TSH碳索系列 ③
TSH淨零排放主題系列文章，透過四大支柱與五項關鍵要素，與您共同探索臺灣淨零路徑的廣度和深度，形塑具體轉型途徑。本文是此系列的第三篇，分享四大支柱之產業及住商能源效率的重要性、國際減碳里程碑和可行作為、在發展上須考量什麼要素，以及此範疇在臺灣在地發展的觀點。此系列其他文章之連結請見文末。撰文：莊雅婷 助理教授 (臺北大學 經濟學系)、趙家緯 科學家 (臺灣永續棧)
全球針對淨零排放紛紛提出承諾，臺灣也在今年初提出2050年達到淨零排碳目標的可能路徑規劃。其中能源效率，是各國實現淨零承諾非常重要的手段，一方面因為這是一個雙贏的策略－既可以節省能源使用，又可以省錢，另一方面也是政治實行上比較不受阻礙的政策工具。目前行政院淨零排放專案工作組中規劃了四大工作圈，產業與能源效率工作圈的研議重點為工業與住商的能源效率提升以及減碳對策。本文專就探討住商部門能源效率於淨零排放路徑的角色，並以行為政策為切入點，此系列文章第6篇「從減碳政策工具到淨零路徑政策組合」，則以工業部門為例涵蓋能源效率與政策工具組合之探討。
一、淨零路徑中建築能效提升里程碑
2018年時，全球住商部門含電力消費衍生的溫室氣體排放，大約占總排放量的17.1%，其中三分之二是來自住宅使用，其餘三分之一為商業使用 (Lamb et al. 2021)。而依據國際能源總署分析，住商部門主要淨零轉型措施為電氣化與能源效率提升。目前住商部門的能源消費中，電力占比30%左右，如果要在2050年達到淨零排放，這數字需提升至67%。在能源效率提升方面，透過建築外殼改造，預期2050年時單位面積空調用量要比現在減少40%；照明方面，2030年起所有新售燈具都必須是LED燈；其他電器效率上，未來十年需要節能25%。整體而言，2030年起新建建築便需全面符合淨零排放標準，而每年需要有2.5%的既有建築採用節能翻修，讓老屋達到淨零排放標準 (IEA, 2021)。除此之外，如圖1所示，能源部門去碳化在電氣化與提升能源效率以外，「行為改變與需求削減」也扮演了重要的減碳角色，特別在2020至2030年間的減量貢獻須達到18%。「行為改變」指用戶的選擇 (如：切換暖氣溫度等) 所帶來的能源服務需求改變，「需求削減 (avoided demand)」指技術發展 (如：數位化) 連帶影響能源服務需求的改變。
圖1 淨零情境下行為政策為減排措施的一環 (IEA, 2021)
註：「能源服務需求變化」指人口增加、建築面積增加與人均收入上升所導致的能源需求增加。
但環顧現行淨零排放專案工作組在住商減碳上的討論，大多是針對建築的能源效率 (改善既有規範與新建築的節能設計)、家電產品效率等面向來規劃。最終目標為2050年的淨零或近零能源建築，以及新家電皆符合能效一級才能販售。這中間的策略大多是從成立專案、評估，提供鼓勵優惠減免補助，開始示範推廣，最後達成預期目標，尚未將住商節能政策如何系統性結合行為政策，各種節能或能源效率改進後可能造成的負面效果 (如：反彈效果) 列入考量，以進行更精準推廣，達到預期的效果。
二、政策應考慮行為機制
聽到節能，大部分人會誤解就是為了環保做的好事，比方隨手關燈，節約用電等。本文希望摒除這個誤解，提出政策應該納入行為機制的設計，包含使用行為經濟學、心理學的理論來系統性的引導行為改變，使用符合心理學的溝通建議方式、行為經濟的推力裡提到的預設選項或適時提醒、利用同儕效應的心理等納入政策設計的考量。環境永續不應該僅訴諸於個人的道德行為，而應該納入行為科學的機制設計來造成改變。
針對能源效能政策，雖然有各種補助，如建築翻修補助、家電補助等，但執行效果好壞還是回歸到人的行為。如果我們需要更多屋主來翻修老屋，需要更多人更換有效率的家電，不能只是停留在呼籲大眾而已。行為和行為改變的研究，有機會讓更多人克服原來障礙。
推力造成的行為改變: Opower的家庭用電報告
