2013年9月1日 星期日

幾個核四的經濟學面向

        在前一陣子的時候分享了一篇    richliu作的  我看核四    http://blog.richliu.com/2013/08/14/1487/
        其中作者所提的許多問題都是阿賢從3月的核四公投開始以來,一直想說想表達但卻一直沒有去整理的。可以說作者所經歷的疑惑和轉變很大一部份也正是阿賢所經歷過的,然而比較不一樣的是,在空大修了幾堂經濟學的課,讓阿賢的腦袋除了從以往工科看一度電就是一度電,每一度電都沒什麼不同的模式,變成了現在除了是一度電外,還了解了每一度電的成本和效益都有所不同。

        台灣的核四問題很奇怪,一邊的人拿著環保的大旗反核,但仔細去看卻會發現核能絕對是環保的好朋友。一邊的人拿著經濟的大旗要蓋電廠,但檢視後卻發現,過多的電廠根本就是拖累GDP的元兇。而因為雙方都在為了龐大的利益不斷的造謠,因此即便是明顯可見的問題,一般的民眾也被雙方刻意混肴的說法給蒙了過 去。

環保的問題richliu大概說了個遍,阿賢就借著"我看核四"來說說所看到在經濟學上的問題

一、尖峰用電應該作為需要核能的依據??


        首先我們先看到這張圖

這張圖一直是台電拿來宣傳電不夠用,台灣需要核四的一個依據,我們先假設其為真。
然後我們要問,為什麼是這張圖??
        看到這邊,大概不少人覺得阿賢是無理取鬧了,但先別急,請先聽阿賢解釋。
我們先假設,核能是絕對安全、絕對環保、絕無污染、也絕對是最便宜的發電方式。
然後阿賢要問,我們是不是應該把所有的發電廠都改建成核能發電廠??也許有些人會答是,然而實際上並不是這樣的。大家要知道,核電的啟停都不易,而電力基本又不能儲存,因此如果我們將所有的電廠都改成核能電廠的話,那為了保持尖峰用電時間的不跳電,我們必需要將發電量達到尖峰用電的量,並且全年無時不刻的保持著尖峰用電的發電量才行,如此一來,核能即更再便宜,也變的不便宜了。
        核能在電力的用途上是作為基載,因此我們要知道是否需要(能夠使用)核能的依據應該是最低的那個點而非最高的那個點。
是一年中用電量最低的月份中用電量最少的那個小時的用電量  - 無法停止的發電量(如地熱、海浪、風力…)才是我們能夠使用核能的空間(僅是空間),而在這空間中,我們再依各種成本來選擇核能所占的比重(一般還有燃煤),這才是我們應該決是要不要增加核能的依據,而不是什麼尖峰用電夠不夠用。
        如果有人要問,那尖峰用電不夠怎麼辦,阿賢會回答你「那是其它發電方式的責任,不干核能的事」,就如同阿賢會對網路上傳的「核能其實不便宜,台電算出來的核能會便宜的原因是因為台電把所有核電啟停的成本都刻意的由其它發電方式吸收所造成的」大罵放屁是一樣的道理。錯誤的使用方式,核能的成本當然高,如果今天有其它的發電方式當基載時能比核能便宜,那歡迎拿來當基載,如果不行,那核能就是基載,中載及尖峰就是其它發電的事。然而對於這部份的數據,卻沒看到台電有在和民眾作任何的溝通

二、短評風力和太陽能

依造以上的思維,我們可以發現
   a、風力發電對台灣而言是垃圾
台灣的風在冬季,而風力是屬於不能停止的發電方式。一般來講台灣的冬季用電較低,因此,風力會降低基載的空間,而風力不便宜,發電的成本是上升的。
台灣的夏季無風,然而又是用電的尖峰,因此每造一座風力發電,就需要另造一座同等發電量的其它電廠作支援,對於減少台灣的電廠數目完全沒有幫助。

  b、太陽能和核電是兩條平行線
除非哪天太陽改從晚上出來了,不然核電看的是用電最低量,而太陽能作用的時間是白天,兩者就是不相干的平行線,絕沒有誰能代替誰的可能性。太陽能發展的再好,取代的也是其它的發電方式;太陽能表現的再差,也不會讓核能有多出一度電的使用空間。

三、更多的電能帶來經濟成長??-邊際成本、邊際效用與邊際報酬遞減

        接下來看這張圖
        事實上綠色公民行動聯盟有許多誇張扭曲到近似詐欺的文宣,但就這張而言,卻是完全沒說明了嚴重性,原因是這張圖和上面台電的圖一樣,根本搞錯重點了
要了解這張圖之前,我們先來了解一下什麼叫    邊際成本邊際效用邊際報酬遞減總報酬遞減



