第五章 太陽能加熱系統應用之環境與經濟效益分析
6.1 結論
本研究目前主要有三項重要結論，以下分別說明之。
1. 建立 SWHS 分區及成本效益計算方法
台灣雖已推動 SWHS 一段時間了，唯目前並沒有建立方法評估其適 宜性，本研究所建立的分區及成本效益方法可滿足此需求，可供分析 不同分區發展 SWHS 的潛勢與適宜性。過去針對 SWHS 分區大多只 考量太陽潛能，不完全適用於分析台灣的狀況，本研究因而除了依太 陽潛能及行政區域外，亦考量離島區域之差異，將台灣地區分為共四 區。效益中有關節能部分主要參考 Kaldellis et al. (2005)的方法分析，
唯其未考量各區日照資源不同節能效益亦不同，故於計算方法中作了 些修正。參考各分區之水溫資料，利用分區之太陽潛能計算系統之熱 輸出，並利用各地之有效日照天數做為權重，及考量單雙桶之影響，
如此可使計算值較符合實際情形。
2. 建立發展 SWHS 之環境效益與衝擊分析方法
環境與經濟效益分析除了成本以外，亦有必要分析環境效益與衝擊，
考量使用者於 SWHS 上之環境衝擊，本研究因而建立方法以 SWHS 與傳統能源比較所能減少的污染物或 GHGs，建立污染物及 GHGs 之 估算方式，以作為分析環境效益與衝擊之依據。所建立的分析方法可
用以分析台灣各區發 SWHS 的永續效益。唯社會面因資料不足，目 前尚無法進行此部分分析。
3. 依不同情境分析台灣各區發展 SWHS 之適宜性及環境與經濟效益 依據台灣的現況及未來的可能發展，本研究考量補助方案、各區的日 照資源、預期安裝數量與面積及政策目標、政策執行率等因子，作為 建立情境之原則，並依據各別情境資料分析比較各情境之適宜性及環 境與經濟效益。情境一為目前 SWHS 發展情形，並作為其他情境之 比較基準；情境二至五主要討論太陽能產業發展旗艦計畫之不同政策 執行率、不同補助費用、不同集熱器傳熱率及不同 SWHS 初置成本；
情境六則分析年維修佔總初設成本的比例對回收期之影響；情境七比 較不同方案不同折現率(discount rates)下之回收期。各情境分析的重 要結果說明如下:
(1) 情境一[現況]：環境效益比較上，所替代能源為電力時的環境效 益較高，TSP 為 1.8 噸、SOX為 28.8 噸、NOX為 26 噸及 eCO2 為 37176 噸。所替代能源為柴油時次之，一般家庭使用的天然氣 環境效益則較低。豐日照區與高日照區之 SOx、NOx及 eCO2減 量數量明顯較中日照區及外島區為多。當所替代能源為電力時，
污染減量成本較高，而所替代能源為柴油時的成本效益最高，主 要原因為台灣平均電價無明顯漲幅，但柴油價格由 88 年最低 11.5 元/公升上漲至 2009 年 26.1 元/公升左右(中國石油公司，98 年)。
(2) 情境二[太陽能產業發展旗艦計畫執行率]：現況換算為太陽能產 業發展旗艦計畫已約有 66%之執行率。以環境效益分析，若此計 畫執行率達 100%時，替代天然氣使用效益為 TSP1.1 噸、SOX 0.09 噸、NOX為 13.7 噸及 eCO2為 21,217 噸，為現況的 1.5 倍。假設 太陽能產業發展旗艦計畫執行率為 75%、90%、100%及 125%時，
可計算出經濟效益分別為現況的 1.12 倍、1.35 倍、1.50 倍與 1.87
倍。若在政策補助計畫內容不改變下，太陽能產業發展旗艦計畫 期間內總累積達成率估計為 90%，但 98 年開始政府補助增加為 原補助金額的 1.5 倍後，計畫累積達成率應可輕鬆超過原估計的 90%，建議決策者可考量增加此計畫規模。
(3) 情境三[分析補助費用多寡之差異]：以圖 4.1HA 類為例，當補助 費用比例分別為(a)0%，(b)7.5%，(c)10%，(d)15%及(e)20%時，
