台灣水能交織（Water energy nexus）治理-工業生態學與政治生態學的初步觀察
台灣水能交織（Water-Energy Nexus）的治理挑戰-工業生態學與政治生態學的初步觀察。 當我們討論水能交織，我們在討論什麼？ 當探討水資源與能源間的互動性，水力發電為直觀上的節點，然從燃料開採、轉換以及廢棄處理的整體能源鏈中，均需耗用水資源，依據國際能源總署（International Energy Agency, IEA）統計2010年時全球能源系統總耗水量達到5830億立方公尺，約占全球耗水量的15%。但另一方面，不同的水資源生產方式，也牽涉到能源的需求，以美國為例，其水資源生產系統耗能約占全美總耗能的4%，而耗電量則占13%。但除了互為「耗用熱點」此因素外，諸多研究指出兩系統因具有下列特性，故需牽涉到兩系統間的交互作用之「水-能源交織」（Water-Energy Nexus）既成環境治理的新興挑戰： 1. 氣候變遷加劇脆弱度：IPCC(2014)指出暖化將會使傳統火力發電廠以及核電廠面臨冷卻水短缺的狀況，導致其發電效率降低，容量因素也因此可能會下降0.1％~5.6％。 2. 地球限度（planetary boundaries）與需求管理： Steffen等人（2015）依據韌性理論鑑別並量化全球九大地球限度，指出全球淡水消費量最高不可超過4000立方公里（目前消費量為2600立方公里），而大氣層二氧化碳濃度需穩定在350ppm，則全球2050年時的能源消費量需抑制在680EJ之下，僅能較當前使用量增加24%（IEA, 2014）。 3. 新興科技的衝擊轉移：研究指出頁岩氣(shale gas)或頁岩油等非傳統化石然料其存量雖較充裕，但其生命週期的水足跡較傳統化石燃料高出80%，且前二十大頁岩氣與緻密油(tight oil)蘊藏處中，有八處是為於水資源稀缺區，故大量開採將會排擠該區域水資源之利用（WRI, 2014）。而海水淡化等新興水處理技術，其耗能量為傳統供水系統的1.6~2.4倍（Stoke and Horvath, 2009），而在中東地區海水淡化的耗電量占總耗電量可達9%。故若僅只專注於單一資源新興供給技術之開發，則將產生污染轉移效應。 4. 環境正義事件：近期各項能源設施所引發的環境正義事件中，水資源的排擠、地下水以及鄰近水體的污染均為民眾抗爭時所列舉的重要緣由。而煤礦、鈾礦、石油等傳統能源開採過程中，亦履見水質污染事件。 前述四項特性，致使水資源管理機構以及能源主管機關面臨新興治理挑戰，故需解析「水-能源交織」背後兩資源之共構關係，方可思考各自管理體系應採型之因應策略。而台灣同時面臨水資源與能源稀缺挑戰，且氣候變遷脆弱度較高，本文即試圖回顧現行針對水能交織治理的討論，引入工業生態學以及政治生態學兩方法，建構適當分析方法，鑑別現行治理落差（governance gaps）。
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台灣水能交織（Water energy nexus）治理-工業生態學與政治生態學的初步觀察
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- 6. 水能交織的治理(1) 發展同時可兼顧水資源與能源的一貫性（coherent）政策； 建立可促進一貫性的法規與制度架構； 確保有可靠的資料與統計數據協助決策以及執行過程的後 續監控； 藉由教育、訓練以及公共資訊傳播提供大眾對此議題的認 識； 鼓勵相關的研究與創新； 確保有足夠的財務可支持相關政策； 有效應用市場以及私部門的力量； 確定關鍵性利益相關者，並促使他們在進一步發展中之積 極參與； 聯合國2014世界水發展報告
- 8. 工業生態學與水能交織(1) “ 工業生態學（Industrial Ecology, IE）為探討工業生產與消費 行為所誘發的物質與能源的流動以及其對環境的影響。並針對 影響此流動的經濟、政治、法規與社會因子加以分析之一門科 學” （White 1994 ）
