綠電憑證對於民眾的實質意義?

綠電市場的四大障礙文中說明了另外三個阻礙,點出了台灣自2019年9月發出第一張再生能源售電業執照以來,至今仍然沒有大量商轉案例的原因,也就是融資問題成為目前綠電市場大躍進的最大且最直接的挑戰。此外,還有最後一個 — 交易可成立區間窄的問題。

陽光伏特家致力於一般民眾都可以簡單的參與再生能源,不論是參與發電,或是購買綠電。過去四年我們花了很大的心力讓民眾參與發電,推出全民電廠;這兩年更是努力讓民眾都可以簡單購買綠電。

因為每個人的用電行為不同,因此有不同的原電價結構,進而會有個別的最適購電方案。我們逐步累積用戶的用電行為數據,用以建模分析用戶最適合的綠電購買比例;在這之中我們也發現綠電的環境價值如果能被體現,可以大大的增加市場活絡度。

以下我簡單用邊際效益/成本的定性分析來分享我們的發現。


下圖是簡化的用戶端的用電行為,隨光電使用量而改變的負載曲線。

自左開始,沒有使用光電,因此負載曲線在中午有個峰值;而若有部分使用光電,因此原中間的峰值因為有使用光電而成為了一個殘載曲線;若光電生產的更多,原來的負載峰值都被光電抵掉,此外還有多的光電電力,成為供網餘電,輸送至電網中使用。


接下來就要開始討論用戶以及售電業(or發電廠轉供)的邊際效益/成本定性分析。

上圖為用戶的綠電邊際效益曲線,也就是隨著購電容量增加,邊際效益對應的值。

簡單來說,用戶不是買越多越有效益,左邊平的直線可以對應上圖的負載曲線中的左邊兩個圖。意思是單位容量的綠電紮紮實實的對應每一度的負載用電;而當光電的發電量多於用戶的負載用電時,也就是出現負殘載的時候,多買一單位的綠電容量不會帶來效益,因此可以看到持續的購買綠電容量的邊際效益是遞減的,而邊際成本也有一樣的行為,在負殘載後,綠電容量的邊際效益也是遞減。


上圖可以進一步看出用戶邊際效益/成本的關係。

當中有個交叉點QMAX_CUSTOMER。

在這點之前的淨利潤(效益減成本)為正值,圖示為綠色區塊。交叉點之後的淨利潤為負值,圖示為紅色區塊。簡單來說,用戶在購買綠電容量時,在交叉點之前都有正的效益,但是交叉點之後,買越多越抵銷原來在交叉點前的正效益。

因此理論上綠色與紅色的面積相等時,也就是用戶到了Q’_CUSTOMER的綠能購買量時因為此方案已經沒有正的淨利潤,進而得知用戶對Q’_CUSTOMER之後的購電方案沒有經濟上的誘因。


同樣的,對於售電業(或是發電業轉供)來說也有一個類似的邊際效益/成本曲線。只是角色相反,所以淨利潤的紅色(負值)/綠色(正值)位置交換。

圖中可以得知,紅色與綠色面積相等的綠電購買榮量為Q’_SELLER,也就是說售電業在Q’_SELLER之後才會有正的效益;因此售電業希望推出的購電方案都在Q’_SELLER的右側。

而這時候把前一張圖的用戶邊際效益/成本中的Q’_CUSTOMER放進來,可以看到Q’_SELLER與Q’_CUSTOMER之間有個空間,稱它為交易可成立區間,也就是買賣雙方交易有共識的區間。

如圖可以看到交易可成立區間有一定的侷限,特別對於一般用戶來說,綠電的環境價值無法被定義,因此綠電要普及有一定的限制。


下圖接著說綠電價值如何加速綠電市場發展。

若是綠電的環境價值能被量化,對於用戶來說就會有一個新的邊際成本。因此左圖中的右半部可以看到有無憑證價值的比較。在考慮憑證價值的曲線中,因為邊際成本降低,交叉點之前的綠色區塊(淨利潤)增加,因此,若要找到新的一個綠電購買容量來讓綠色面積等於紅色面積,這個綠電購買容量勢必會從Q’_CUSTOMER往右移。也就是下圖中的Q*_CUSTOMER。因此,可以得知綠電的環境價值如果對於一般用戶有實際意義,則交易可成立區間可以擴大。也就是說綠電市場可以更活絡。

但綠電價值(憑證)如何對於民眾有實質意義?

新增租稅優惠相較複雜,我認為比較簡單的做法是讓電與證能夠分離。

台灣現行的做法是電證合一,也就是要買證就要連電一起買,反之亦然。先不講用戶買證沒意義,現行制度對於企業來說也是有障礙。

簡單舉個例子,若是RE100的成員希望在台灣能夠100%的使用綠電,並且透過憑證來宣稱。但是光電只在白天產電,而企業在晚上也會有電力需求,因此要達成100%再生能源使用確實有難度。當然可以透過其他的方電方式如風電來補足,但若是電與證能夠分離,一般沒有綠電義務的用電戶可以將憑證售出,這樣可以增加企業使用綠電的彈性,同時也降低民眾購買電力的成本,我認為是個可以推行的方法。當然要也有良好的資訊管理系統來確保憑證的價值不會被重複宣稱。

憑證有價/可分離將放寬可交易成立區間,但需進一步研究電能以及憑證的價格彈性。此外,良好的資訊揭露、管理系統是必須建構的。

說到電證合一或是分離,到底國際上的做法是如何?

上圖是國際間企業購買綠電的方式,逆時針分別為電證分離(130TWh)、電證合一(114TWh)、自發自用(165TWh)、公用電力採購(34TWh)以及其他(22TWh)。由統計可知其實並沒有一個趨勢或是majority是使用何種方式。

我們再細看各個產業巨擘的綠電使用方式:

上圖為國際上各大企業採購綠電的方式,表格中間黑色百分比粗體的部分為各企業的綠電使用比例,此欄的右邊則為使用方式,左到右依次為公用電力採購、電證合一、電證分離以及自發自用。

我們可以看到Alphabet (Google)採用的方式為100%電證合一,想這應該也是國內制定憑證制度的參照標準。但在觀察其他公司,其實更多的方式是電證分離,例如Intel (99%)、Microsoft (83%)。

這裏不去比較到底哪種方式多,可以確定的是有一個趨勢:就是這些做法都可以促進綠電市場的發展。

因此與其討論合一或是分離,更重要的是要求綠電認購的目的為何?

要求認購綠電的目的在於協助各區域加速發展綠能。因此,加成性、地域性的規範,遠比電證是否合一還是分離來得關鍵。而電證如果分離,則可以觸及沒有綠電佔比義務、也沒有「嚴格綠電」需求的小用戶,可擴大綠能交易市場。

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