回收年限分別為 14.8、13.7、13.3、12.6 及 11.9 年。因豐日照、
高日照、中日照及外島區之實際 Rz 值分別為 0.84、0.72、0.57 及 0.78，可看出在豐日照區與外島區即使沒有補助，回收年限仍 屬可接受範圍。唯高日照與中日照的回收年限則有點過長，尤其 是中日照區，若無較多補助，回收年限長達 25 年以上，誘因將 明顯較小。討論補助費用與環境污染減量成本關係，除補助率 (b)7.5%在豐日照區、高日照區及外島區，環境污染處理成本可 於 13 年左右大於補助費用，其餘皆大於 15 年以上。此結果表示，
以環境效益而言，在現有條件未改變下，政策補助費用比例不宜 超過 7.5%。
(4) 情境四[分析傳熱率之影響]：假設技術提昇，傳熱率增加時，Rz 值亦隨之增加，增加的幅度以外島區較為明顯，豐日照區為各分 區中增加幅度最低，原因為豐日照區原有效日照天數已高達 308 天，故能再增加的幅度有限。當傳熱率增加為 80%、85%及 90%
時，GHGs 減量分別為原本數量的 1.02 倍、1.036 倍及 1.051 倍；
成本效益分別為原本的 1.02 倍、1.036 倍及 1.051 倍。因傳熱率 增加可增加相關效益，且對於外島區，中日照區等 Rz 值增加影 響幅度較大，建議決策者可依據 SWHS 產品之傳熱率不同，給 與不同之補助
(5) 情境五[SWHS 初置成本降低]：以圖 4.1HA 類為例，當初設成本
降 為 (a)-10% ;(b)-20%;(c)-30% 時 ， 回 收 年 限 降 低 幅 度 為 (a)-15% ，(b)-29%，(c)-41%；以各分區分析，外島區則因補助 費用較高，回收年限因而最短，中日照區回收年限則都大於 15 年以上，但受初置成本降低之影響回收年限之年數最多，當初置 成本由-10%降至-30%時，回收年限可明顯由 25.3 年降至 16.1 年，減少 9.2 年。故建議決策者可考量當 SWHS 裝設於不同區域，
售價可採取差異價格，考量各區 SWHS 回收年限為調整參考。
(6) 情境六[年維護運轉費用佔總初設成本的比例]：以豐日照區 HA 案例分析，當維護運轉費用係數分別為(a)3%; (b)2%;及(c)1%時，
回收年限由原(a)之 12.8 年分別為降為 11.3、10 年，相對於預設 維護運轉費用係數為 3%，(b)及(c)回收年限降低幅度為(b)-12%，
(c)-22%。可看出年維護運轉費用亦對於回收年限有明顯影響，
建議亦可降低維護運轉費用係數，包括未來建築物鼓勵預設 SWHS 的管線等，鼓勵生產者注重降低維護運轉費用之努力，宣 導如何自行保養 SWHS 之觀念等。
(7) 情境七[折現率分析]：當折現率 i 值由 1.86% 增加到 5%時，對於 中日照區回收年限影響較大，達 17.5%，高日照區、外島區及豐 日照區次之，HA 類 Rz=1 時影響最小，為 4.7%。當 i 值相對增 加時，各區回收年限會隨之降低，特別是中日照區。補助政策亦 因而應考量依據折現率明顯變動時作必要調整。
由用戶者的觀點而言，除了回收年限多寡外，對於初置成本是否會造 成支出上的重大負擔，亦是裝設 SWHS 之考量，另外包括是否需增加管 路修改費用，是否有適合場地等因素；決策者除了單純的政策補助費用 外，亦建議針對用戶者之需求，提供相關幫助；或可由分區甚至針對部 分偏遠之區域有不同之政策考量。在環境效益分析上，所替代能源為電 力時的環境效益較高，所替代能源為一般家庭使用的天然氣時環境效益
則較低；太陽能產業發展旗艦計畫執行率對環境效益上有正面影響，若 執行率達 100%時，可增加環境效益為現況的 1.5 倍。上述各情境分析之 結果可作為後續發展 SWHS 之參考與相關決策之依據。