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國內外雨水貯集利用系統產業發展與趨勢分

第三章 綠建築雨水貯集利用系統產業發展趨勢分析

第二節 國內外雨水貯集利用系統產業發展與趨勢分

概況、國外水資源情況與產業發展概況及產業發展趨勢分析進行探討,作為後續 市場調查之依據。

壹、國內水資源情況與產業發展概況

雨水貯集利用系統的設計型式與發展方向會受當地環境背景所影響,故本小 節首先針對國內環境背景將分為水資源情況作概況探討,進而考慮產業發展影響 因素,分為政策導向、市場環境及技術與管理三個部分作概況探討。

1. 水資源情況

台灣年降雨量約 2,500 毫米,約為世界平均值的 3 倍,屬雨量豐富地區,在 每年 4 月至 10 月間,總降雨量為 77%(屬豐水期),而 11 月至次年的 3 月僅有 23%(屬枯水期),再加上降雨的時空分布不均,北部的豐枯比約 6 比 4,中部和 東部約8 比 2,南部則為 9 比 1。台灣地形陡峭、河川短促、水流湍急,大部分 雨水直接流入大海,實際可用水量僅為年降雨量之26%左右。因人口密度高,換

算後每人每年所分配到的降雨量僅約4000 噸,是世界平均值的 1/5,而每人每年 所分配到的有效水資源更只有1700 餘噸,僅為全球的 1/6,是世界排名第 18 位 的缺水國。

臺灣雖具豐沛的降雨量,但如上述因素影響,要有效收集所有雨水實屬困難,

加上氣候變遷使得降雨量劇增與極端性,根據中央氣象局的歷史降雨觀測統計,

臺灣地區最大年降雨量由3,180 mm 增加到 3,568 mm,重現期也由 19 年縮短到 7 年;最小年降雨量則由 1,830 mm 減少到 1,572 mm,間距由 17 年縮短到 9 年,

如圖3-2 所示;以臺北測站來說,近百年來降雨日數減少了 27.8 天,年降雨量則 增加了268 mm,顯示臺灣地區發生極端性降雨的重現期間距越來越小且降雨日 數減少,降雨集中且強度愈來愈強等情勢日益明顯,這些現象將使水資源的利用 更加困難。

圖 3-2 歷史降雨量觀測統計之豐枯年趨勢圖 (資料來源:經濟部水利署)

早期儲水主要是透過興建水庫儲存大部分雨水,然而近年面臨水庫泥沙淤積 的問題,據立院預算中心近日調查發現,全台水庫有效蓄水容量僅71.05%,近 3 成水庫泥沙淤積嚴重。在民國 105 年 40 座主要水庫之統計資料,其中最為重要 的 17 座水庫有效容量約占全部 40 座水庫的 96.67%以上,分別為翡翠、新山、

石門、寶山、永和山、明德、鯉魚潭、德基、霧社、日月潭、蘭潭、仁義潭、曾 文、烏山頭、南化、牡丹及寶山第二水庫。透過此 17 座主要水庫歷年的總容量 及有效容量統計資料顯示,如圖3-3,即使政府正極力研擬與執行清淤作業,仍

趕不上水庫淤積的速度,使水庫有效容量逐年減少。然而在歷年 40 座水庫的取 水量之統計資料顯示,如圖3-4 所示,水庫的取水量呈現逐年增高;表示國內目 前在用水量不斷增加的情況下,蓄水量卻在不斷下降,使得水資源管理面臨更嚴 峻的考驗。

圖 3-3 歷年國內 17 座水庫的有效容量之趨勢圖 (資料來源:經濟部水利署)

圖 3-4 歷年國內 40 座水庫的取水量之趨勢圖 (資料來源:經濟部水利署)

目前面臨這急遽變化的降雨環境,必須增加更多儲水空間來調控水資源,然 而臺灣地狹人擠、地價昂貴,欲增設大型水庫已非常困難;而且由於降雨時空分 布不均,旱季時期依然常常面臨水庫乾涸,雨季時期容量不足造成滿庫而必須洩

