國際能源總署
國際能源總署（IEA）於 2024 年發布《2024 年能源效率報告》（Energy Efficiency 2024）。報告對全球能源效率的進展進行年度盤點，分析能源效率、能源強度、價格與可負擔性，以及建築、家電、工業、運輸等部門，再進一步延伸到電氣化、投資與就業等系統面議題。
報告指出，建築、工業與運輸的用電占比持續上升，但仍需要配合電網升級、儲能與需求管理。能效投資雖達 6,600 億美元，但區域落差、政策覆蓋不足與技術人力缺口，仍是加速轉型的關鍵挑戰：
- 全球能源效率進展尚需加強：2024 年全球能源效率僅比2023 年提升約1%，還需要大幅強化政策。
- 能源效率的關鍵影響：報告中指出，在達成2050 淨零的路徑藍圖下，加強能源效率可在2030 年前帶來逾 70% 的石油需求下降與約 50% 的天然氣需求下降。
- 建築部門：建築用電在最終能源使用中占比已達 28%，熱泵、電磁爐與高能效家電普及，帶動占比快速增加。
- 運輸部門：電動車銷售 2024 年可能達 1,700 萬輛，車輛電氣化帶動能源效率提升，但休旅車占比逐漸升高（能效較小型車低），減少了電動車所帶來的能效提升。
- 工業部門：熱泵及電鍋爐系統已成熟，低/中溫製程熱最適合率先電氣化；但高溫製程仍需等待氫能、碳捕捉等技術成熟。
- 設備電氣化的負擔：隨著電動車、人工智慧與資料中心提高用電需求，電網承載力不足與儲能缺口將成為關鍵瓶頸。唯有同步推進電網升級、儲能擴充與價格機制改革，方能確保能源轉型順利並提升能源效率。
以下為報告深入剖析 :
一、全球能源效率進展
2010–2019 年，全球能源效率的年均改善率約為 2%，其衡量方式為初級能源強度（以總能源供應量〔Total Energy Supply, TES〕與國內生產毛額〔GDP〕之比值表示）。COP28 的全球共識是：到 2030 年，能源效率年改善率需提高至 4%。然而，2024 年全球能源效率改善率僅約 1%（與 2023 年相同），明顯低於所需水準與 2010–2019 年的平均表現。這反映出全球能源需求持續增加而經濟成長相對放緩，導致能源效率進展不足。
IEA 指出，加速能源效率改善是最直接的減碳方式。在 2050 年淨零路徑下，至 2030 年石油需求降幅逾 70%、天然氣需求降幅約 50%，將主要來自能源效率與電氣化措施。
此外，全球區域間的進展呈現差異。歐洲與中國透過建築標準、家電能效規範及產業政策推動效率改善，成效相對明顯；但許多新興與開發中國家相關規範仍不足，造成全球平均改善率差距擴大。IEA 的最新估計顯示，2024 年歐盟約 0.5%、美國約 2.5%、中國約 1.5%、印度約 2.5%。
下圖可見，2023 年及 2024 年（預測）的改善率約為 1%。2022 年因戰爭導致能源價格升高，帶動需求下降及產業活動減少，屬短期現象。IEA 進一步提出三種情境來模擬 2023–2030 年的走勢：若各國僅維持現有政策（STEPS），能源效率改善率約為每年 2%，最終能源需求仍將以每年 1% 的速度成長；若各國落實已宣布的承諾（APS），改善率約為每年 3%，能源需求大致持平；唯有在與 2050 年淨零路徑相符的情境（NZE），改善率達每年 4%，能源需求才會下降約每年 1%，接近 COP28 的加倍目標。
圖片來源：國際能源總署（2024），《Energy Efficiency 2024》，依 CC BY 4.0 授權使用
能源效率的進展最終仍取決於能源消費結構，而三大終端部門是關鍵。在全球能源消費中，工業、建築與運輸三大部門的能源使用量最大。2023 年全球最終能源消費約 445 EJ，其中工業占 39%、建築占 28%、運輸占 27%。下圖顯示先進國家與新興經濟體三大部門在 2010 年、2023 年與 2030 年（預測）的最終能源消費量。
圖片來源：國際能源總署（2024），《Energy Efficiency 2024》，依 CC BY 4.0 授權使用
二、能源價格與可負擔性
2022 年受到戰爭影響導致能源價格升高，之後雖然逐步回落，但截至 2024 年，多數國家的能源價格仍較 2021 年 1 月高出約 40%。許多政府在危機期間推出大規模補貼或減稅措施，到了 2024 年，這些短期紓困支出已遠低於 2022 年的高峰。隨著補貼逐步退場，如何透過能源效率措施降低能源支出，已成為核心課題。
下圖顯示近年政府能源補貼的金額。2022 年補貼規模超過 5,000 億美元，其後逐年下降，至 2024 年僅剩約 1,000 億美元。雖然能源危機已緩解，但提升能源效率依舊是尚待解決的結構性挑戰。
圖片來源：國際能源總署（2024），《Energy Efficiency 2024》，依 CC BY 4.0 授權使用
