行政院國家科學委員會專題研究計畫 期末報告
低碳能源科技人才培育政策
計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 101-3113-S-009-003- 執 行 期 間 ： 101 年 11 月 01 日至 102 年 09 月 30 日 執 行 單 位 ： 國立交通大學科技管理研究所 計 畫 主 持 人 ： 袁建中 共 同 主 持 人 ： 李宗耀、張世其 計畫參與人員： 學士級-專任助理人員：闕世昭 碩士班研究生-兼任助理人員：林谷溢 碩士班研究生-兼任助理人員：賴力瑜 碩士班研究生-兼任助理人員：蔡志宏 碩士班研究生-兼任助理人員：陳皓雲 碩士班研究生-兼任助理人員：闕國峰 碩士班研究生-兼任助理人員：徐肇駿 碩士班研究生-兼任助理人員：侯明江 碩士班研究生-兼任助理人員：劉盈初 博士班研究生-兼任助理人員：林慶瑋 報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 公 開 資 訊 ： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 102 年 12 月 24 日
中 文 摘 要 ： 低碳能源科技目前為全世界發展的主軸，低碳能源科技大致 可分為「再生能源」、「節約能源」、 「能源新利用」、「能源關聯技術」與「溫室氣體減量技 術」五大領域，然而低碳能源科技產業在國 內的產值目前並不高，技術尚處於研發階段，但以我國產業 現有的聚落與實力，在政府的策略性扶 植之下，這些潛力產業未來將更有大幅躍升的可能性，而低 碳產業政策也將有利於我國整體產業的 汰舊換新，逐步實踐低碳家園的施政目標。 能源是世界各個國家在經濟發展與環境保護的重要關鍵。能 源為影響經濟發展、民生福祉、環 境保護的重要因素，建構永續能源發展政策，兼顧能源、經 濟及環境的均衡發展，已是當前各國施 政的重要全球化課題。因此我國能源科技研發已是政府施政 的重要項目，須要積極擘劃國家低碳能 源科技人力資源的重要方向，以掌握未來發展契機，並建立 能源產業發展的未來願景，為本研究極 需探討的議題。 本研究目的為下列 4 項：1.探討全球低碳能源主要國家與產 業所需之人力需求、2.探討主要國 家推行低碳能源科技之培育類型、3.探討全球低碳能源科技 人才培育走與 4.探討我國低碳能源科技 人才培訓因應對策。本研究資料來源為技術資料庫、政府及 研究機構出版品、專家意見與訪談、相 關公司發表之報告與文章、國家低碳能源政策資訊與低碳能 源產業文獻為本研究資料來源之主軸。 本研究方法為文獻評論、專家問卷德爾菲法、多變量分析、 品質機能展開模式、決策實驗室分 析法為主要方法，並以國家創新模型與鑽石理論模型為輔， 以利建立研究模型。 本研究之預期成果為提供我國低碳能源科技人力需求、技術 與人力需求之關係及國家低碳能源 科技人才培育走向，以利對我國低碳能源科技經濟更有效之 發展；本研究之創新之處，為透過多種 方法之間做結合，並以國家創新模型與鑽石理論模型為輔 佐，提供更有利的分析與建議。 中文關鍵詞： 低碳能源科技、人力需求、國家創新模型、鑽石理論模型 英 文 摘 要 ： 英文關鍵詞：
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■成果報告
□期中進度報告
低碳能源科技人才培育政策
Talent Training Policy for Low-Carbon Energy Technology
計畫類別：■個別型計畫 □整合型計畫
計畫編號：NSC 101－3113－S－009－003
－
執行期間：101 年 10 月 01 日至 102 年 09 月 30 日
執行機構及系所：國立交通大學科技管理研究所
國立彰化師範大學企業管理學系
開南大學專案管理研究所
計畫主持人：袁建中教 授
共同主持人：張世其副教授、李宗耀助理教授
計畫參與人員：林谷溢、闕世昭、闕國峰、陳皓雲、蕭思根、賴力瑜、
蔡志宏、黃瑋杏、龔爾亮、林慶瑋、侯明江、劉盈初
本計畫除繳交成果報告外，另須繳交以下出國心得報告：
□赴國外出差或研習心得報告
□赴大陸地區出差或研習心得報告
□出席國際學術會議心得報告
□國際合作研究計畫國外研究報告
處理方式：
除列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
中 華 民 國 102 年 7 月 29 日
計畫成果亮點
請依下列格式撰寫計畫成果亮點，並提供具代表性之照片、圖片，以突顯計畫成
果之特色與突破。
台灣低碳綠能科技產業對人才需求程度與缺口之分析
李宗耀/交通大學科技管理研究所
【第一段】
目標
1.探討全球低碳能源主要國家與產業所需之人力需求：應用文獻評論收集國家低
碳能源政策與產業相關培育人才，經由交叉比對，可提供低碳能源產業人才亟需培
育為何；2.探討全球低碳能源科技人才培育走向；3.探討我國低碳能源科技人才培訓
因應對策。
【第二段】
成果亮點與突破
我們透過 DEMATEL 找出準則之間的因果關係，再透過 DANP 找出權重，瞭解
目前低碳能源科技產業(LED 照明產業、太陽熱能產業、太陽光電產業、風力發電產
業、電力產業、能源服務產業、電力監控產業、二氧化碳捕獲封存產業、地熱發電
產業)的人才需求程度及人才缺口，可作為政府未來規劃人才培育政策之建議方向，
故為本計畫成果亮點。
【第三段】
具體影響
透過技術文獻與品質機能展開，得到太陽光電產業與技術之間的關聯性，並與
太陽光電產業人才需求分析進行關聯性分析，得到之結果，可提供我國低碳能源科
技產業人才需具備相關技術，或需培育相關人才之技術。
【第四段】
未來願景
本計劃根據專家所提供的資訊，透過研究方法的理論及實證分析的結果，可瞭
解目前低碳能源科技產業(LED 照明產業、太陽熱能產業、太陽光電產業、風力發電
產業、電力產業、能源服務產業、電力監控產業、二氧化碳捕獲封存產業、地熱發
電產業)的人才需求程度及人才缺口，若後續能夠將其他低碳能源科技產業進行研究
分析，相信對於台灣低碳能源科技產業發展及政府帶來規劃人才培育政策方向影響
深遠。
照片/圖片說明：
1.