洪調控之問題。現今國際間比較推廣「多元分散」的資源管理法則,改變以往只 依靠水庫這種「大而集中」的儲水思維;透過多元分散的雨水貯集利用系統設置,

可以有效的降低風險,以及缺水危機的因應成本,如:廣設社區型小型雨水貯集 利用設施,推廣系統的普及化,社區、企業體不必仰賴單一水資源來源,水資源 的調度可將更趨彈性化。

參考2014 年 C. H., Liaw 及 Y. C., Chiang 依綠建築評估手冊之臺灣降雨分區 劃分(北部地區分為北 I、北 II、北 II 及北 IV,中部地區分為中 I 集中 II,南部地 區分為南I、南 II 及南 III,西部地區分為東 I、東 II、東 II 及東 IV,以及離島地 區的離島 I 及離島 II)分析臺灣都市地區及郊區之建築物屋頂面積,並計算雨水 可利用潛勢,彙整如下表3-2。成果顯示,透過建築物屋頂收集雨水北部地區總 雨水可利用潛勢為 483.2 百萬頓/年,中部地區為 287.1 百萬頓/年,南部地區為 339.2 百萬頓/年,東部地區為 49.3 百萬頓/年,外島地區為 9.9 百萬頓/年,全台 灣為 1168.7 百萬頓/年。透過上述雨水利用潛勢分析結果,呈現在建築物屋頂實 行雨水貯集利用系統收穫頗豐,非常適合於國內推廣設置,減輕水庫及雨水下水 道之負擔,更落實水資源可多元分散管理之目的。

3- 2 臺灣各降雨分區之雨水可利用潛勢表

(資料來源:C. H., Liaw, Y. C., Chiang, Water, 6, 3224-3246, 2014)

2. 政策導向

雨水貯集利用技術在台灣的發展已經有數十年的歷史,近年來雨水貯集利用 受到水資源缺乏及綠建築政策等的推動,已經由農業逐步擴展至都市地區(包括 建築及工廠)、防洪、工業使用等等用途,是故雨水貯集利用為國內新興水資源 產業。

2001 年 3 月行政院核定內政部推動「綠建築推動方案」,規定公有建築物全 面設置雨水貯留設施。2002 年 5 月所核定之「挑戰 2008:國家發展重點計畫」

之十大重點投資計畫中,明列「水與綠建設計畫」,並於計畫內容中涵括「推動 合理水價與節約用水」、「綠建築」及「綠校園」等與節約用水及雨水利用相關之 重點工作;2003 年新世紀水資源政策綱領基於力促水資源永續發展,追求人與 自然環境之間的和諧與平衡為現代化水資源管理新理念,逐步推動「治水」、「利 水」、「親水」、「活水」、「保水」五項核心水利政策,在「活水」及「保水」項目 中,推動雨水貯集利用,促進水源供應多元化及提升水源利用效率;內政部營建 署於2013 年 1 月 17 日台內營字第 1020800100 號令修正發布「建築技術規則」

建築設計施工編第四條之三,規定新建、改建或增建建築物應設置雨水貯集系統,

且設計容量不得低於基地面積乘以0.045 (m3/m2);2017 年「前瞻基礎建設計畫」

水環境建設以「水與發展」、「水與安全」及「水與環境」三大建設主軸,其中更 編列建築物設置雨水貯留建設計畫作為一工作指標,預計建置175 處雨水貯留系 統,節約用水量達34.5 萬噸。

圖 3-5 「前瞻基礎建設計畫」水環境建設項目

(資料來源:前瞻基礎建設計畫,2017)

