第一期 能源部門因應氣候變遷調適策略計畫雙週報

2014/02/21

第一期 能源部門因應氣候變遷調適策略計畫雙週報

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✲摘要

本期內容接續上期「能源供給

系統氣候變遷風險評估工具」，針

對能源供給系統現階段所開發的氣

候變遷風險評估工具及其風險分析

內涵進行介紹，並嘗試以供電系統

為例說明氣候變遷風險評估流程。

✲氣候變遷風險評估工具簡介

風險評估工具已於前期針對危

害度(Hazard)進行說明，本期針對

脆弱度(Vulnerability)部分進行介紹。

脆弱度(Vulnerability)

根據政府間氣候變遷委員會(IPCC，

2007)與聯合國環境規劃署(UNEP，

2009)定義，脆弱度可指系統或設施

本身對於氣候的特性、規模、變化

的暴露程度、系統自身的敏感程度

和適應能力所構成的函數。我國經

建會(2012)亦將氣候變遷風險中的

脆弱度整理歸納為與暴露度、敏感

度、調適能力有關。整理國內外相

關研究的討論，應用於能源領域中

有關暴露度、敏感度、調適能力之

內涵可分別表示為：

能源供給系統氣候變遷風險評估工具介紹 (下 )

第三期 能源部門因應氣候變遷調適策略研析計畫雙週報

暴露度

根據聯合國環境規劃署(UNEP)解釋，

暴露度指的是能源設施暴露在災害威脅

下之程度，與地理區位、防護能力有關。

應對不同的衝擊因子造成的暴露度，可

依其特性加以分級。

敏感度

討論能源系統時，一般而言敏感度指

能源系統中各設施對整體系統之重要程

度，可嘗試透過假設系統中某一設施受

衝擊而無法運作，評估系統損失此設施

所造成之影響。

調適能力

調適能力為指能源系統中各設施發生

事故，系統內藉由調度應變或緊急修復

等作為，使能源供應系統回復至原狀態

所需之時間，通常是指設施修復時間，

修復時間越短調適能力越高。

整理上述脆弱度來源組成，可初步嘗

試將脆弱度以線性方式表示如：

脆弱度=w1×暴露度等級+ w2×敏感度

等級+ w3×調適能力等級 (2)