請提供至少 2 張，至多 4 張為限。
2.
每張解析度需達 800 萬畫素以上，同時請回傳照片原始檔。
3.
每張照片/圖片請附 30 字以內文字說明。
圖
一
圖檔 1（請插入圖片）：
圖說 1：提升團隊成員對研究方法的認知程度及瞭解實作重點方向。
圖
二
圖檔 2（請插入圖片）：
圖說 2：到低碳島(澎湖)實地訪察及召開會議討論執行計畫的進度。
國科會補助專題研究計畫成果報告自評表
請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價
值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）
、是否適
合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。
1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估
□ 達成目標
■ 未達成目標（請說明，以 100 字為限）
□ 實驗失敗
□ 因故實驗中斷
■ 其他原因
說明：
台灣目前部分綠能產業尚未成熟，在問卷發放部分無法達到預期的回收成
效，本研究問卷發放以各產業相關公司之業主、高階主管或具有資深經歷之相關
人士做為主要對象。執行計畫期間也邀請產業的專家座談，舉辦兩場的研習營(1
場為 1 天，另 1 場為 3 天)。然而本問卷內容所涵蓋的範圍極大，對於受訪者而
言並非都具有該產業整體的經驗或訊息。因此在問卷資料處理上，將採取以構面
為單位的方式進行處理，在進行整體的運算，進而提高回收問卷的利用率並降低
該產業無完整問卷資料可進行運算之窘境。
2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：
論文：□已發表 □未發表之文稿 ■撰寫中 □無
專利：□已獲得 □申請中 ■無
技轉：□已技轉 □洽談中 ■無
其他：
（以 100 字為限）
摘要
低碳能源科技目前為全世界發展的主軸，低碳能源科技大致可分為「再生能源」、「節約能源」、 「能源新利用」、「能源關聯技術」與「溫室氣體減量技術」五大領域，然而低碳能源科技產業在國 內的產值目前並不高，技術尚處於研發階段，但以我國產業現有的聚落與實力，在政府的策略性扶 植之下，這些潛力產業未來將更有大幅躍升的可能性，而低碳產業政策也將有利於我國整體產業的 汰舊換新，逐步實踐低碳家園的施政目標。 能源是世界各個國家在經濟發展與環境保護的重要關鍵。能源為影響經濟發展、民生福祉、環 境保護的重要因素，建構永續能源發展政策，兼顧能源、經濟及環境的均衡發展，已是當前各國施 政的重要全球化課題。因此我國能源科技研發已是政府施政的重要項目，須要積極擘劃國家低碳能 源科技人力資源的重要方向，以掌握未來發展契機，並建立能源產業發展的未來願景，為本研究極 需探討的議題。 本研究目的為下列 4 項：1.探討全球低碳能源主要國家與產業所需之人力需求、2.探討主要國 家推行低碳能源科技之培育類型、3.探討全球低碳能源科技人才培育走與 4.探討我國低碳能源科技 人才培訓因應對策。本研究資料來源為技術資料庫、政府及研究機構出版品、專家意見與訪談、相 關公司發表之報告與文章、國家低碳能源政策資訊與低碳能源產業文獻為本研究資料來源之主軸。 本研究方法為文獻評論、專家問卷德爾菲法、多變量分析、品質機能展開模式、決策實驗室分 析法為主要方法，並以國家創新模型與鑽石理論模型為輔，以利建立研究模型。 本研究之預期成果為提供我國低碳能源科技人力需求、技術與人力需求之關係及國家低碳能源 科技人才培育走向，以利對我國低碳能源科技經濟更有效之發展；本研究之創新之處，為透過多種 方法之間做結合，並以國家創新模型與鑽石理論模型為輔佐，提供更有利的分析與建議。 關鍵字：低碳能源科技、人力需求、國家創新模型、鑽石理論模型Abstract
Low-Carbon energy technology has become the main stream. This technology can be broadly divided into renewable energy, energy saving, energy new use, associated energy, and greenhouse emission reduction. However, the output value of the low-carbon energy technology industry in Taiwan is not high as an emerging technology. It still appears high potential as the existing cluster, industrial strength, and governmental funding. A supportive policy for low-carbon industrial can renew local industry, and gradually realize low-carbon neighborhood. Energy is the key for economic development and sustainable environment to every country. Constructing sustainable energy development policies and factoring in the balance between energy, economy and environment is an important global issue. Therefore, Taiwan has considered energy technology research and development as an important project of government policy. This study aims to explore the related issues and aids to seize the future vision of energy technology. The purposes of this study include: (1) Exploring the human resource need of low-carbon energy industry in major countries; (2) Discussing the incubation patterns in major countries; (3) Exploring global low-carbon energy technology talent training; and (4) Discussing low-carbon energy talent training strategy in Taiwan. The sources of this study include technical databases, government publications, expert opinions and interviews. The research methods in this study adopt literature review, Delphi method, multivariate analysis, quality function deployment model, decision-making analysis. National innovation model and diamond theoretical model is also deployed to establish research framework. The expected results of this study is to provide the manpower needs of low-carbon energy technologies in Taiwan, the relationship between technology and human needs, national low-carbon energy technology talent training policy to facilitate effective development of the economy of low-carbon energy technology in Taiwan. The innovative aspect of this study is the combination of a variety of methods in conjunction with national innovation model and diamond model to provide a useful analysis and recommendations.
