燃氣及燃煤電廠，輔以數位化科技應用有望提升系統運維及有效降低發電的碳排放量。
於氣候變遷與能源轉型風潮之下，全球諸多國家紛紛宣示淨零排放目標與行動。通往淨零排放的所有路徑中，所有部門包含電力、工業、運輸及建築等皆相當重要，然來自於電力部門的貢獻比例相對為多，除了藉由發展綠色能源如太陽能、風力等途徑，火力發電廠如何轉型來達成淨零著實關鍵。
國際能源總署(International Energy Agency, IEA)在2021年發布的《世界能源展望2021》(World Energy Outlook 2021)及其2023年的延續報告皆提出，實現淨零目標的途徑不僅需發展再生能源，亦須藉由引入低碳氫化合物(Low-Carbon Hydrogen)與氨(Ammonia)進行發電作為電力部門低碳化工具之一，同時能維持既有的供電服務。IEA並明確指出數位化(Digitalisation)具備加速能源轉型的巨大潛力，其整合不斷變化的能源供應模式與支持更複雜的系統管理，導入數位技術可提升能源效率及彈性、降低成本並減少碳排。
JERA規劃四項關鍵數位轉型框架，包括分析數位轉型、營運數位轉型、企業管理數位轉型、採購工程數位轉型。在分析數位轉型方面，建置G-DAC，運用雲端整合電廠設施與人員知識，輔以即時可視化功能以實現數據共享。
日本淨零碳排政策
本文（注1）觀察到亞鄰先進國家日本，積極順應國際潮流並已推動相關策略，具體言之，日本政府於2020年提出2050淨零碳排目標並擬定發展路徑，經濟產業省（經產省）接著於2021年提出「2050淨零碳排綠色成長戰略」修正案，其中針對電力部門之路徑規劃範疇除了引入再生能源，並涵蓋氫氨能發電等低碳化技術。後於2023年更新「氫能基本戰略」，該戰略於發電領域中明確制定利用氫及氨來確保能源穩定供給，同時致力減少火力發電產生的碳排放，規劃至2030年的供電配比將有1%為氫及氨的來源。
此外，為響應2020年時任首相菅義偉宣示2050碳中和目標，日本政府於2023年啟動首次「長期脫碳電力容量市場」機制，該機制透過支付低碳資源合理的收入水準，賦予低碳電力價值。首次市場拍賣結果於2024年4月公布，得標的資源中包含123MW混氫發電、77MW混氨發電等低碳資源，此外，亦包含5,756MW燃氣發電，惟燃氣發電資源依據該機制規定，需於契約開始供電年度的十年內啟動低碳化措施。該機制藉由確保資源長期投資回收的預測性來促使電業朝向脫碳電力發展。
日本政府目前規劃的策略以2050年碳中和為核心，除積極發展低碳化轉型外，亦同時考量強化先進科技的應用，將先進科技應用於包含能源的各個領域，盼藉
低碳轉型、數位化電力、氫能發電、氨能發電、人工智慧應用、電力供應鏈、碳中和政策、智慧電網、再生能源、能源科技
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