專文投稿 | 2021年8月
在未來，傳統能源供給源如核能、燃煤、燃氣等等都會受到極端天候影響而變得更不可靠。發展風能和太陽能是確保能源供給可靠度的最重要手段。
五月兩次限電事件後，台灣社會對於電力系統供電可靠度是否充足，再度出現討論。然而，持續以過去的方式不斷興建、擴增傳統電廠，在面對未來氣候變遷下的極端天候事件，是否能有效提升能源系統的可靠度，是進行長遠規劃前，必須審慎討論的。這篇文章會比較極端天候事件對傳統電廠和再生能源各自的影響，並說明為何加速綠能的設置能減少對傳統電廠的依賴，進而提升能源系統的可靠度。
在台灣，氣候變遷對於能源供給可靠度最大的影響，可能來自於夏季極端天候事件的發生機率。隨著全球地表均溫增加，熱帶擴張勢不可免，而兩種大尺度天氣型態：太平洋副熱帶高壓西擴以及季風槽北移，將在未來夏季持續增強對台灣的影響力。
這兩種天氣型態將對電力系統帶來截然相反的效果：太平洋副熱帶高壓的增強，帶來的是乾燥、悶熱的天氣，連日酷熱帶來的極端高溫事件可能會造成電力系統負載出現超乎往常高峰；而雪上加霜的是，同一時間大部分以熱機發電的傳統電廠，則會因為環境溫度提升而使其熱電轉換效率下降。
如果單論環境溫度的效應，每度升溫大約會減少0.5%的傳統電廠最大電力輸出量。然而當環境溫度上升時，傳統電廠欲維持相同冷卻速率所需的冷卻用水也會提升；這對周圍生態的影響、再加上電廠維運安全的考量，實際上每度升溫對傳統電廠最大電力輸出的負面影響，就某些電廠來看應該會更高。
[單日最高溫和冷卻水取水水體流量異常對傳統電廠最大電力輸出量的影響推估。取自：Carbon Brief。原始研究可見此連結。](https://lh5.googleusercontent.com/m8-UGGWyh-aTLYwhzTjzOERYnbXqlve9RGqZeD9Oudn0OGyPLkAr14UlZBO6K1lOGYL3yJGnKklGsxXe5mS0ZLduGaIHf1rYRDE27BJjWrWGH0P-3wAFGZyB1wkeDKn_kmcT72ez=s0)
單日最高溫和冷卻水取水水體流量異常對傳統電廠最大電力輸出量的影響推估。取自：Carbon Brief。原始研究可見此連結。
核能電廠是所有傳統電廠中，安全規範最繁瑣、升降載或啟停機限制最多的技術，因此，我們可以合理推論，傳統設計的核能電廠，應會是極端高溫下受害最大的機組。在2018年以及2019年夏季的熱浪中，德法兩國的核能機群便因為高溫和乾旱造成的極端天候事件，可用裝置容量受到嚴重衝擊。法國核能機群在2019年被迫降載的裝置容量，為5.2GW，佔其裝置容量總量的8%；在未來，極端高溫和乾旱，可能讓此數值增加到9%至13%。最近一篇針對核能機組故障率的研究也指出，核能機組受極端天候事件引起的非預期性停機事件頻率，從1990年代的每年0.2次，增加到2010年代的每年1.5次。
2018年和2019年的極端高溫和乾旱，連年影響德法兩國核能機組的運作。
2018年和2019年的極端高溫和乾旱，連年影響德法兩國核能機組的運作。
另一方面，季風槽北移則會對台灣帶來較不穩定的天氣型態，有助於成雲降雨、降低環境溫度。這除了會降低台灣的電力系統負載之外，也有助於減少高溫對於傳統電廠運作的負面影響。
但這樣不穩定的天氣型態往往也伴隨著颱風的來襲。颱風固然可以進一步降低電力系統負載、減少系統上傳統電廠的需求，但颱風帶來的強風豪雨對於輸配電網可能產生危害（比如之前和平電塔倒塌事件），而台灣核電廠在面對颱風侵襲時，基於核安考量也常常必須降載甚至停機。事實上，不僅僅是颱風，過往也有豪雨沖倒輸電塔，造成核一二號機組電力無法外送、從此形同提前廢爐的結果。隨著西北太平洋颱風強度和降雨量的增強、以及更頻繁的強降雨事件發生頻率，未來夏季不穩定天氣型態對傳統電廠的負面影響，應該只會增加。
更長期來看，海平面上升則有可能增加建在海邊的傳統電廠遭到洪水淹覆的機率，這對於安全疑慮最大的核能機組，也會是運作上的長期風險。
當然，極端天候事件發生時，不會只有傳統電廠受到影響；綠能發電機組同樣會因為極端天候事件，影響它們的電力輸出。
當太平洋副熱帶高壓主導台灣的天氣型態、造成極端高溫時，對於太陽能機組來說，其光電轉換效率直接受到溫度的影響，其他條件相同下，環境溫度每增加1度，電力輸出量會減少0.5%左右；對於風能來說，溫度並不會直接影響其發電量，相較之下，副熱帶高壓壟罩、風速減弱造成的負面影響更加明顯。
對水力能來說，由於乾熱的天氣會降低降水量並增加蒸發量，如果持續的時間過久，有可能造成發電總量的限制（這在今年5月的兩次全國限電事件已有慘痛經驗）；而生質能（沼氣發電）和地熱能可以視為熱機發電技術，溫度增加對其熱電轉換效的負面影響，和傳統電廠類似。