Keyword: Low-Carbon Energy Technology, Talent Need, National Innovation Model, Diamond Model
目錄
計畫成果亮點 ... II 國科會補助專題研究計畫成果報告自評表 ... III 摘要 ... V Abstract ... V 目錄 ... VI 表目錄 ... VIII 圖目錄 ... XI 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究背景 ... 1 第二節 研究動機 ... 1 第三節 研究目的 ... 2 第四節 研究架構 ... 2 第五節 資料來源 ... 3 第二章 相關文獻 ... 4 第一節 人力資源管理 ... 4 第二節 我國創新系統文獻評論 ... 5 第三節 能源產業技術發展動向 ... 6 一、 節約能源 ... 7 二、 再生能源 ... 32 三、 能源新利用 ... 48 四、 能源關聯技術 ... 63 五、 溫室氣體減量技術 ... 71 六、 各國低碳能源科技政策 ... 74 第三章 研究方法 ... 86 第一節 德爾菲法 ... 86 第二節 多變量分析 ... 86 一、 信度分析 ... 86 二、 效度分析 ... 87 三、 相關分析 ... 87 四、 迴歸分析 ... 87 第三節 品質機能展開模式 ... 88 第四節 決策實驗室分析法 ... 89 第四章 建立研究模型 ... 91 第一節 整體研究模型建構 ... 91 第二節 國家產業趨勢分析 ... 92 第三節 產業人才需求分析 ... 92 第四節 品質機能展開模式 ... 92 第五章 實證分析 ... 94 第一節 LED 照明產業分析... 94 第二節 太陽熱能產業分析 ... 98 第三節 太陽光電產業分析 ... 101 第四節 風力發電產業分析 ... 105 第五節 電力產業分析 ... 109 第六節 能源服務產業分析 ... 113 第七節 電力監控產業分析 ... 117 第八節 二氧化碳捕獲封存產業分析 ... 121第九節 地熱發電產業分析 ... 125 第六章 結論與建議 ... 129 第一節 結論 ... 129 第二節 建議 ... 132 參考文獻 ... 133 附件 ... 141 「冷凍空調產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 141 「LED 照明產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷... 154 「節能建築產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 166 「太陽光電產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 180 「太陽熱能產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 198 「風力發電產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 210
「能源服務(Energy Service Company；ESCOs)產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 224
「生質能源產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 239 「氫能源與燃料電池產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 252 「電動車輛產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 271 「海洋能產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 290 「電力監控產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 303 「電力產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 317 「二氧化碳捕獲封存產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 332 「地熱發電產業」之產業鏈與技術人才需求分析問卷 ... 346
表目錄
表 1. 國家創新系統相關文獻定義表 ... 6 表 2. 冷凍空調產業產品類別分類表 ... 8 表 3. 我國冷凍空調種技術分類表 ... 9 表 4. LED 發展沿革表... 13 表 5. 我國鼓勵 LED 照明產業相關政策表... 15 表 6. 我國 LED 照明光電產品全球市占率趨勢表... 16 表 7. 台灣電力產業場歷年電力裝置容量表 ... 19 表 8. 台灣電力產業歷年發電量表 ... 19 表 9. 台灣電力公司成本結構表 ... 19 表 10. 不斷電設備(UPS)主要分類表 ... 21 表 11. 不斷電系統廠商及系統分類表 ... 22 表 12. 重電設備主要產品生產廠商一覽表 ... 23 表 13. 台灣綠建築標章(EEWH)主軸指標說明表 ... 24 表 14. 日常節能規劃重點表 ... 25 表 15. 建築節能設計手法介紹表 ... 26 表 16. 建築空調節能介紹表 ... 27 表 17. 建築照明節能介紹表 ... 28 表 18. 95-101 年示範節能績效保證專案績效表 ... 32 表 19. 美國各地地熱發電機容量表 ... 42 表 20. 各種能源抗天災能力比較表 ... 42 表 21. 海洋能源發展概況表 ... 45 表 22. 深層海水多目標利用效益分析表 ... 46 表 23. 海洋能源國內外技術發展指標表 ... 47 表 24. 台電預估台灣海洋能潛在能量表 ... 48 表 25. 氫能源發展指標表 ... 50 表 26. 燃料電池應用優點表 ... 51 表 27. 2004~2016 年美國氫能技術開發與燃料電池應用規劃表 ... 