適用性驗證與再生能源系統管理

一、 再生能源的發展與其應用

由於燃燒化石燃料而釋出的二氧化碳以及其他的溫室效應氣體，已經引起地球 上部分地區氣候的變化，且已產生非常不利的區域性影響。在工業化國家的廣泛民 意調查也顯示，如果氣候變化的衝擊必須被減緩的話，由長期的觀點，全世界必須 移轉至使用低碳的或無碳的能源。其次，為能彌補在未來 20 餘年期間可預期的能源 供需的缺口，再生能源的開發與技術應用已受到重視。

依據國際能源組織 EIA,2009 年的調查，在全球能源需求中再生能源約佔 32%。

如前述，隨著人類對氣候變遷影響的關切以及化石燃料存量的減少，這個比例將會 持續的增加。為了能源供應的安全，現代的工業社會需要大量的各種類的能源，並 建立全球性的能源供應網絡和輸配系統。

（一）化石燃料使用的省思

於 1997 年 12 月在日本京都為防止全球氣候溫暖化會議上通過的京都議定書，

歷經 8 年的波折之後，終於在 2005 年 2 月 16 日正式生效，要求各簽約國應盡力控 制並降低能破壞地球大氣保護層的 6 種溫室氣體的排放量。這些溫室氣體包括二氧 化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、 六氟化硫（SF6）。其中最主要的項目是對二氧化碳排放的減量。二氧化碳的排放源 有一部份是來自建築環境中各種的直接或間接的能源消耗。這也是建築與其設施或 設備的永續經營管理能夠提供的比較具體的貢獻，基本上是指能源的效率使用與智 慧化管理。當然，也包含在建築環境內資源的永續利用。對能源與資源永續利用的 觀念已經讓人類開始思考能源耗用的成本與其對環境的影響或破壞問題。

（二）再生能源與環境保護

即使是在目前的消費水準，現有的能源系統對人類健康與自然環境都有許多有 害的影響。特別是由燃燒化石燃料而釋出的二氧化碳以及其他的溫室效應氣體，其 威脅已經引起在地球上部分地區的氣候產生變化，以及非常不利的影響。由長期的 觀點，如果氣候變化的衝擊必須被減緩的話，全世界必須移轉至低碳的或無碳的能 源。其次，雖然有許多再生能源技術目前還在開發中，而且有些系統的成本目前也 是非常的高，若與化石燃料或核燃料相比，再生能源本質上是無碳的，而且是以比 較永續的方式出現。

再生能源技術在某些領域目前已有相當大的進展，這些進展已提昇了專業人 士、政策決定者、政治家、以及社會大眾對再生能的認知：在 21 世紀中期，再生能 有可能提供與滿足相當大部分的全球能源需要，如果在研究、發展與運用方面有適 當的投資。但是，這種可行性如果想要被實現，全世界就需要更多具有完整的再生 能系統知識的專業人士，這些知識包含做為再生能系統基礎的物理與技術的原則、

經濟學、環境影響、以及如何讓再生能系統融入全世界的能源系統之中。

（三）國外再生能源的發展

依據 2007 年歐盟再生能源政策網以及世界再生能源發展動向資源網的資料統 計。1995 年，歐盟發表「能源政策綠皮書」，以此為基礎，2 年後，通過了歐洲議 會白皮書，確定了歐盟在能源結構中增加再生能源比例的行動綱領。白皮書中提出，

再生能源在一次能源消費中的比例將從 1996 年的 6％提高到 2010 年的 12％，其中 主要是生質能發電和風力發電。而在 2007 年，歐盟委員會再度發表「再生能源準則

（Renewable Energy Roadmap）」，提議將再生能源的消耗量於 2020 年時提升到整 體能源消耗量的 20％，而生質柴油的部分則至少提升至 10％。2004 年，主要的歐 盟國家達成共識，分別制定了 2010 年和 2020 年再生能源的發展目標。為了配合歐

盟的整體行動計劃，德國和英國承諾，到 2010 年和 2020 年再生能源發電量的比例 將分別達到 10％和 20％。西班牙亦表示 2010 年再生能源發電比例超過 29％。北歐 部分國家提出了以風力發電和生質能發電逐步替代核電的目標。

2007 年歐洲再生能源理事會與綠色和平組織聯合發布一項名為「能源革命（The energy revolution -A sustainable World Energy Outlook）」的報告表示，如果各國政府 能在應對氣候變化方面採取更有力的措施，諸如風能、水力、太陽能、潮汐能以及 生質能等，再生能源的全球使用量將出現大幅上升，到 2050 年時，將由目前的 13.2

％上升至 50％。

美國能源部為逐步提高綠色能源的使用比例，制定了風力、太陽能、生質能發 電的發展計畫。其中太陽能發電預計到 2020 年將占全國發電裝置總增量的 15％左 右，累計安裝量達到 3,600 萬瓩。加拿大預計到 2010 年，生質能的利用將增長 14

