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我們的排放量數據源自哪裡?

2022年03月25日

在網站各處皆可看到我們使用gCO2eq/kWh作為電力排放的單位。為什麼?來自哪裡?

gCO2eq/kWh的意思是?

發電所產生的溫室氣體會導致全球暖化,且不同的能源類型產生的溫室氣體數量也不一樣。為了比較不同電力來源的溫室氣體排放,我們計算每單位能量所排放的溫室氣體量:

溫室氣體 / 能量

能量可以用千瓦時(kWh)和兆瓦時(MWh)等單位計算。我們遵循政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的標準——kWh計算發電的排放量。到此,我們的衡量標準為:

溫室氣體 / kWh

發電會產生不同類型的溫室氣體。除了最常見的二氧化碳(CO2),還有甲烷(CH4)等其他溫室氣體,每種溫室氣體在大氣中停留的時間長短也不同,造成暖化的程度也不一樣。為了說明這些差異,我們與IPCC都使用CO2eq作為指標。CO2eq是目前計算碳足跡的標准單位,其概念是把不同的溫室氣體對地球暖化的程度以二氧化碳作為標準表示,排放1gCO2eq等同於排放1g二氧化碳。而這就是我們主要的衡量標準:

gCO2eq/kWh

1公斤(kg)等於1000克(g);1兆瓦時(MWh)等於1000千瓦時(kWh)。因此,上述的衡量標準也能這樣表示:

1 gCO2eq/kWh = 1 kg CO2eq / MWh = 1 ton of CO2eq per GWh

什麼是直接溫室氣體排放?

發電廠在發電過程中所產生的二氧化碳就是直接溫室氣體排放。當化石燃料燃燒時,碳原子會與空氣中的氧氣結合成二氧化碳。一下是IPCC(https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf#page=7)所整理出的數據:

最小值 平均值 最大值
煤炭 670 gCO2eq/kWh 760 gCO2eq/kWh 870 gCO2eq/kWh
天然氣 350 gCO2eq/kWh 370 gCO2eq/kWh 490 gCO2eq/kWh
生質能 * * *
地熱能 0 0 0
水力 0 0 0
核能 0 0 0
太陽能 0 0 0
風能 0 0 0

從這個表可以看出,化石燃料(煤炭、天然氣)的發電會直接導致溫室氣體的排放。同時也顯示其他的電力來源沒有直接的溫室氣體排放,而生物燃料是特殊情況。IPCC表示:

* 生質能發電的直接排放是非常明顯的,但必須把生長中的植物所吸收的二氧化碳考慮進去。

換句話說,生物燃料的確會排放溫室氣體,但生物本身在生長過程中也會吸收二氧化碳。因此,如果只有測量生物燃料的排放量是不準確的。這就是造成爭議的原因,因為生質能的整體溫室效應很難預測。

什麼是生命週期溫室氣體排放?

燃燒燃料產生電力的同時導致了直接溫室氣體排放。但是,溫室氣體排放有可能來自發電所需的其他過程中,包括發電廠的建設、燃料開採和廢物管理。為了考慮這些過程,我們與IPCC使用生命週期溫室氣體排放指標。以下是IPCC所做的圖表:

最小值 平均值 最大值
煤炭 740 gCO2eq/kWh 820 gCO2eq/kWh 910 gCO2eq/kWh
天然氣 410 gCO2eq/kWh 490 gCO2eq/kWh 650 gCO2eq/kWh
生質能(專用) 130 gCO2eq/kWh 230 gCO2eq/kWh 420 gCO2eq/kWh
地熱能 6.0 gCO2eq/kWh 38 gCO2eq/kWh 79 gCO2eq/kWh
水力 1.0 gCO2eq/kWh 24 gCO2eq/kWh 2200 gCO2eq/kWh
核能 3.7 gCO2eq/kWh 12 gCO2eq/kWh 110 gCO2eq/kWh
太陽能(公用事業規模) 18 gCO2eq/kWh 48 gCO2eq/kWh 180 gCO2eq/kWh
風力 (陸域/海域) 7.0 gCO2eq/kWh 11.5 gCO2eq/kWh 56 gCO2eq/kWh

化石燃料(煤炭和天然氣)顯然是溫室氣體的最高排放者。地熱、水力、核能、太陽能、風能的生命週期溫室氣體排放量都比任何化石燃料低10倍以上。水力的最大值非常高,這表示有些水力發電站的大壩排放了大量的溫室氣體。不過,其平均值還是很低的。生物能平均值為230gCO2eq/kWh,比其他低碳能源的排放量高很多,但仍然比化石燃料低。對於風能,陸上與海上的數值略有不同,因此我們選擇其中最低和最高的,以及兩者的平均值作為中間值。

本網站使用平均生命週期排放量估計溫室氣體排放量的數字。

石油呢?

IPCC的報告並沒有包含石油。目前全球石油用於發電的比例不到2%。為了加入石油的數據,我們使用來自OurWorldinData(https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy)內生命週期溫室氣體排、放平均值,即

720 gCO2eq/kWh、

綜上所述,本網站使用的排放值如下:

生命週期平均碳排放
煤炭 820 gCO2eq/kWh
石油 720 gCO2eq/kWh
天然氣 490 gCO2eq/kWh
生質能 230 gCO2eq/kWh
太陽能 48 gCO2eq/kWh
地熱能 38 gCO2eq/kWh
水力 24 gCO2eq/kWh
核能 12 gCO2eq/kWh
風能 11.5 gCO2eq/kWh

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