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第五章 範例分析

5.1 基本參變數之設定

在進行範例分析之前,首先蒐集模式中相關參變數之實際值與數據之假設。

燃料電池公車目前雖已於歐 洲 十 個 城 市 運 轉 , 但 畢 竟 仍 處 於 起 步 狀 態 , 且 燃 料 電 池 相 關 研 發 技 術 目 前 亦 在 研 發 之 中 , 故 部 份 參 數 之 數 據 則 以 不 失 一 般 性 之 前 提 下 , 利 用 相 關 文 獻 進 行 合 理 之 推 估 與 假 設 。 茲 將 重 要 之 參 變數所擬定之數值整理如表 5-1、表 5-2 與表 5-3 所示,以做為模式求解 之起始值。

表 5-1 兩家客運公司營運資料參數設定表 營運資料

客運公司

營運 路線數

營運 車輛數

每車每年平 均行駛里程

每車公里平 均營運成本

每年 平均營收 S 公司 28 條 386 輛 90,000 公里 35 元 659,981,223 元 T 公司 37 條 488 輛 64,800 公里 40 元 428,323,561 元 [資料來源:http://www.iot.gov.tw/ct.asp?xItem=104245&CtNode=1058、

http://ezgo.taipei-elife.net/Homepage/mainfram3/index.asp?goMainLink=../emap/pro gram/html/bus.asp]

表 5-1 之基本參數數值主要設定原則如下:

1. 假設兩家客運公司每年營運日數為 360 天。

2. 每年平均營收係根據兩家客運公司過去歷年營收之平均值來表示。

3. 兩家客運公司每車每年平均行駛里程係依據每車每日行駛里程與客運公司

每年營運日數估算而得。

http://www.investteda.org http://www.sina.com.cn 與本研究貨幣單位換算

Battelle and Eudy(2003)與 Amos(1998)以及本研究之估算 壓縮機運轉成本

CC) 70,169,615 元/年 Battelle and Eudy(2003)與 Amos(1998)以及本研究之估算 氫能供應站

營運成本

CFSO,i

大量儲氫容器運作成本

CSR) 30,187,830 元/年 Battelle and Eudy(2003)與 Amos(1998)以及本研究之估算 氫能供應站設備

例行性預防保養成本( ) A 2,385,000 元/年 Hörmandinger et al.(1996) 與本研究貨幣單位換算 氫能供應站管理費用 2,000,000 元/年 交通部運輸研究所(民 89) 氫能供應站每年可服務車輛數 113,400 輛/年 Kauffman(2003)與本研究概估

[資料來源:本研究整理]

表 5-2 為燃料電池公車系統相關成本參數設定表,其主要設定原則如下:

1. 單位車輛購置成本:根據 http://www.sina.com.cn,燃料電池車輛之燃料電池

成本約每千瓦 3000 美元,並由 http://www.investteda.org 指出,現行之燃料 電池車輛為 100 千瓦且傳動系統約佔整部車成本的四分之一,故經本研究推 估與貨幣單位換算,將單位燃料電池公車購置成本設定為 36,000,000 元。

2. 車輛預計使用年限:本研究將其假設為 10 年。

3. 單位里程維修成本:根據交通部運輸研究所(民 89)針對低污染公車營運技術 評估及應用之研究,將燃料電池公車之維修費用設定為 20 元/公里,故本研 究即以此數值為基礎。

4. 單位燃料電池公車所能載裝之氫能容量:以 Hörmandinger et al.(1996)文獻中 所提及之 12 公尺長 50 人座之都市燃料電池公車為例,並透過本研究容量單 位換算,將其設定為 72 公斤/車。

5. 氫能價格:係根據本研究利用灰色理論所算之 2005 年預測值。

6. 單位氫能所能行駛距離:根據交通部運輸研究所(民 89)指出,目前國內柴油 公車的能源效率為 2.5(公里/公升)且燃料電池公車之能源效率約為柴油公 車之 1.9 倍左右。故本研究據此經過單位換算與概估,柴油公車的能源效率 約為 3(公里/公斤),而燃料電池公車之能源效率約為 5.7(公里/公斤)。