高昂的能源價格確實促使部分用戶減少能源消費，但 IEA 指出，若缺乏制度化的法規與誘因，這些行為可能會隨著價格下跌而消失。從長遠來看，唯有建立強制性標準，如建築規範與最低能效標準，以及推動差異化價格機制，如依用電時段與用途區分電價，才能確保持續改善能源效率。
三、建築與家電的效率提升
建築部門在全球能源需求中占比極高，也是能效政策最能發揮作用的領域。2024 年，建築用電在最終能源使用中的占比已達 28%，較十年前明顯上升，主因包括熱泵、電磁爐、LED 照明等技術的普及。特別是熱泵，其能效通常為燃氣鍋爐的三至四倍，已成為降低建築能耗與碳排放的關鍵設備。
IEA 指出，越來越多國家推動最低能源效率標準（Minimum Energy Performance Standards，簡稱 MEPS）與能源標籤。全球約六成的工業馬達已被納入相關標準，但在建築領域，仍有近一半的新建樓地板面積未受到能效規範約束。這顯示雖然技術已成熟，但政策覆蓋率不足，限制了能效改善的速度。
此外，建築能效改造還面臨安裝人力不足的挑戰。空調、隔熱材料與智慧能源管理系統需求快速上升，但專業人力缺乏，導致工程延誤或成本增加，成為另一項瓶頸。
四、運輸部門的效率提升
報告指出，2023 年運輸部門電氣化占比雖僅約 1.5%，但增長迅速，主要受惠於電動車（EV）銷售的快速攀升。2024 年全球電動車銷量預計將突破 1,700 萬輛，約占新車銷售的 20%。
在公路運輸領域，多國持續加嚴車輛油耗與排放標準。歐洲與中國已強化新車平均油耗限制，美國則提出更嚴格的燃油效率目標。
然而，報告也指出兩項挑戰。第一，重型車輛與長途運輸仍以柴油為主，替代技術如氫燃料電池卡車與電動重型卡車尚未普及。第二，基礎設施不足，充電站與加氫站的缺口限制了電動車與氫能車的推廣。若要加速運輸部門的效率改善，必須同步推動車輛更新、基礎設施建設，並透過政策誘因，促使新技術加快取代傳統燃油車。
下圖顯示不同車種的銷售趨勢。電動車與氫燃料電池車的銷量逐步攀升，而傳統燃油車銷量則相對持平。其中休旅車的比重上升，由於其體積更大、耗能高於轎車，導致整體能源效率下降。
註解：2024年為預測值
圖片來源：國際能源總署（2024），《Energy Efficiency 2024》，依 CC BY 4.0 授權使用
五、工業與製程的效率提升
工業部門是全球能源消耗與排放的重要來源，尤其在鋼鐵、水泥、化工等高耗能產業。報告指出，部分產業已透過最佳化製程與數位化監控提升效率，但若要大幅減碳，仍需更大規模的技術轉型。
低溫與中溫製程，如食品、造紙、紡織等行業，最適合率先電氣化。熱泵與電鍋爐技術已相對成熟，可快速取代燃燒型鍋爐。至於高溫製程，如鋼鐵冶煉、水泥窯，僅靠電氣化難以解決，需多管齊下，包括更高效的窯爐設計、餘熱回收、碳捕捉，以及氫能或生質燃料等替代方案。這些技術大多仍處於示範階段，能否規模化應用取決於成本與基礎設施配套。
六、設備電氣化與系統彈性
隨著建築、運輸與工業逐步電氣化，電力在最終能源使用中的占比快速上升。雖有助於減少碳排，但也帶來新的挑戰，例如電動車充電、資料中心與 AI 運算可能推升尖峰負載，加劇電網壓力。
為確保電力系統順利運作，必須加強系統彈性（flexibility），其重點包括：
- 需求管理：透過分時電價（time-of-use pricing, TOU），鼓勵用戶將用電移至離峰時段。
- 儲能系統：短時儲能（如鋰電池）可平衡再生能源波動，長時儲能（如抽蓄水力）則能應對週期性與季節性落差。
- 分散式資源：屋頂光電與家用電池可局部緩解電網壓力。
- 印度與巴西等新興經濟體：在太陽能、風能及生質能等領域快速推進，展現成長潛力。
報告指出，若缺乏上述系統性配套，電氣化雖能提升效率，卻可能導致尖峰壓力與電網投資成本增加。唯有同步推進電網升級、儲能擴充與價格機制改革，才能確保能源轉型順利並有效提升能源效率。
下圖顯示不同產業部門的電力使用在其最終能源使用中的占比，並於右側標示 2030 年淨零排放情境（NZE，即與 2050 年淨零路徑相符的 2030 年狀況）。其中，以建築部門的電氣化程度最高，但工業、建築與運輸三大部門距離 NZE 情境目標仍存在顯著差距。
圖片來源：國際能源總署（2024），《Energy Efficiency 2024》，依 CC BY 4.0 授權使用
結語：
全球能源效率改善仍須加速。2024 年改善率僅 1%，遠低於 COP28 訂下的「到 2030 年年均 4%」目標。建築、運輸與工業部門雖加快電氣化腳步，但若要實現真正的效率提升，仍需電網升級、儲能與需求管理同步推動。唯有政策、技術與資金三者並進，才能確保能源效率的持續改善。
本文摘錄自：國際能源總署 IEA (2024), Energy Efficiency 2024, IEA, Paris, Licence: CC BY 4.0