3. 市場環境

經濟部水利署依據水資源永續發展之政策,並配合政府推動民間參與公共建 設之方針,積極規劃傳統水利事業知識化及產業化之工作,透過排除法令等投資 障礙、釋出公共建設商機、輔導育成水利產業核心知能、舉辦大型招商展覽等措 施,以建立新的知識型水利產業體系為政策目標。其中,海水淡化廠、小水力發 電產業、深層海水產業、水再生利用產業及溫泉產業將優先推動。預估將釋出水 再生利用至少80 億 BOT 商機,創造小水力發電 150 億投資機會,深層海水每年 約26 億的產值,以及溫泉產業近 110 億的市場規模。此外,其他現有水利設施 之新建、例行維護、汰舊換新,以及帶動上下游相關產業發展及附加價值,估計 水利產業穩定發展後,將可創造逾一千億元以上之商機。

另外,經濟部水利署推估至西元 2020 年台灣地區總需水量成長 19 億噸(以 1990 年至 2000 年之平均需水量 181 億噸為基礎),如以供水量並考慮地層下陷 問題而禁止超抽地下水23 億噸計算,則需多增加供給量 42 億噸之水源需求尚待 開發,因此水利產業水源供給除了延用河川取水、水庫調蓄以及地下水抽用之外,

積極尋求新興水源以使水資源供應更加多元化,為台灣水利產業經濟創造可觀之 商機。評估現行國內的工業及民生用水,若部分採用雨水利用,則其市場產值預 估將為民生用水部份將有7 至 10 億之市場(依用水成長量估算),工業用水則約 有6 億至 62 億之市場(依工業區設廠總面積之多寡估算)。

為鼓勵民眾建築物設置雨水貯集系統,政府透過經濟補助之方式進行推廣,

如:內政部獎勵民間綠建築改善示範作業要點(100. 2),設置雨水貯留利用系統,

其雨水貯留利用率達百分之八以上,依據申請人所提改善計畫工程經費核給獎勵 金額。目前經濟部水利署推廣水資源智慧管理系統及節水技術計畫之「雨水貯留 系統建設計畫」(106. 7) 鼓勵地方政府廣設雨水貯留設施,由縣市政府統籌後向 水利署提出申請案,並依據「經濟部水利署雨水貯留系統設施補助執行注意事項」, 由水利署補助地方政府辦理。

然而,水價問題一直是國內雨水貯集利用產業無法廣為設置原因之一。依內 政部建築研究所 2009 年研究資料顯示,臺灣開發水源每度自來水的成本為 25 元,但供水平均價格僅約10 元左右,嚴重違反自由經濟市場機制,使用者僅需

負擔部分費用,多數費用卻由全民埋單,以致民眾不願意另外花錢設置雨水貯集 系統且造成系統不易回收成本,連帶許多節水機制呈現難以推動的窘境。另外,

目前國內雨水貯集利用系統所須之設備、機械、機具、儀器、器材、管材及組件 大都仰賴國外進口代理,多無自行研發、設計、製造、生產,因此不僅無法具體 形成新興雨水產業,也難以帶動相關產業發展與國際競爭,同時更導致維護技術 之能力受制國外廠商。

透過近30 年國內投資毛額趨勢圖,如圖 3-6,發現國內投資之年增率呈現逐 年降低,表示國內越來越少人願意出資來帶動產業;僑外投資部分,聯合國貿易 發展會議「2017 年世界投資報告」顯示,全球僑外投資金額占 GDP 平均為 35

%,但台灣只有14.2%,存量比率不及全球平均值的一半,表示目前國內面臨著 國內外投資意願低,故要發展雨水產業實需透過政府政策引導,優先解決此問題。

另外,根據 Global Water Intelligence 的調查,2011 年至 2018 年全球水資源商 機中的「下水(包含雨水、家庭污水、事業廢水)」市場年增率為 3.9%,但透過近 30 年國內總生產毛額趨勢圖及近 5 年雨水貯集利用相關產業生產毛額趨勢圖,

如圖 3-6 及圖 3-7,國內總生產毛額之年增率呈現逐年下降,而近五年雨水貯集

如圖 3-6 及圖 3-7,國內總生產毛額之年增率呈現逐年下降,而近五年雨水貯集