％，紙漿及造紙工業達到能源自給，同時還大量增加從廢棄物中提取能源的項目。

巴西總統盧拉去（2006）年宣布了政府的生質柴油計畫，即在柴油中強制性添加 2

％的生質柴油，該計畫從原訂的 2008 年提前到了今年實施。預計到 2013 年，巴西 柴油中添加生質柴油的比例將達到 5％。

日本從 1993 年開始實施「新陽光計畫（New Sunshine Project）」，以加快太陽 能電池、燃料電池、氫能及地熱能等的開發利用。1997 年，日本又宣布 7 萬太陽能 屋頂計畫，計劃到 2010 年安裝 760 萬瓩的太陽能電池。2005 年中國在再生能源法 規政策建設上也取得了重大進展，同年 2 月提出了「再生能源法」，2006 年 1 月 1 日法律施行後，成為實施再生能源發電固定電價政策的第 6 個發展中國家。在 2005 年 11 月又召開了有全球 80 多個國家參與的「2005 國際再生能源大會」，會中提出 了促進全球再生能源發展行動的「北京宣言」。

澳大利亞計畫到 2010 年，將再生能源的供應量增加 2％，再生能源發電量增加 到 255 億瓩，相當於全國發電量的 12％。

將再生能源巨大的資源潛力和全球的能源需求相比，目前的再生能源開發利用 量還只是冰山一角，而大部分再生能源技術已經處於準商業化的階段，今後，隨著 技術的進步，成本將進一步降低。預計 2020 年風電和生質能發電及 2030 至 2040 年太陽能發電成本，將降低到可以與一般化石燃料價格相競爭的水準。屆時將使得 再生能源快速發展，從補充能源躍升為世界的主導能源之一。

（四）我國再生能源的發展

我國的能源高達 99.2%都是仰賴國外進口，政府為因應全球能源供應局勢之變 化，早已積極的推展永續能源政策。民國 87 年召開的「全國能源會議」，擬定我國 未來的能源政策以及政府應加強推動再生能源之決議。在衡量當時的國內技術水 準、經濟能力與天然條件的限制之後，認為再生能源只能做為石油、煤炭、天然氣 以及核能的補助能源，初步規劃在民國 109 年時再生能源占全國能源總供給量 3%

的目標。

經濟部能源委員會在「全國能源會議」之後，成立新能源及淨潔能源研究開發 推動小組，於民國 88 年 3 月提出「新能源及淨潔能源研究開發規劃」報告。定義之 再生能源項目包括：太陽熱能、太陽光電、風能、地熱、水力、生質能與廢棄物能

（沼氣、生質汽柴油、廢棄物轉化為固態、液態或氣態之衍生燃料）。報告也將各 頊技術之發展區分為四個階段：研發階段、示範（或導入）階段、推廣階段以及普 及階段。目前除了海洋能技術尚待研發之外，其餘的風能、地熱、太陽光電、酒精 汽油、生質柴油、沼氣發電、廢棄物氣化發電及廢棄物熱利用都處於獎勵示範階段，

小水力、廢棄物焚化發電由環保署繼續推廣、太陽熱能已進入獎勵推廣階段。

經濟部能源委員會在民國 89 年實施「再生能源 5 年示範推廣計晝」，包括太陽 能熱水系統、太陽光電及風力發電。其中的「太陽能熱水系統推廣獎勵辦法」對購 置者補助購置費用 15～20%，「風力發電示範系統設置補助辦法」及「太陽光電發 電示範系統設置補助要點」對設置者提供設置費用 50%之高額補助。此外，「促進 產業升級條例」對購置再生能源設備者，也有獎勵優惠之規定。例如，投資抵減營 利事業所得稅 10～20%、加速折舊以及低利融資等。

行政院於民國 91 年 l 月 17 日頒行「再生能源發展方案」，加強示範推廣以及 技術與產品的研發。經濟部能源委員會參考國外成功案例，彙集國內專家意見，在 兼顧環境保護、能源安全、經濟發展之三贏策略考量下，於民國 91 年 l 月提出「再 生能源發展條例」，希望能建立穩定的獎勵的措施，充分反映綠色能源的整體效益，

使再生能源具投資效益，加速再生能源開發利用。將我國的再生能源依各類再生能 源技術的發展成熟度，分為短、中、長三階段的推動。預計至民國 109 年，再生能 源發電容量將占總發電裝置容量的 10%以上。其次，推動各級政府機關、學校及公 營事業率先評估其設置再生能源利用設備之可行性，並編列預算，逐步設置，希望 能經由政府單位的示範作用，激勵民間的跟進設置。「再生能源發展條例」於民國 91 年 6 月由經濟部陳報行政院審議。後因立法院法案不續審的緣故，目前尚未完成 正式立法的程序。

再生能源發展條例業於民國 98 年 7 月 8 日公布施行，主要為了推動再生能源的 使用，獎勵發電總量為 650 萬瓩至 1000 萬瓩。截至 98 年 10 月 31 日止，再生能源 累計設置量為 314.04 萬瓩，預計至 98 年底可增加 4.7 萬瓩，共計 318.74 萬瓩，約 占總裝置容量 8.2%。目前國內各項再生能源發展成效如下：

1. 風力發電：至 98 年 10 月底已完工 200 台風機，裝置容量共計 38.06 萬瓩，

籌設施工中約 150 台，計有 31.4 萬瓩。