其中w1 、w2和w3為權重係數，總合為1 。

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第三期 能源部門因應氣候變遷調適策略研析計畫雙週報

暴露度等級、敏感度等級和調適能力

等級可對照等級表獲得；權重係數則可

透過專家問卷進行調查。由於氣候風險

評估需考量不同能源供給系統的特性與

設施功能，以下僅以供電系統為例進行

操作方式介紹。

✲供電系統氣候風險評估應用

在氣候衝擊因子的選擇上，根據經建

會建議；氣候變遷相關調適計畫應優先

以「高風險」之衝擊因子作為優先考量。

參考「國家氣候變遷調適行動方案(草

案)－能源供給及產業領域 」內針對我

國能源供給可能的衝擊因子的歸納整理，

初步選擇暴潮、洪澇、土砂、強風為衝

擊因子，進行氣候變遷風險評估。

等級 暴潮因子暴露度

分級標準 洪澇因子暴露度

分級標準 土砂因子暴露度

分級標準 強風因子暴露度

分級標準

0(無) 關鍵機組高程>EL. 15m 或關鍵機組高程>海堤高

有堤防或關鍵機組高度(高程)>淹水深度(洪水位) 150cm以上

不同坡面或距離土石流潛勢溪流或崩塌地1km以上

關鍵設施位於建築物內且無中度颱風以上強風災害

1(忽略) EL. 10m<關鍵機組高程<EL. 15m或海堤高>5m

無堤防且關鍵機組高度(高程)>淹水深度(洪水位) 50cm以上

同坡面且距離土石流潛勢溪流或崩塌地800m-1km

關鍵設施位於建築物室外，1980年以後迄今，中度颱風5次以下

2(可疑) EL. 5m<關鍵機組高程<EL. 10m或海堤高>4m

無堤防且關鍵機組高度(高程)>淹水深度(洪水位) 50cm以內

同坡面且距離土石流潛勢溪 流 或 崩 塌 地 500m-800m

關鍵設施位於室外，1980年以後迄今，中度颱風 (12級風)5-10次

3(異常) EL. 3m<關鍵機組高程<EL. 5m或海堤高>3m

無堤防且關鍵設施高度(高程)<淹水深度(洪水位) 50cm以內

同坡面且距離土石流潛勢溪流或崩塌地250-500m

關鍵設施位於室外，1980年以後迄今，中度颱風 (12級風)10-15次

4(警戒) EL. 0m<關鍵機組高程<EL. 3m或海堤高<3m

無堤防且關鍵設施高度(高程)<於淹水深度(洪水位) 50-100cm以內

同坡面且距離土石流潛勢溪流或崩塌地100-250m

關鍵設施位於室外，1980年以後迄今，中度颱風 (12級風)15-20次

5(危險) 關鍵機組高程<EL. 3m且海堤高<3m

無堤防且關鍵設施高度 (程 )< 淹水深度(洪水位) 100cm以上

同坡面且距離土石流潛勢溪流或崩塌地100m以內

關鍵設施位於室外，1980年以後迄今，中度颱風 (12級風)20次以上

表五 暴露度等級表

資料來源：102年「能源部門因應氣候變遷調適策略」計畫整理。

在暴露度部分，不同衝擊因子之暴露度

分級標準如表五，主要係參考國內外相關

文獻及訪談事業單位後整理，主要僅提供

參考，各級距與分級標準後續運用上仍應

依據不同設施特性進行調整。

衝擊因子暴露度之分級方式，說明如下：

(1)暴潮

暴潮災害是由颱風引發，發生區域位在

海岸區域，根據內政部統計，地表高程在

EL. 10m以內之海岸區域，皆屬於暴潮易淹

區。而電力設施中，若關鍵機組(如發電機、

輔機、變壓器等)受損將嚴重影響整體設施

運作。因此暴潮因子暴露度的判別條件建

議採用關鍵機組之高程，並以EL. 15m為分

界或海堤高度(一般為3m)作為暴潮因子暴

露度的判別條件。

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(2)洪澇

洪澇災害係由降雨引發，配合地形

條件，分為洪水與淹水兩種。一般而

言，洪水的威脅性建議可採洪水位作

為判別條件。而淹水則係指暴雨超過

地表的排除的量或速率，造成地表積、

淹水。淹水的威脅性則建議可採淹水

深度作為判別條件。與暴潮之設定相

同，若洪水位或淹水深度高於關鍵機

組時，將嚴重影響整體設施運作。因

此，建議洪澇災害的暴露度可採淹水

深度或以洪水位相對於關鍵機組的高

程作為判別。

(3)土砂

土砂災害為綜合性的衍生災害，與

區位地質條件有關，主因大量降雨，

超出地表地質的容受度，而引發山區

坡地的沖蝕、滑落、崩塌，而產生大

規模崩塌與土石流災害。農委會水土

保持局，目前已公佈全國1,660條土石

流潛勢溪流，潛勢等級分為高、中、

低，建議可嘗試利用現有資料，進行

設施區位的土石流災害影響程度分析。

土砂災害發生於山區坡地，大量因降

雨侵蝕而出的土砂，結合山區野溪或

河流，形成土石流。

(4)強風

強風主要指因颱風風力所造成的災害，

根據內政部「建築物耐風設計規範及解

說」(96年)，臺灣大部分地區之基本設

計 風 速 在 32.5m/sec 以 上 ， 而

32.5m/sec以上之風速相當於中度以上

颱風等級，故對強風災害建議可嘗試先