針對能源相關的政策，也有行為科學的研究。著名的科學 (Science) 雜誌裡面一篇關於行為與能源政策的文章有提到關於政策納入行為科學的成功案例 (Allcott ＆Mullainathan, 2010)。最經典的案例就是美國Opower的節能方案，在用戶每次收到的帳單上面，加入了很簡單的用電資訊，稱為家庭用電報告Home Energy Report (HER)，和鄰居比較用電量，並提供節電實際方法的資訊，目的是希望透過同儕比較的心理，讓人們自發性地想要節電。這個方法在2009年做過大規模隨機測試的研究，發現很有用，只是提供一個簡單的資訊，甚至沒有給任何的金錢補助，就造成了用戶自主的節能行為。經過計算，短期的節能成效相當於當時電價調漲11-20%的效果 (Allcott, 2011)。這個例子後續也驅動美國更多用電資料平台的建立， Opower 公司 (現在已是 Oracle公司的一部分) 已經和超過全球超過90家電力公司合作，目前也利用人工智慧、行為科學理論結合電力資料大數據，設計出更全面客製化的用電資訊來輔助節電。當然後續也有能源經濟學家提出對Opower節電方式的挑戰，認為光是提供用電資訊的效果比較短期，可以結合價格的機制設計或獎勵，雙管齊下可以造成更強大、長期的改變。
圖2 Opower 的家庭用電報告Home Energy Report
圖片來源：https://www.oracle.com/industries/utilities/opower-energy-efficiency/
台電也有許多有趣的方案，如耗資1.5億開發APP，可以結合智慧電表，更了解用電的使用，未來可更頻繁更新用電資訊，讓用戶更了解用電情況。這類方案都有很大的政策操作空間。可惜現有的各種方案，通常沒有完善的評估報告，其中一個原因是因為用電數據很不容易取得，必須取得每一個家戶的同意書才能夠從資料庫擷取用電資料，且資料的年度也有嚴格的限制，無法像健保資料庫或其他行政資料庫一樣，可以透過固定的提案程序取得。相較之下，美國加州就是使用資料十分開放的地方，只要研究者或地方政府提出研究案，電力公司就必須釋出隱蔽個資的用電數據，如此一來，能吸引更多研究、累積更多政策知識。
三、反彈效果的省思
臺灣在能源效能規範的制定還有補助政策的討論中，須注意的是反彈效果 (rebound effect)。這也是環境經濟學裡很早就提出來的理論，反彈效果如果應用在能源效率的政策上是說，假設改善了能源使用的效率(如：裝了省電冷氣)，會預期用電開銷下降，而這效果會導致使用者用電量反而上升 (如：覺得電費會省，所以冷氣開得比較大方)，抵銷了部分甚至全部原來能源效率上升之後節省的電量。
查找了世界各地不同的研究，發現這個反彈效果因時、因地、因電器或建築不同而異，幅度可以從歐盟的12 - 17% (2000-2015) 到中國的65.4% - 84.94 (Baležentis et al. 2021; Du & Yan 2021; Zhao & Li, 2020)。而臺灣的狀況比較接近南韓，在家電相關的效能研究當中，臺灣的整體反彈效果是33%，也就是本來可以省1度電的節能家電，實際加入行為反彈效果後只省了將近0.7度，而冰箱和冷氣的反彈效果都甚至高達70% (Su, 2019)。一般來說已開發國家發現的反彈效果比開發中國家小，通常長期的反彈效果比短期更大 (人們可能換房子、換更大的電器等)。而不同所得的族群反彈效果也不一樣，低收入戶的反彈效果通常比高收入戶大；家電不同也有影響，比方冷氣的反彈效果比電視高，但是這些反彈效果也和家中的人口組成有相關。
四、避免反彈效果之政策配套
反彈效果真的很令人沮喪，做了這麼多補貼，省電效果卻被抵銷了大半。所以在很多能源政策的文章中有提到，在設計這些節能政策時，應該直接預期到這種壞的情況，了解此政策會影響的族群還有預期的效果，來做完善的規劃。
許多能源專家學者如美國柏克萊和芝加哥的知名學者，也在研究中發現，能效方案不一定能達到預期的成本效益，所以要加強方案評估了解補貼政策的功效 (Fowlie et al. 2021)。如果評估節電效果只用工程的節電預期理論模型 (engineering model)，許多研究者都發現理論模型的估計和實際的效能有落差，有可能因為模型的偏誤，也可能因為沒有加入行為改變的反彈效果。雖然說反彈效果通常發生在低所得的族群，但政策執行者不應把這類型的族群視為敵人，政府在制定政策時，須將此因素納入計算。此外，設計政策時，也要針對某些反彈效果大的電器 (如：冰箱與冷氣) 納入機制設計，比方說冰箱產生的反彈效果可能是因為利用補助買了額外的冰箱，但並沒有淘汰舊冰箱。借鏡在加州的節能補貼政策，因為很多政策執行者發現這個問題，所以在執行冰箱能效方案時，加州的執行單位特別強化執行舊冰箱的淘汰，以便減少反彈效果。所以在家電補助設計上，可以強化補助時的附帶條件證明，或者更糟的時候拿掉這些高反彈效果家電的節能補貼，只保留電器的標籤、標準化節能措施，或標準化電器能效的管制。
