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第五章 結論與建議

第一節 結論

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第五章 結論與建議

本研究針對台灣地區家戶住宅使用之熱泵熱水系統,從環境資源及能源效率 的角度探討熱泵熱水系統對於台灣住宅部門的適用性。本章將彙整各章節研究討 論之結果提出結論與政策研析,並對未來後續研究提出建議。

第一節 結論

根據歐盟 2009 年發布之再生能源指令,定義熱泵系統所擷取之大氣熱能

(aerothermal)、水熱能(hydrothermal)以及地熱能(geothermal)為再生能源 之選項,熱泵技術不受日夜與天候影響,且具有低耗能、低排碳的優點,可應用 在空調、暖氣、熱水等設備,備受歐美日本等先進國家重視,也是歐美各國政府 極力推廣的項目之一,但由於熱泵系統在我國尚處於發展階段,國內對於熱泵系 統相關研究,較多是探討熱泵熱水系統節能效益和如何提升熱泵系統的能源效率。

故本研究針對台灣地區家戶住宅所使用熱泵熱水系統,透過環境資源及能源效率 的角度,來探討熱泵熱水系統對於台灣住宅部門的適用性。

本研究就環境面以及能源效益面來瞭解熱泵熱水系統對於我國是否具有相 對優勢,故在研究方法上選擇以生命週期評估,來探討熱泵熱水系統生命週期中 對環境之影響。並輔以淨能源分析法評估其直接與間接投入之和與其能源產出,

來考量熱泵熱水系統之淨能源產出,以及生命週期 CO2排放量,來探討熱泵熱 水系統之能源效率是否具有其效益。最後以敏感度分析探討在不同的背景假設下,

分別為再生能源發電比例提升,以及熱泵能源效率提升,對於對環境衝擊之影 響。

選用適合家庭所使用的小型空氣源熱泵熱水機組做為主要探討對象,針對國 內熱泵個案廠商進行系統盤查分析,盤查範圍為熱水系統在製程中相關之原物料 投入(包含原料開採)、能源資源消費及廢棄物排放狀況,並且估算使用運轉過 程中所需之能源投入,以計算熱水系統在製造過程與運轉使用過程中之環境影 響。

研究使用生命週期評估軟體SimaPro 7.3 做為評估工具,選擇Eco-Indicator 95、EPS 2000兩種衝擊評估模式來衡量熱泵熱水系統對環境所造成的衝擊,以淨

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能源分析方法中的能源投資報酬率與能源回收期,並估算熱泵熱水系統生命週期 CO2排放量,檢驗熱泵熱水系統之能源投入是否是具有效益,各分析結果重要結 論如下:

1. 在Eco-Indicator 95 模式十一項衝擊評估項目中,熱泵熱水系統主要之衝 擊效應為重金屬汙染,其次則為優養化、以及酸化;其中又以運轉使用階段導致 之環境衝擊較大,因熱泵熱水系統主要使用電力,而主要原因是在發電過程中的 煤礦投入所致。

2. 以EPS 2000之衝擊評估模式來看,熱泵熱水系統對環境的影響,無生命 資源存量是主要衝擊效應,其次為人體健康;在運轉使用階段對環境衝擊較大,

同樣因為熱泵熱水系統運轉所使用的電力消耗所致。

3. 探究電熱水系統、瓦斯熱水系統以及熱泵熱水系統之生命週期對環境的 衝擊,以人體健康和生態環境的角度來看,使用瓦斯熱水系統對環境衝擊最小,

其次則是熱泵熱水系統;若多考量資源存量消耗,使用熱泵熱水系統是對環境最 友善的,其次則是瓦斯熱水系統;但不管在何種情形下,是用電熱水系統,對環 境的衝擊影響都是最大的。

4. 以淨效益估算熱泵熱水系統之能源投資報酬率(EROI),所得之EROI 值為1.45~5.55,顯示在不同的入水溫度及環境溫度下熱泵熱水系統之投資報酬 皆大於1,能源效率甚至為其投入之5倍以上,表示熱泵熱水系統從生命週期的角 度來檢視能源投資報酬是具有效益的。

5. 以淨效益估算熱泵熱水系統之能源回收期約為0.22年至2.16年,約為2.64 個月至2年又2個月左右,意即表示建造熱泵機組所投入之能源,可在熱泵運轉後 約個2.64個月至2年又2個月回收,表現良好。

6. 瓦斯熱水系統生命週期 CO2排放量在不同熱水系統是表現最為理想的,

再者才是熱泵熱水系統以及電熱水系統。造成此種結果最主要的原因是,使用電 力造成的二氧化碳排放較高,在熱水系統的運轉過程中,為了提供相同溫度的熱 水量,使用電力的熱泵熱水系統與電熱水系統,對 CO2排放量的貢獻也相對較 高。

7. 由敏感度分析可得知,在運轉使用過程階段之電力投入,再生能源發電

分數在 Eco-indicator 95 評估模式下,由原始電力的 74.5 Pt,將下降至 14.5 Pt,

而在 EPS 2000 中,單一得點分數也由原始資料 5440 Pt 下降至 2880 Pt。由此可

20%,在 Eco-indicator 95 模式下分別可以降低 4.79%、9.72%、14.64%及 19.58%

的環境衝擊;由 EPS 2000 衝擊評估模式來看,每當能源效率提升 5%,熱泵系統 Eco-indicator 95 之衝擊評估模式下,以人體健康和生態環境的角度來看瓦斯熱水 系統較熱泵熱水系統環境衝擊貢獻程度較小,但若多考量資源存量的 EPS 2000

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之提出建議。另外,為了避免無效率的能源產出,有關單位也應採用淨能源分析 作為能源政策獎勵綠色能源投資之依據,而非以粗能源產出,方符合社會整體效 益。

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