52 表 28. 氫能源與燃料電池國內外技術發展指標表 ... 52 表 29. 電池常見種類表 ... 53 表 30. 燃料電池分類表 ... 53 表 31. 燃料電池製造業分類表 ... 54 表 32. 全球燃料電池系統市場規模概況表 ... 54 表 33. 各國燃料電池發展計畫表 ... 56 表 34. 傳統汽油車與電動車現況比較表 ... 59 表 35. 傳統汽油車與電動車最終產品結構比較表 ... 59 表 36. 電動車輛電池系統功能需求表 ... 60 表 37. 電動車電池分類表 ... 61 表 38. 主要產品銷售額佔汽車及其零件製造業銷售額之比重表 ... 61 表 39. 我國汽車零組件主要進、出口國家(地區)排名表 ... 61 表 40. 各國新能源車政策表 ... 63 表 41. 各國電動車推動方案表 ... 63 表 42. 國內未來電力監控技術之推動策略與發展時程表 ... 66 表 43. 居家節能應用產品表 ... 66 表 44. 智慧電網產業涵蓋應用範圍表 ... 67 表 45. 台灣智慧電網概念相關公司表 ... 70 表 46. 智慧型能源通訊技術成果表 ... 70表 47. 各國強制添加生質能源政策概況表 ... 75 表 48. 美國聯邦政府的節能政策表 ... 76 表 49. 美國能源蘊藏量、生產量及消費量分析表 ... 76 表 50. 政府人才培育政策表 ... 76 表 51. 歐盟最終能源部門使用概況表 ... 77 表 52. 德國再生原料耕作面積之發展表 ... 78 表 53. 2002 年德國可更新能源的供應結構表 ... 78 表 54. 韓國能源管理公司的預算及人事表 ... 79 表 55. 2001 年「能源合理使用基金」的貸出項目金額表 ... 79 表 56. 企業參與自發性 CO2 減量協議表 ... 79 表 57. 1990-2006 年日本國內二氧化碳排放量變化表 ... 80 表 58. 2008 年日本的新能源項目預算安排表 ... 80 表 59. 台灣永續能源政策與目標表 ... 85 表 60. 國家產業趨勢分析表 ... 92 表 61. 產業人才需求分析表 ... 92 表 62. 品質機能展開技術間關聯模型表 ... 93 表 63. 品質機能展開產業上中下游與技術間關聯模型表 ... 93 表 64. LED 照明產業 DANP 分析表 ... 94 表 65. LED 照明產業人才需求程度 QFD 分析表... 95 表 66. LED 照明產業人才滿足程度 QFD 分析表... 96 表 67. LED 照明產業人才需求缺口分析表... 97 表 68. 太陽熱能產業 DANP 分析表 ... 98 表 69. 太陽熱能產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 99 表 70. 太陽熱能產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 100 表 71. 太陽熱能產業人才需求缺口分析表 ... 100 表 72. 太陽光電產業 DANP 分析表 ... 101 表 73. 太陽光電產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 102 表 74. 太陽光電產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 103 表 75. 太陽光電產業人才需求缺口分析表 ... 104 表 76. 風力發電產業 DANP 分析表 ... 105 表 77. 風力發電產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 106 表 78. 太陽光電產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 107 表 79. 太陽光電產業人才需求缺口分析表 ... 108 表 80. 電力產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 110 表 81. 電力產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 111 表 82. 電力產業人才需求缺口分析表 ... 112 表 83. 能源服務產業 DANP 分析表 ... 113 表 84. 能源服務產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 114 表 85. 能源服務產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 115 表 86. 能源服務產業人才需求缺口分析表 ... 116 表 87. 電力監控產業 DANP 分析表 ... 117 表 88. 電力監控產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 118 表 89. 電力監控產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 119 表 90. 電力監控產業人才需求缺口分析表 ... 120 表 91. 二氧化碳捕獲封存產業 DANP 分析表 ... 121 表 92. 二氧化碳捕獲封存產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 122 表 93. 二氧化碳捕獲封存產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 123 表 94. 二氧化碳捕獲封存產業人才需求缺口分析表 ... 124
表 95. 地熱發電產業 DANP 分析表 ... 125
表 96. 地熱發電產業人才需求程度 QFD 分析表 ... 126
表 97. 地熱發電產業人才滿足程度 QFD 分析表 ... 127
圖目錄