        簡單的來說,財貨在極大量時(包括電)生產的邊際成本是遞增或是持平的,邊際效用是嚴格遞減的,而兩者所形成的邊際報酬曲線則是先上升後下降,最後穿透y=0的那條線。當邊際報酬遞減發生的時候,報酬/每生產要素將發生遞減;而當邊際報酬穿透y=0時,總報酬亦發生遞減。而一般的企業,不會讓生產量走到最後面下降的那一段(當然還是會有,如農產品過剩,企業要政府進口外勞等…哦,還有台灣的發電)。
相同的道理,我們可以把台灣看成一個企業,電力是一種生產要素,和產出的產品成固定比例的關係(因此在這邊不考慮產業升級或轉型的可能性),而GDP則是我們共同的報酬。而這張圖,僅能說明平均報酬的低落卻說明不了總報酬的情況。
在經濟學上,我們評估一度電平均能帶來多少GDP產值是無意義的,而是一度"邊際用電"能帶來多少產值才是有意義的。以上圖來說,假設台灣的第一度用電量能產生和日本相同的產值,第50%的用電量,產生和日本邊際用電量有相同的產值,那各位可以想想看,我們後面50%的用電量需要多少的平均產值才能出現上表的數字,我們的邊際用電的產值又是多少??

四、"低落"的用電效率??不,世界沒這麼美好-初探台灣的"邊際用電報酬率"

http://udn.com/NEWS/FINANCE/FIN1/8090397.shtml
「經建會最新的「核四存廢對經濟影響報告」出爐,報告根據模型推估,如果核四未商轉,在二○二五年,核一、二、三廠已如期除役,當年度國內生產毛額(GDP)將減少一三四五億元,經濟成長率下跌零點五八個百分點。
然而GDP的定義是   售價-成本的加總,而同一篇文中就有提到一項的成本為
「報告指出,台電如以火力發電取代核電,如以燃氣替代,每年將增加七五一萬公噸二氧化碳排放,以燃煤替代則增加一六一九萬公噸,有違減碳目標,估計每年將負擔一千九百多億元的碳貿易成本
於是我們可以發現
(未含碳交易GDP變化量)-碳交易成本(1900億)=GDP變化量=-1345億
未含碳交易GDP變化量(也就是現狀)=555億
也就是說,我們如果不要改變發電方式,而單純的只靠提升電價來減少產業用電量的話,經建會估算出來的GDP將會是成長的

這確定了台灣的"邊際用電報酬率"確實的突破了y=0的底線了,更多的用電不但不會帶來經濟的成長,反而會造成台灣經濟的衰退。

在網路上對這個問題提到較多的應該算這篇文章

台灣不缺電,缺的只是對於產業發展的想像

而一般來說大家把這件事歸罪到了工業用電的補貼
然而還有個問題就是那0.2%的失業率,也就是相當於大約兩萬人的失業,這在文章的最後將再度討論。


五、邊際效用的再探討-完全不合理的契約電價

        漲電價既然能帶來用電量的降低似及GDP的成長,那麼漲電價就是解決台灣用電問題最好的方式了嗎??在談這問題之前,讓我們先看看台灣電價的收費方式。
我們知道,一般台灣的家庭用電是採累進制的,如下表
()非時間電價 單位:元
分 類
夏 月
(61日至930)
非夏月
(夏月以外時間)
非營業用
120度以下部分
每 度
2.10
2.10
121~330度部分
每 度
3.02
2.68
331~500度部分
每 度
4.39
3.61
501~700度部分
每 度
4.97
4.01
701度以上部分
每 度
5.63
4.50
營業用
330度以下部分
每 度
3.76
3.02
331~700度部分
每 度
4.62
3.68
701~1500度部分
每 度
5.48
4.31
1501度以上部分
每 度
5.92
4.64

而一般的工業用和營業用電卻是採契約制的
五、高壓電力電價
()二段式時間電價 單位:元
分 類
高壓供電
特高壓供電
夏 月
(61日至930)
非夏月
(
夏月以外
時間)
夏 月
(6
1日至930)
非夏月
(
夏月以外
時間)
基本電費
(
每瓩
每月)
經常契約
223.60
166.90
217.30
160.60
非夏月契約
166.90
160.60
週六半尖峰契約
44.70
33.30
43.40
32.10
離峰契約
44.70
33.30
43.40
32.10
流動電費

(
每度)
週一

週五
尖峰時間
07:30~22:30
3.53
3.42
3.47
3.36
離峰時間
00:00~07:30
22:30~24:00
1.73
1.63
1.68
1.58
週 六
半尖峰時間
07:30~22:30
2.48
2.39
2.34
2.23
離峰時間
00:00~07:30
22:30~24:00
1.73
1.63
1.68
1.58
週日及
離峰日
離峰時間
全 日
1.73
1.63
1.68
1.58