以氣象局中度以上之颱風路徑做為評估

考量。

在敏感度部分，我國供電系統已為迴

路架構，若系統中任一節點停止運作，

系統將透過調度回應，系統負載量因而

產生變化；系統負載量可利用電力潮流

模式進行演算。

電力系統負載變動示意如圖一。假設

電力系統的負載量原為(L0)，當某事件

造成系統中某一設施無法運作時，系統

負載將會於停運的瞬間降至(L1)，之後

系統會實施緊急程序，如進行電力調度

等，即可於短時間內將負載提升至(L2)，

使整體損失降低；再持續進行事件排除

並將電力系統負載恢復為原狀態(L0)。

因此敏感度建議以負載損失率作為敏感

度分級指標，其計算方式可表示為：負

載損失率=[(L0-L2)/L0] ×100，敏感度分

級指標則如表六所式。若損失某設施之

負載損失率高，則表示此設施敏感度高。

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在調適能力部分，假設當供電系統受

事件影響後，需要時間(T)進行排除並回

復至原狀態，調適能力即可依此時間長

短進行分級，以一天為最小單位。

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敏感度等級 系統負載損失率

0(無) 0%

1(極低) 0%～1%

2(低) 1%～3%

3(中) 3%～5%

4(高) 5%～10%

5(極高) >10%

表六 敏感度分級表

資料來源：102年「能源部門因應氣候變遷調適策略」計畫整理。

調適能力等級 調適能力分級指標

修復時間

0(極高) <1日

1(高) 1日~1週

2(中) 1週~1月

3(低) 1月~6月

4(極低) 6月~1年

5(無) >1年

資料來源：102年「能源部門因應氣候變遷調適策略」計畫整理。

表七 調適能力分級表

圖一 電力系統負載變化示意圖

利用所獲得之危害度與脆弱度數值，

即可再透過圖二之風險矩陣(5×5)與表

八之風險分級表進行風險之判斷。當危

害度與脆弱度在4以上時，屬於嚴重風

險，須優先處理目標設施之調適工作。

其餘之風險程度主要是針對產生風險的

因子進行監測與處理，以降低災害可能

造成之衝擊。

進行能源供給設施風險評估主要在瞭

解目標設施對於特定氣候衝擊因子的風

險程度與成因，識別系統脆弱環節。後

許可據此研析因應的調適策略/措施，

降低設施風險，增強系統氣候耐災力。

圖二 風險矩陣圖

風險分級 說明

S Severe 嚴重風險，須優先處理，辦理危機處理計畫

H High 高風險，須針對主要風險因子辦理安全評估

M Mediate 中風險，針對風險因子辦理預警與監測

L Low 低風險，持續觀察風險因子

N Neglect 可忽略之風險

表八 風險分級表

資料來源：102年「能源部門因應氣候變遷調適策略」計畫整理。

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國際新聞

✲新聞標題：IPCC AR5 WGII 摘要報告:亞洲恐成氣候變遷重災區

✲新聞日期：2014/03/22

✲資料來源： IPCC ； Guardian

✲新聞摘要：

IPCC第五次評估報告指出，在本世

紀前半段中，國家如英國將免於不斷

上升的二氧化碳含量在大氣中引發的

氣候變遷所帶來的最壞影響。然而，

生活在發展中國家低海拔地區者、居

住於亞洲沿海、擁擠的城市，將遭受

最大的衝擊。其中又以小島國家面臨

最為危險。

報告亦指出，氣候變遷將減緩經濟

成長，損害糧食安全，引發貧困，尤

為都市區和新開發區最為可能發生。

高風險地區和城市的特殊脆弱性的

結合，使得亞洲沿海城市面臨更大之

衝擊。科學家指出，乾旱及其它氣候

衝擊於未來可能再進一步惡化。

評估報告作者提出警告，相較沒有

氣候變遷的發生基線，顯示氣候變遷

在21 世紀將影響各地區居民健康。

此外，主要作物如小麥、稻米、玉米

之產量可能以每年2%的比率減少，

而相對於世界人口的持續增加，將提

高將對糧食的需求量。

✲新聞標題：美力推氣候數據倡議，協助對抗氣候變遷

✲新聞日期：2014/03/19

✲資料來源：The White House Office of the Press Secretary

✲新聞摘要：

2013年6月，美國總統歐巴馬實施

氣候行動計畫(Climate Action Plan)

為社會因應氣候變遷衝擊準備並帶

領國際面對此挑戰。而為兌現於氣

候行動計劃中的承諾，歐巴馬政府

於2014年提出氣候數據倡議，期望

透過聯邦政府完整且免費之氣候相

關資料，來激發創新與與私部門創

業。歐巴馬政府並呼籲美國頂尖之

創新者利用政府所開放之資源與其

他數據構建可幫助美國社會提高適

應氣候變遷之工具，並致力跨部門

之夥伴關係，共同提升數據之用途

與價值。

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