圖 1. 本研究架構圖 ... 2 圖 2. 資料來源圖 ... 3 圖 3. 人力資源管理功能策略流程圖 ... 4 圖 4. 國家創新系統示意圖 ... 5 圖 5. 我國冷凍空調科技發展歷程圖 ... 7 圖 6. 蒸汽壓縮式冷凍空調系統基本循環圖 ... 8 圖 7. 我國 LED 照明產業 SWOT 分析圖 ... 11 圖 8. LED 製程成本結構圖... 12 圖 9. 典型區域能源系統圖 ... 17 圖 10. 我國現行電力市場架構圖 ... 18 圖 11. 研華於環保節能產業主要切入領域圖 ... 21 圖 12. 全球綠建築工系統現況圖 ... 24 圖 13. 能源服務收益績效改善專案具溫室氣體減排交易之保證合約受益示意圖 ... 29 圖 14. 能源績效保證合約運作架構與流程圖 ... 31 圖 15. 風能應用技術發展時程圖 ... 33 圖 16. 我國太陽光電技術發展時程圖 ... 34 圖 17. 我國聚光型太陽光發電技術發展時程圖 ... 35 圖 18. 太陽熱能技術發展發展時程圖 ... 36 圖 19. 太陽熱能產業練圖 ... 37 圖 20. 國內定置型生質能發電及熱利用技術發展時程圖 ... 40 圖 21. 國內運輸用生質燃料技術發展時程圖 ... 40 圖 22. 各種能源價格比較圖 ... 43 圖 23. 海洋能源發電量圖 ... 44 圖 24. 國內外質子交換膜燃料電池發展時程圖 ... 48 圖 25. 國內固態氧化物燃料電池發展時程圖 ... 49 圖 26. 直接甲醇燃料電池(DMFC)技術發展時程圖 ... 49 圖 27. 我國進行氫能開發與利用的效益圖 ... 50 圖 28. 氫能源與燃料電池上中下游產業鏈圖 ... 55 圖 29. 電動車輛商業化市場推動進程預測圖 ... 57 圖 30. 國內潔淨省能電動車輛與技術發展里程圖 ... 58 圖 31. 電動車技術魚骨圖 ... 60 圖 32. 電動車輛產業鏈圖 ... 62 圖 33. 智慧電網總體架構分層規劃示意圖 ... 65 圖 34. 智慧電網興起緣由示意圖 ... 67 圖 35. 智慧電網系統架構與組成圖 ... 68 圖 36. 智慧電網示意圖 ... 69 圖 37. 台電智慧電網規劃圖 ... 69 圖 38. 我國發展智慧電網市場鑽石模型分析圖 ... 71 圖 39. 國內未來 CO2捕獲技術的推動策略圖 ... 72 圖 40. 我國 CO2捕獲技術發展時程圖 ... 73 圖 41. 氣化多元化應用圖 ... 73 圖 42. 美國的能源教育主要架構圖 ... 77 圖 43. 澳洲能源消費量與出口量圖 ... 82 圖 44. 中國低碳城市發展模式圖 ... 83 圖 45. 台灣未來能源政策及執行措施規劃（草擬）圖 ... 84 圖 46. 台灣地區能源政策及執行措施架構圖 ... 84圖 47. 品質機能展開圖(品質屋) ... 89
圖 48. 品質機能展開(QFD)操作轉換流程圖 ... 89
圖 49. DEMATEL 範例-直接關係圖及直接關係矩陣圖 ... 90
第一章 緒論
第一節 研究背景
低碳能源科技目前為全世界發展的主軸，低碳能源科技大致可分為「再生能源」與「節約能源」 兩大領域。我國對於低碳能源科技的規劃，一方面以推廣再生能源進行「開源」工作，包括太陽光 電、風力發電、生質能、氫能（燃料電池）、地熱、海洋能等。另一方面，則以降低碳能源使用， 實踐「節流」措施，包括照明、交通運輸、綠能建築、省電器具、冷凍空調等節能工作【174】。 能源為產業與經濟發展的動力，與人民生活和人類生存環境休戚與共，在社會永續發展過程中 具舉足輕重作用。唯能源問題錯綜複雜，影響國家安全、經濟發展、環境品質及國民福祉至深且鉅， 必須對能源供應安全、效率提升、環境保護、研究發展、教育宣導等詳加規劃，始能因應國內外局 勢變化【178】。 我國能源政策以追求永續發展為施政方針，兼顧國際發展趨勢及國內社會經濟條件，將「永 續」、「安全」、「效率」及「潔淨」作為核心目標，整合當前國內外能源環境，再經由「調合三 E 發 展」、「推動無悔策略」、「提高自主能源」、「加強區域合作」、「強化價格機能」、「提升能源效率」、「擴 張科技能量」、「協助潔淨產業」等方式，以達成能源安全、環境保護及產業競爭力之三贏和二氧化 碳減量之目的【176】。 我國政府除了以國家型能源計畫加強技術研發，輔導產業積極佈局國際市場外，更以各項示範 計畫與補助獎勵措施，落實其在國內的應用，將內需市場的餅擴大，建構有利於本國業界發展的環 境。且積極開發本國的太陽能、LED 照明、風能、電能儲存等市場，為相關產業預先鋪路，使這些 具潛力的能源產業能生根茁壯，成為日後的低碳能主力，打造台灣未來低碳產業的新風貌【178】。 經濟部推出「綠色能源產業旭升方案」發展低碳產業，目前已遴選出再生能源領域中的太陽光 電，與節約能源領域的 LED 照明等兩項產業作為發展重點，也是所謂的「能源光電雙雄產業」。依 據此計畫，2015 年太陽光電產值預計將達到新台幣 4,500 億元的，LED 照明將達到 5,400 億元，整 體綠能產業將突破兆元的規模，成為台灣立足全球的新基礎【177】。 台灣太陽光電與 LED 照明產業在現階段都已形成相當的經濟規模，而半導體與光電技術領域已 有相當基礎，充沛的能量更可迅速移轉。 2008 年我國太陽能光電產值達到新台幣 1,011 億元，LED 照明產業產值則在 2009 年達到 885 億元。同時，雙雄產業已在國際上嶄露頭角，目前太陽能電池 產值已躋身世界第 4，LED 光源產量更居全球首位，產值則為第 2【174】。 2009 年金融風暴橫掃國際經濟，在全球各主要產業幾乎均呈衰退的情形下，我國太陽光電系統 業仍逆勢成長 264%，LED 應用照明亦大幅增長 221%。在景氣逐步恢復之際，國際減碳需求持續上 升，加上先進國家提供對抗全球暖化資金，國內兩大主力綠能產業的成長更顯得樂觀【174】。 除兩大主力產業外，政府另規劃出風力發電、生質能源、氫能與燃料電池、能資源通訊、電動 車輛等具潛力之能源產業。上述產業在國內的產值目前並不高，技術尚處於研發階段，但以我國產 業現有的聚落與實力，在政府的策略性扶植之下，這些潛力產業未來將更有大幅躍升的可能性，而 低碳產業政策也將有利於我國整體產業的汰舊換新，逐步實踐低碳家園的施政目標【177】。第二節 研究動機