電價簡明表


先作一個不合理的假設好了,假如一家公司夏月在台電的離峰時間作業8小時,每月上班22天。那麼他每一度電的成本將為  (8*22*1.73+160)/(8*22)=2.63,在 "缺的只是對於產業發展的想像" 的文中有提到,台電的發電成本為  2.8元/每度  看起來似乎差不多了,補貼的問題不大,再加上各國多少有補助工業用電的政策,還算合理?
但再想一下,這邊的2.63指的是"平均成本"而非"邊際成本",廠商實際上的邊際成本是 1.73元/每度,特別在淡季時廠商用電未滿時更是如此,那這樣有什麼問題呢?
經濟學告訴我們,廠商生產的目的是把利潤最大化,也就是使   邊際成本=邊際效益,y=0的那一條線。而電力作為一種生產要素,則代表廠商會不斷的投入電力直到每度電力產生的價值為1.73元。但這只是針對廠商而言的利潤。
對台灣來說呢?台電的發電成本是2.8元每度,而GDP變化量=售價-成本=1.73-2.8=-1.07
也就是說,在廠商的邊際成本與邊效益為1.73元的狀況下,廠商每多用一度電,台灣的GDP就得賠上1.07元
也許有人會說,但1.73元是離峰時間呀,大部份的廠商並不是這個時間上班的。沒錯,但別忘了,2.8元也僅只"平均"成本呀,而實際上台電發電的邊際成本?
https://www.facebook.com/tsaichengyuan/posts/554050644635866
2012年台電的發電及購電成本:
每度
核電。 0.72元
燃煤。 1.85元
燃氣。 3.99元
風力。 2.64元
太陽能。6.79元至9.46元
燃油。 5.25元
(在這邊我們不管核電是否真的那麼便宜,我們只管多用電會造成台灣GDP的上升或下降)
很明顯的,即使排除掉總量不高的太陽能,最低也將是燃油的5.25(實際上各電廠不同,因此會更高)
以夏季尖峰的時間來算   3.53-5.25=-1.72
台灣每多用一度電,將損失GDP1.72元

六、以人頭為基準的累進式電價
        那麼,讓我們再回到漲電價是否是個好方法,阿賢會說,漲電價是個可行的方法,但不是最好的方法。因為實際上需要漲的是  "邊際電價"  而非   "電價"。而事實上,我們是有可能維持著對工業的補貼及整體電價不動的狀況下,來調整邊際電價的。
        前一點有說到,台灣的民生用電是採累進制的,那為什麼工業電價不能採累進式的呢?

以阿賢來看,我們的工業用電的流動性電費最少需分為四個階段的收費。
第一個階段可以維持現行的補助政策,流動性電費可低於發電成本,直到
             基本電費+補助額=(發電成本-流動性電費)*用電度數
        這一部份會造成浪費,因此最好流動性電費定為0,浪費的空間最小
第二個階段的流動性電費以平均發電成本為基礎,直到滿足50~70%的產業需求
第三個階段的以邊際發電成本為基礎,至滿足90~95%的產業需求
        這樣二、三兩階段的電費應該可以避免台灣走向   用電愈多,GDP愈降    的冏境
第四階段的最後10%或5%,則應該以高於邊際發電成本收費了,畢竟電用的愈多,愈有責任去思考要如何降低用電量才是

然而單純的分階段收費實際並不可行,要求大公司和小公司有相同的用電也並不合理,因此我們的電費計算上以人頭為基礎的部份,所謂的人頭,就是擁有中華民國身份證的員工(不含外勞、黑工、服貿協議進來之管理人員)。
我們應該讓每一個中華民國的國民都擁有一個用電的配額,比如說各階段100度,那麼雇用10個員工並為其投保的公司將有各階段1000度的用電配額,而雇用100個員工的公司將有10000度,如此作的原因有以下幾
a、我們可以簡單的由勞保的每月投保人數來確定員工人數,資料容易取得
b、所有的發電方式都會造成一定的污染或危險性,這些由台灣人民共同承受,因些用電的權力亦回歸台灣全體
c、之前有提到的,電費上漲造成的失業以及五大耗電產業勞工的問題,而如果那些耗電產業對台灣的貢獻就是較多的勞工的雇用的話,那他們將在這個方式下享有較多的用電權力及較便宜的電費,這是他們應得的;而另一方面來說,雇主因應電價調整也多了一個"雇用更多員工"的選項,將失業的衝擊降到最低。

3 則留言:

  1. 核廢料可以順便幫忙分析一下嗎 這個才是最重要的

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    1. 以阿賢個人的觀點來看,核廢比CO2容易管理也更容易處理,畢竟核廢還有的半袞期,CO2卻是不滅的
      僅為個人看法

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    2. 核廢料沒有循環週期,二氧化碳有碳循環週期,不能這樣比......

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