【懂能源2024線上成果展】運用《臺灣TIMES能源工程模型》做能源規劃的精算師

在規劃臺灣的長期能源供需路徑時，需要考量經濟發展、用電需求、能源供應穩定、環保減煤、淨零目標、潔淨技術發展進程……等因素，同時還有更多國內外能源發展情形與限制也必須納入。

 

這麼多變因要考慮，看起來很困難，不過完全難不倒我們！

 

阿DEN今天要來跟大家介紹，能把各種能源發展條件轉譯並統整成數學算式，進行最適化模擬，協助我國許多重大能源政策規劃的「臺灣TIMES能源工程模型」。

▍TIMES能源工程模型是什麼？

TIMES ( The Integrated MARKAL-EFOM System ) 能源工程模型，是一套由國際能源總署 ( IEA ) 所開發，至今全球有超過60個國家在使用。

我國在1993年引進，由懂能源團隊建置臺灣本土版本，持續改版與優化，常應用在國家中長期的能源供需規劃的決策中。

這套模型是以能源技術為基礎，由下而上堆疊而成的線性規劃模型。

 

模型的設計以滿足人類生活所需的能源服務需求為出發點，考慮能源系統與技術發展情境，在能源系統成本最小化目標下，找出符合能源供需平衡、環境與資源限制下的最佳解方。

 

TIMES模型可以探討幾種問題：

 

⚡如何達成政策目標：如能源轉型目標、淨零排放目標之達成路徑規劃。

 

⚡能源政策的影響：如減煤政策、天然氣接收站規劃對能源供需影響。

 

⚡新興能源技術之應用潛力：如碳捕存技術、自產氫能技術之系統需求與導入規劃。

 

▍臺灣TIMES模型應用在哪些重要的能源政策決策上？

 

臺灣TIMES能源工程模型在我國重大能源政策研擬過程中，可以提供具科學基礎的量化資訊，作為決策的參考。

 

過往的應用包括電源開發政策、國家自定預期貢獻 ( INDC )、能源轉型與減煤路徑、溫室氣體階段管制目標等，常透過多情境評估方式 ( 如不同用電成長率、不同再生能源開發潛力等 )，幫助決策者了解未來能源供需路徑的可能範圍與趨勢。

 

因應國家淨零轉型目標，我們也配合建立與推動去碳能源技術檢核機制。

 

透過多元專家討論機制，我們建立了完善的供給面淨零技術資料庫，綜合探討與比較各類去碳技術的減碳潛力、減碳成本、技術成熟度與產業競爭優勢。接著搭配TIMES模型協助我國淨零路徑的規劃，也作為我國研擬各類能源技術發展目標的參考基礎。

 

團隊推動去碳能源工作圈技術檢核機制，透過技術審議委員會綜合討論淨零供給技術發展進程與推動順序。

針對今年度工業部門資料庫維護更新成果，諮詢各產業技術領域專家，檢核並確保模型產出品質與評估結果合理性。

 

團隊與台北大學合作維護與更新經濟模型，針對今年度淨零轉型能源經濟模型建置召開諮詢會，確保模型模擬參數設定與結果的合理性。

邱雅暄研究員於德國波昂舉辦的國際能源研討會 ( International Energy Workshop, IEW ) 發表研究成果，與各國重要模型團隊成員直接交流因應淨零議題的評估挑戰與做法。

李孟穎資深研究員 (左二) 於澳洲參與由 Energy Exemplar 舉辦之 PLEXOS 模型之使用者大會－Xcelerate 會議，與 Energy Exemplar 市場分析師交流模型政策支援經驗，拓展於國際模型社群之能見度與交流管道。

▍能源知識公開：臺灣TIMES能源模型資訊公開平台

懂能源團隊每年都會把TIMES模型維護進程，以及最新研究成果放在模型資訊公開平台上。

 

阿DEN發現除了國內模型社群的專家學者會來參考交流外，也有能源領域的學生、關心能源議題的社會夥伴都會來點閱。

 

我們每年會進行不同部門的資料維護，近2年重點維護部門包括：

 

⚡電力部門：包括既有發電技術參數、新興再生能源技術參數與發展趨勢、TIMES模型應用於電力供需規劃的情境設定邏輯介紹等。

 

⚡工業部門：包括工業部門技術架構、能源服務需求推估、各產業別的節能技術資料庫與淨零發展情境介紹等。

 

同時我們也會將近2年在國際研討會發表的研究成果，更新到平台上，內容包括：

 

⚡潔淨能源技術發展的多面向分析：結合去碳能源技術檢核機制與TIMES模型，從技術、市場、社會與環境角度綜合探討我國淨零路徑規劃。

 

⚡淨零路徑之彈性資源容量規劃：運用TIMES模型搭配電力調度模型，整合評估我國未來高再生能源占比電力系統中，合適的彈性資源(儲能、電解製氫等)規劃。

 

團隊每年於模型資訊公開平台發表模型說明文件，藉由資訊分享促進能源知識交流與討論。

臺灣TIMES能源模型資訊公開平台：https://km.twenergy.org.tw/Energy/

基於2021年去碳能源技術檢核成果，整合TIMES模型工具，團隊協助淨零路徑之零碳電力供給規劃評估。

未來我們也會持續更新最新資訊，期待擴大能源知識的擴散與未來願景的討論。

 

DEN友們之前知道TIMES模型嗎？歡迎在留言跟阿DEN分享你的看法喔！

 

關於TIMES模型的介紹，阿DEN今天就分享到這裡。

 

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