能源是世界各個國家在經濟發展與環境保護的重要關鍵。能源為影響經濟發展、民生福祉、環 境保護的重要因素，建構永續能源發展政策，兼顧能源、經濟及環境的均衡發展，已是當前各國施 政的重要全球化課題。如何積極投入與綠能相關科技研發並佈局產業，是另創新一波的產業發展契 機。因此我國能源科技研發已是政府施政的重要項目，須要積極擘劃國家低碳能源科技人力資源的 重要方向，以掌握未來發展契機，並建立能源產業發展的未來願景，為本研究極需探討的議題。第三節 研究目的
綠色能源產業，有幾個重要面向，能源面，有效改善能源結構，朝低碳能源發展；社會面，有 助於建構低碳社會與低碳城市，塑造節能減碳新風貌；在產業面，將引領台灣成為能源技術及生產 大國，創造綠色工作機會；在科技面，培養能源科技高級人才，並發展前瞻能源技術的機會。經由 上述說明，本研究目的為下列 4 項： 1. 探討全球低碳能源主要國家與產業所需之人力需求：應用文獻評論收集國家低碳能源政策 與產業相關培育人才，經由交叉比對，可提供低碳能源產業人才亟需培育為何。 2. 探討全球低碳能源科技人才培育走向：應用品質機能展開分析，其包含國家產業與技術之 關係與技術間關係及國家已有相關培育走向，進行分析與建議 3. 探討我國低碳能源科技人才培訓因應對策：經由低碳能源主要國家、產業與人才需求分析 得到的結果，提出給予政府有利的走向與建議。第四節 研究架構
圖1. 本研究架構圖第五節 資料來源
本計畫之資料來源是經由技術資料庫、政府及研究機構出版品、專家意見與訪談、相關公司發 表之報告與文章、國家低碳能源政策資訊與低碳能源產業文獻，詳如下圖所示。
第二章 相關文獻
第一節 人力資源管理
企業的資金、廠房、設備、技術乃至資訊等資源，要能充分發揮其功能，必須借重組織成員的 才智、能力與工作熱忱，才可能有成，故「人」實為組織最重要的資產【64】。Charles Handy 曾在 「組織寓言」這本書中，提出「醡醬草理論」（Shamrock Organization），他認為未來的組織，將由 三種部分的人力所組成，就像醡醬草的三片葉子，第一片葉子代表專業核心（Profession Core），是 由專業人員、技術人員和管理人員，所組成的核心人力；第二片葉子代表契約人員（Contractor）可 以包括外包與委外人員；第三片葉子代表臨時性聘僱人員（Contingent Workforce）【111】。如何使這 些人的前程規劃，配合組織整體目標，使組織與個人利益充分結合，是現代人力資源管理的重要課 題。人力資源管理之功能內涵相當廣泛，但一般分為下列五大活動策略【123】： 1. 甄選： 人事招募甄選是組織所有人力資源活動中最重要的一環，因為在此同時會涉及組 織與外界所產生的互動關係，而在招募的過程中也肩負了對外宣傳與建立企業形象的使 命。 2. 訓練： 甄選的過程旨在挑選出合於組織需求的應徵者，但並非所有被挑選出來的均可符 合組織的期望。故為滿足組織的需求，在進入公司之前必須施以一定的訓練，使其一能符 合組織所需，二則在使其能瞭解組織性質、作業程序與組織規章 3. 任用： 在於激發員工現有工作績效以及未來工作潛力。在主管部分，期藉由有效授權， 以發揮領導效能。 4. 評估： 評估員工的努力以及對其成果進行檢視的過程，以對組織提供有價值的參考資 訊，並做為改進各類人事以及其他功能活動的基礎，主要的目的即在提升組織經營效率並 強化組織的競爭力。 5. 留用： 此是屬於激勵與發展的部分，期能對員工之生產力產生影響，進而也可對組織整 體績效有所提升。 圖3. 人力資源管理功能策略流程圖 資料來源：本研究整理第二節 我國創新系統文獻評論
國家創新系統是一個廣泛的概念，將研究的焦點放在一個經濟體系中創新進而產生與擴散的過 程。國家創新系統也特別重視創新在國家的疆界內如何被引入與擴散、國家經濟體系間有何差異以 及創新對經濟體成長的重要性，因此本節將針對國家創新系統加以探討。
Freemen 於 1982 以國家創新系統(National Innovation System, NIS)其概念解釋日本為何成為戰後 經濟最成功國家的論點後，各界隨即興起一股探索 NIS 對國家經濟發展影響的風潮【41】。此時， 經濟合作發展組織(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)提出國家創新系 統觀念建立是在瞭解創新參與者間的關係上，創新與科技的進步是一連串的生產、配送及應用不同 知識的複雜關係，國家的創新表現取決於大規模的參與者，彼此間是知識創造以及應用之集合系統 的元素；而這些參正者起初都為私人企業、大學或公共研究機構以及成員，這樣的連結關係可以是 聯合研究、人員交換、跨專利(Cross-Patenting)、設備購買或是其他管道【228】。 國家創新系統的理論可以概分為兩大主軸：一是英國學者 Freemen【235】與美國學者 Nelson 【236】為代表。此學派學者認為國家創新系統為一種制度，制度架構取決於創新系統的效率；另 一派則是以丹麥學者 Lundvall【257】與 Alaborg【56】大學的研究人員為代表。這學派學者認為， 生產者與使用者的互動是技術創新的激勵因子，也是國家創新系統的基礎行為者。更有學者認為國 家創新系統理論基礎就是源自知識型態之互動關係【57】。 瞭解國家創新系統，也須認知創新(Innovation)的活動並非僅限制在研究與發展(Research & Development, R&D)活動上。大部分研究焦點都集中在有關經濟表現的創新能力程顯著影響國家科技 能力的組織與政，但國家創新系統所關切的是要展現制度性的安排(Institutional Arrangement)，而這 種從制度論觀點(Institutionalism)的論述正是國家創新系統的精神【61】。國家創造能力的建立需要基 於一組制度，在此制度之下，研發活動的進行是經由制度與組織間的連結而來【61】。國家創新系 統的概念架構，強調創新是機構和組織協助企業相互影響的過程，例如：產業聯盟、研發、創新和 生產中心、標準設定機構、大學和職業訓練中心、資訊聚集與分析服務、銀行和其他財務機制都在 導入經濟用途的新產品、新過程和新的組織架構上扮演重要的角色，其中連結 (Linkage)、投資 (Investment)以及學習(Learning)是創新過程中的關鍵元素【238】，詳如下圖。對於國家創新系統的定 義，本研究依據上述的文獻整理如下表。 圖4. 國家創新系統示意圖 資料來源：【238】 瞭解國家創新系統之重要性，有學者認為國家創新系統是知識經濟下決定國家產業競爭力的重 要機制，進行國家創新系統的建立與改革才可面對全球幫場的開放競爭，而國家創新系統所帶來的 長期經濟成長會將國家帶入領先的行列之中【73】。國家創新系統可縮小知識間的差距，為經濟成 長注入活力。Popper 與 Wagner【242】指出，美國新經濟蓬勃發展的主要原因之一，即是得益於美 國國家創新系統的有效建構與運作。