而其他措施包含增加用電資訊的回饋，也是一種提醒住戶落實節能的方式。針對不同族群，也可以做不同的區隔，如房屋的能源效率對房東和房客通常有不同的誘因。當然，還是有很多學者認為，應該直接避免這種勞民又傷財的措施，減少這類補貼，把政策回歸到價格機制，包含提高電價、碳稅、依節能計算的合約、貸款等。而不管是強化設計原來的能效補貼也好，回歸價格機制也好，很多學者同時也呼籲提出照顧低收入戶的能源效率政策。政策制定者必須考慮到綜合福利，比方如果使用價格機制來引導節能，還是可以把收取的費用回饋補貼低收入戶，以彌補其福利損失。
五、臺灣推動行為政策之知識缺口
針對臺灣能效邁向淨零排放的路上，需要納入更多行為政策整合原來的能效建築、能效家電補貼還有技術的參與度。在設計許多硬目標、推廣能效新科技的時候，也需要事先考量行為改變的效果，加入政策的設計機制中。最後，行為科學研究也需要更多開放性的數據，比方使用實際用電數據來評估實際節能效果，而非使用理論預估值，才能反饋原來政策不足的地方，甚至找到更大的潛能以及政策施力點。
延伸閱讀TSH碳索系列
參考文獻
Allcott H., Mullainathan S. 2010 Behavior and energy policy. Science 327:1204–1205.
Allcott, H. 2011. Social norms and energy conservation. Journal of public Economics, 95(9-10), 1082-1095.
Baležentis, T., Butkus, M., Štreimikienė, D., & Shen, Z. 2021. Exploring the limits for increasing energy efficiency in the residential sector of the European Union: Insights from the rebound effect. Energy Policy, 149, 112063
Du, K., Shao, S., & Yan, Z. 2021. Urban residential energy demand and rebound effect in China: a stochastic energy demand frontier approach. The Energy Journal, 42(4).
Fowlie, M., Greenstone, M., & Wolfram, C. (2018). Do energy efficiency investments deliver? Evidence from the weatherization assistance program. The Quarterly Journal of Economics, 133(3), 1597-1644.
IEA. 2021. Net Zero by 2050 A Roadmap for the Global Energy Sector. OECD:Paris.
Lamb, W.F., Wiedmann, T., Pongratz, J., Andrew, R., Crippa, M., Olivier, J.G.J., Wiedenhofer, D., Mattioli, G., et al. 2021. A review of trends and drivers of greenhouse gas emissions by sector from 1990 to 2018. Environmental Research Letters
Su, Y. W. 2019. Residential electricity demand in Taiwan: Consumption behavior and rebound effect. Energy Policy, 124, 36-45.
Zhao,X & Li, P. 2020. Is the energy efficiency improvement conducive to the saving of residential electricity consumption in China?. Journal of Cleaner Production, 249, 119339.