- 9. 工業生態學與水能交織(2) 虛擬水(Virtual Water) - 歐盟的水足跡中有40%是因進口產品的生產鏈的耗用所致。 http://waterfootprint.org/en/water-footprint/national-water-footprint/virtual-water-trade/
- 10. 體現能(Embodied Energy) 工業生態學與水能交織(3) - 耗能占比最高的能源服務為空調(19%)、食物(18%)、建築(14%) Cullen and Allwood (2010)
- 11. 政治生態學與水能交織(1) 政治生態學與水(Swyngedouw, 2004) 自然的轉化過程以及水的都市化程序，顯現了型塑 都市化的政治經濟與『社會-生態』的權力結構。 都市的『水文社會循環』（Hydrosocial cycle）充 滿了社會緊張關係以及是個競逐的場域。 水資源管理的重點，應從產量最大化的觀點，轉移 至公平分配。
- 12. 政治生態學與水能交織(2) Williams等人（2014）批評現行水能交織的討論: 缺乏以歷史視角分析此「交織」情形是在何者「技 術與政治程序」（techno-political processes）中 所建構而成的。 僅侷限於技術管理面的討論，故傾向於以市場導向 的政策工具，合理化「需求持續增長」的管理思維。 簡單提出「強化部門整合」為治理對策，迴避更根 本的問題討論。
- 13. 分析方法 特性 以足跡概念克服現行用水統計以及能源 統計未能將「虛擬水」以及「體現能」 （embodied energy）納入考量之侷限： 考量水資源稀缺性，克服僅以水量為評 估指標之侷限 以環境責任指標分析跨國環境正義議題 動態混合型多區域盤 查分析 (DHMRI) 場址相關性衝擊評估 環境責任指標 台灣整合性環境評估模型 (Integrated Environmental Assessment Model for Public Policy in Taiwan, 簡稱TWIEA )
- 15. 臺灣水能交織現況分析(2) 資源耗用 水資源耗用 環境自我承擔比例 1% 3% 環境借貸比例 0% 1% 環境債比例 99% 96% 環境債比例(出口誘發) 49% 60% 環境債 權國 中國 5% 1% 日本 1% 1% 韓國 0% 0% 美國 2% 0% 歐盟 2% 0% 東南亞國協 35% 1% 其他地區 54% 93%
- 16. 臺灣水能交織現況分析(3) 為滿足交通、服務需求所衍生的化石燃料耗用量， 不僅加劇能源消耗，亦為水資源耗用熱點； 各類產品出口所衍生的能源以及水資源耗用量，高 於滿足臺灣國內消費需求； 因化石燃料需求同時為水資源耗用熱點，若僅就思 考以緻密油或頁岩氣為需求來源替代時，雖可舒緩 能源需求，但將加深水資源耗用衝擊。
- 17. 臺灣水能交織治理落差（1） TPP與水能交織 時任行政院長江宜樺(2013)：台美沒有FTA無法購買 頁岩氣。 煉油與石化業將為臺灣加入TPP後的主要受益產業， 年產值可增加660億元。 將同時加劇臺灣水能需求。
- 18. 臺灣水能交織治理落差(2) 海水淡化與污染移轉 水資源 稀缺 電力需求 增加 30kWh / m3 傳統電廠 發電量增加 冷卻水 需求量增加 0.002~0.005 m3/kWh 海淡水每產出1m3的淡化水， 會使發電廠所在地增加 70L ~150 L 的水資源需求。
- 19. 政策綱領與全國會議 全國能源會議以及全國水論壇均未將「水能交織」議題 納入討論提綱。 民間團體軸線翻轉倡議 2012年全國氣候變遷會議時，NGO代表於大會引言中同時 提出： 台灣水資源管理，應以總量管制及節水型社會為目標。 面對氣候變遷的溫室氣體減量挑戰以及核災風險威脅， 應以「電力需求零成長」為能源政策（能源發展綱領政 策環評）的規劃核心，同時達成非核家園以及低碳社會。 臺灣水能交織治理落差(3)
- 20. 初步觀察 臺灣因氣候變遷脆弱度高、新興科技殷切、涵容 能力限制等三大因素，故急需關注「水能交織」 議題。 結合虛擬水與體現能之評估架構，鑑別出石化產 品出口以及交通需求為水能交織熱點。 現行治理落差包括：忽略貿易協定之影響、為考 量海水淡化的污染轉移之衝擊、行政機關自我侷 限等。