表1. 國家創新系統相關文獻定義表 作者 年份 定義/論點 Freemen 1987 經濟發展並非單純只緣自於技術創新，還深受許多制度、組織的創新所影響。強調國家創 新系統的基本涵義是由公、私部門中各種機構的活動與相互關係的影響，促進了新技術的 開發、改良與擴散。 Porter 1990 以生產因素、需求條件、相關產業和支援產業的表現，及企業的策略、結構和競爭對手等 四項環境因素，討論一個國家如何能在某種產業於國際競爭中取得優勢，此四項關鍵要素 形成一系統內雙向強化的鑽石體系。 Carlsson & Stankiewics 1991 技術系統包括影響技術的產生、散播與利用的代理者網路關係與制度結構。系統是分散與 動態的，在每一個國家有很多技術系統，系統隨著時間的經過演化，亦即之間的行為者、 制度與關係隨著時間的經過而不同。 Lundvall 1992a 強調普用性之國家創新系統觀念。此系統之組成包括場商之內部組織、場商間關係、公共 部門、財務部門與研發組織。 Nelson 1993 注重在制度的概念，焦點放在生產系統與創新過程之間互動，並強調制度行為者影響創新 績效與支援技術創新的績效，與企業與制度環境之間的關係。 Nelson & Rosenberg 1993 國家之組織或制度，其功能在於加速技術發展與擴散，其構面包括政府政策工具、科技系 統與國家環境等三部份。 Metcalfe 1995 「國家創新系統」是由一群不同機構透過共同合作的機制，互相交流知識與研發經驗，進 而開發的與擴張的創新技術。所謂「國家創新系統」主要是在研究知識的流動(flow of knowledge)，掌握知識與資訊的應用、生產與分配，作為改善知識基礎經濟體系之創新績效 的基礎。 Metcalfe 1995 國家創新系統就是以一個國家為單位的創新系統，由一群在新興科技的發展上互相有關聯 的研發主題(機構)所組成，從事有關知識的創造、儲存、應用與移轉。
Patel & Pavitt 2002
技術改變不只是發展，還包含組織、行為、系統中相互之不同代理人的方法等改變，因此 了解創新應從系統的觀點來看。而國家創新系統是決定於一個國家內，技術學習方向和速 度的國家制度、獎勵結構與競爭力。 OECD 1997 國家創新系統是由有關知識及技術創新的主體所構成的網路系統。 徐作聖 1997 在國家創新系統中，有不同的組織或制度，以合作或單一形式出現，以助新技術的發展或 擴散，因而提供政府一基本架構以利政策形成與執行，進而改進創新的程序。他將焦點主 要集中於國家層面之科學與技術機構和科技政策的角色，包括大學、研究機構、政府部門 和政府政策等。國家創新系統應是政府面、產業面和企業面創新能力的整合。
Balzat & Hanush 2004 國家創新系統是在一國經濟中的歷史上成長的子系統，此一子系統乃各式各樣的組織與制
度在實行創新活動中互動與相互影響。 龔明鑫 2004 國家創新系統是一群由不同部門成員(企業、研究機構、高等院校、政府與海外)所成的組織 和制度網路，透由個別或合作形式進行知識創造、擴散與加值活動。在此一架構中，政府 可制定與執從政策來影響創新過程；因此，國家創新系統可說是一個結合不同成員來產生、 儲存和轉換知識與新技術的系統。 Edquist 2005 國家創新系統是創新過程的決定因素；或是所有會影響創新的發展、擴散與使用的經濟、 社會、政治、組織、制度與其他的重要因素。 資料來源：本研究整理
第三節 能源產業技術發展動向
由於我國對進口能源之依賴度相當高，自產能源不到 2%，同時在溫室氣體排放上，能源消耗 所導致之二氧化碳排放量約佔總排放量之 88.9%，再加上我國經濟持續成長，未來工商業之能源消 耗量亦會持續隨之成長；而全球在因應方面之作法，主要有三大方向： 1. 綠色能源科技研發與應用，含再生能源之應用、提高能源效率以節約能源、能源新利用技 術之開發以提高能源有效利用率。 2. 運用京都議定書的機制合作減量，含共同減量機制、排放交易機制，及清潔發展機制等之 建立。 3. 低碳及無碳能源之使用。 國內在推動節能科技發展上，乃是以研究單位之技術開發為主，同時以業界合作、先期參與及 技術授權等方式結合國內產業界，將各項研發成果移轉給產業進行各項高效率設備之生產；最後則 透過能源效率標準之管制、節能標章等政策手段來促進各項高效率產品之製造及應用。另一方面， 則是進行各類工程技術規範及準則之擬定，來促進能源技術服務業(ESCO)之發展，然後透過此類專業公司來促使各項技術之落實和應用，而達成節約能源之目標。 而國內在整個節能技術之發展上，可以從國內耗能之大宗來著手進行分析；以國內產業現況而 言，同時考量節能之效益，節能科技之發展大致可分成： 1. 冷凍空調技術； 2. 照明系統技術； 3. 區域能源系統技術； 4. 建築節能技術； 5. 能源技術服務產業。 一、 節約能源 1. 冷凍空調技術 台灣地處亞熱帶，夏季氣候普遍濕熱，更隨著工商業發達，民生需求提高，相對的帶動冷凍空 調產業的發展。冷凍空調產業所涉及的範圍相當廣泛，從冷凍空調器具製造業、中央空調主機與系 統設計施工、工廠及建築物之消防通風、高科技製程環境所需之無塵無菌室、醫療場所所需之特殊 空調、產業製程所需之冷凍技術、乃至電子產品散熱所需之微型冷卻系統均為冷凍空調之範疇【6】。 而其所涵蓋之技術領域包括關鍵零組件開發、設備製造、系統設計、工程設計施工、測試分析 及調整、乃至最後之操作運轉維護等，其目的為在節能環保之要求下提供健康舒適之生活環境及營 造產業製程所需之各項環境。近年來，冷凍空調發展之技術主軸乃以節能為主要訴求，已成為我國 推動綠色節能產業發展之重點項目，在冷凍空調技術整體之發展上大致可分為：一、中小型空調設 備；二、中央空調設備及系統技術；三、冷凍冷藏技術；四、關鍵零組件開發；五、冷凍空調空氣 側技術；六、冷媒發展及應用技術等六大技術面，國內冷凍空調技術發展的歷程，如下圖所示【7】。 圖5. 我國冷凍空調科技發展歷程圖 資料來源：工研院與經濟部整理 1.1 冷凍空調產業文獻 1.1.1 冷凍空調產業說明與簡介 在石化能源日益枯竭的今日，節約能源已為永續發展之必要條件，在日常生活中，耗能以冷凍 空調與照明用電佔最大比例，以地處亞熱帶的台灣地區而言，冷氣機普及率約佔電力用戶之 85.9%， 而冷凍設備之普及率高達 90.24%，為必需的家電器具，冷凍設備為全年全時運轉，與空調機同屬高 耗電器具，其耗電量約占全年用電量 20%以上(李達生，2008)。 冷凍空調是一個發展已長達百年的產業，由於其與工業和民生應用密切相關，隨著不同時代工