7. 氫能供應站設置成本:根據交通部運輸研究所(民 89),將其設定為 24,000,000 元,本研究假設其預計使用 15 年,且利率為 5﹪。

8. 氫能供應站營運成本:根據 Battelle and Eudy(2003)與 Amos(1998)以及本研 究 之 估 算 , 將 壓 縮 機 運 轉 成 本 與 大 量 儲 氫 容 器 運 作 成 本 分 別 設 定 為 70,169,615 元/年與 30,187,830 元/年;而電解槽運作成本因隨公車業者所需 氫能總量之不同而有所差異,故本研究則依據兩家業者所需之氫能總量進行 估算,分別將其所需之電解槽運作成本設定為 S 公司 32,677,758 元/年,T 公司 29,646,693 元/年。

9. 氫能供應站設備維護成本:根據 Hörmandinger et al.(1996),並透過本研究貨 幣單位換算,將其設定為 2,385,000 元/年。

10. 氫能供應站管理費用:以交通部運輸研究所(民 89)之估算為本研究之設定 值。

11. 氫能供應站每年可服務車輛數:Kauffman(2003)與時代信報(2004)指出,現 有燃料電池小汽車每輛平均之載氫容量為 5 公斤,而本研究概估之燃料電池 公車載氫容量為 72 公斤/輛,約為小汽車之 15 倍左右,故本研究即以氫能 供應站每日可服務之公車數為小客車的 15 倍,並配合業者每年營運日數來 加以估算,故設定其每年可服務車輛數為 113,400 輛/年。

表 5-3 空氣污染相關參數設定值

空氣污染相關參數 設定值 資料來源

一般空氣污染物之單位成本

(δA) 4.7 元/公斤 交通部運輸研究所(民 89) 與本研究概估 二氧化碳之單位成本(δC) 3.2 元/公斤 交通部運輸研究所(民 89)

柴油公車一般空氣污染物 排放率(λTB

28.45 公克/公里 交通部運輸研究所(民 89)

燃料電池公車一般空氣污染物

排放率(λFB) 0 公克/公里 Santarelli and Bertonasco(2003) 與陳菀蕙等人(民 92)

柴油公車二氧化碳排放率

(φTB) 1.7 公斤/公里 Environment Canada (MECA, 1997) 燃料電池公車二氧化碳排放率

(φFB) 0.2 公斤/公里 http://www.fuelcell.org/fuel/fcbenefi.sht ml, Courtesy of Jeremy Snyder, Desert Research Institute

[資料來源:本研究整理]

表 5-3 為空氣污染相關參數之設定值,主要有柴油公車與燃料電池公車一般 空氣污染排放物、柴油公車與燃料電池公車二氧化碳排放率。其中,一般空氣污 染排放物主要有PM、NOX、HC與CO。Santarelli and Bertonasco(2003)指出,燃料 電池公車一般空氣污染物之排放率均極少量,且陳菀蕙等人(民 92)亦建議將 此類污染物參數值設定為 0,因此本研究即設定其為 0 公克/公里;此外,根據交 通部運輸研究所(民 89)所蒐集之資料,本研究將柴油公車一般空氣污染物排放 率、柴油公車二氧化碳排放率分別設定為 28.45 公克/公里、1.7 公斤/公里。其中,

在燃料電池二氧化碳排放率方面,由於本研究所蒐集之國內外相關資料有多種版 本,有些文獻實際測試結果發現無任何二氧化碳濃度存在,如Contadini(2000)以 及Santarelli and Bertonasco(2003),但有些文獻與機構實際測時結果發現仍有少量 二氧化碳存在,如Ekdunge and Råberg(1998)與Desert Research Institute,因此,為 保守估計二氧化碳減量效益,本研究將燃料電池公車二氧化碳排放率設定為 0.2 公斤/公里。

表 5-4 需求模式效用函數參數值

變數 參數值βi

常數項 β0 0.412 單位車輛購置成本/營收 β1 -0.184

單位里程所需成本 β2 -0.076 最高速度 β3 0.262 污染排放量 β4 -0.302

[資料來源:Brownstone et al. (2000)]

此外,表 5-4 為本研究需求模式效用函數所採用之參數值,主要是參考 Brownstone et al. (2000)對選擇替代燃料車之研究所校估之結果。