業發展和人類需求的改變，以及近 20 年來全球對環保和節能議題的日益重視，這個「百年老店」 型的產業仍不斷創新和進步。冷凍空調產業所涉及的範圍相當廣泛，從冷凍空調器具製造業、中央 空調主機與系統設計施工、工廠及建築物之消防通風、高科技製程環境所需之無塵無菌室、醫療場 所需之特殊空調、產業製程所需之冷凍技術、乃至電子產品散熱所需之微型冷卻系統等均為冷凍空 調之範疇(經濟部能源局，2010)。 而其所涵蓋之技術領域包括關鍵零組件開發、設備製造、系統設計、工程設計施工、測試分析 及調整、乃至最後之操作運轉維護等，其目的為在節能環保之要求下提供健康舒適之生活環境及營 造產業製程所需之各項環境。近年來，冷凍空調發展之技術主軸乃以節能為主要訴求，已成為我國 推動綠色節能產業發展之重點項目。而冷凍空調的應用領域大致可以分為家用、商用和工業應用， 依產品別整理如下表所示︰ 表2. 冷凍空調產業產品類別分類表 空 調 家用/小型商用空調 窗型機、小型分離式空調、箱型機、VRF (變頻多聯式空調) 商用空調 中小型水冷式和氣冷式冰水機 工業空調 大型水冷式冰水機 交通工具空調 汽車、火車、飛機及船舶空調 冷 凍 家用冷凍 家用冰箱、冷凍櫃 商用冷凍 冷藏庫、展示櫃、製冰機、自動販售機等 工業冷凍 製程冷凍 資料來源：綠色能源產業資訊網，2013 1.2 冷凍空調重點技術及發展指標 1.2.1 各國冷凍空調重點技術 冷凍空調系統共可分為蒸汽壓縮式與非蒸汽壓縮式兩大類，蒸汽壓縮式系統如下圖所示(Cengel and Boles, 2002)，由電力驅動壓縮機，將低溫低壓冷媒蒸汽壓縮至高溫高壓蒸汽，在冷凝器中凝結 成高壓液體，再經膨脹裝置降壓成為低溫低壓兩相冷媒，最後經蒸發器蒸發吸熱成汽態冷媒，回至 壓縮機完成循環。在冷媒於蒸發器蒸發吸熱過程中，空氣同時流過蒸發器外側，將熱傳給冷媒而使 空氣冷卻達到製冷的效果。 非蒸汽壓縮式系統則由不同物質間吸收或吸附比例隨溫度而變之特性，將工作流體（冷媒）與 吸收（附）材料在低溫時吸收（附），而於高溫時再生（脫附），將工作流體由低壓帶至高壓，取代 壓縮機完成冷凍循環製冷。此種系統不需壓縮機，可由熱能驅動，因此可節省大量用電。 圖6. 蒸汽壓縮式冷凍空調系統基本循環圖 資料來源：Cengel and Boles(2002)
1.2.2 我國冷凍空調重點技術 經參考各國冷凍空調發展之重點，並考量我國之需求面及技術面的優劣勢，擬定我國未來技術 發展之重點。依據系統可分為蒸汽壓縮式與非蒸汽壓縮式兩大類及其各類技術如下(經濟部能源局， 2010)： 表3. 我國冷凍空調種技術分類表 系統分類 類型說明 蒸 汽 壓 縮 式 系 統 系統循環 系統循環部分涵蓋整體系統之能源管理、能源回收以及多級系統之 技術應用。 壓縮機 壓縮機主要發展項目包括： 1.變頻控制技術。 2.可變壓縮比技術。 3. 無油式壓縮機。 高效率熱交換器 熱交換器為冷凍循環系統中的重要元件，依照冷熱流體不同適用不 同類型之熱交換器，常見的熱交換器包括鰭管式熱交換器、套管式 熱交換器、殼管式熱交換器，以及板式熱交換器等。 環保冷媒 目前常見氟氯烷冷媒包含CFC、HCFC以及HFC等三大類，其中CFC 因對於臭氧層破壞性高，已於十餘年淘汰，HCFC以及將於近年內淘 汰。 非 蒸 汽 壓 縮 式 系 統 吸附式製冷系統 吸附式製冷是利用吸附材在不同溫度情況下，所能吸附之吸附質的 質量不同，溫度高的時候吸附量低，溫度低的時候吸附量高，利用 吸附量差異，將工作流體在液、汽相中轉換而製冷。 吸收式製冷系統 吸收式製冷主要是利用不同溫度下的吸收量差進行製熱或是製冷， 吸收的材質為液體，而吸附式為固體，同時吸附床替換成吸收器和 發生器的組合。 資料來源：經濟部能源局、本研究整理(2010年4月1日) 1.2.3 國內外冷凍空調技術發展指標 冷凍空調國內外技術發展指標表 技術項目 國外發展指標 國內發展指標 小型空調 設備技術 冷媒：R-22→R-410A→天然冷媒。 控制：定頻→DC變頻( COP提升50-60％) 。 效 率 指 標 ： 美 國 、 日 本 、 中 國 大 陸 推 動 SEER。 冷媒：R-22→R-410A →天然冷媒(CO2)。 控制：定頻→DC變頻(COP提升30-40％) 。 效率指標：正在推動SEER。 中央空調 設備技術 冷 媒 ： 發 展 R-245f a 離 心 式 冰 水 機 取 代 R-123，氨(NH3)冷媒螺旋式冰水機取代R-22 與R-134a。 冰水機系統：噴淋式蒸發器離心式無油壓縮 機/冰水機。 控制：變頻螺旋式冰水機，100RTDC變頻驅 動技術，磁浮軸承控制技術。 冷媒：R-134a(水冷)、R-410A(氣冷) 。 冰水機系統：大型R-134a定頻/變頻二級壓縮 離心式冰水機， R-134a /R-410A變頻螺旋式 冰水機，少油離心式壓縮機/冰水機。 控制：發展100 hp高速交流感應馬達變頻 器，發展500~1,000 hp大型變頻器。 關鍵零組 件開發 壓縮機馬達： 單相感應→ 三相感應變頻→ 永磁無刷(效率90%)→永磁同步(效率93%)。 壓縮機驅動控制：ON/OFF→電流方波(效率 92%)→電流弦波(95%)。 壓縮機容量： 定容量→ 可變容量→可變壓 縮比兼可變容量→ 溫域更寬廣之具氣液噴 射的可變壓縮比兼可變容量。 壓縮機馬達：單相感應定頻→三相感應變頻 →永磁無刷(效率90~91%)→進行永磁同步 開發中。 壓縮機驅動控制：ON /OFF→電流方波(效率 92~93%)→電流弦波開發中。 壓縮機容量：定容量→可變容量→具液噴功 能之可變壓縮比兼可變容量與開發中。 驅動晶片： 低單價具方波驅動之8 位元/ 16 位元晶片→低單價具弦波驅動16/32位元晶 片開發中。 資料來源：工研院整理，2010年4月
1.3 冷凍空調產業現況 依據國內主要空調業者的統計，台灣市場每年家用空調銷售量約 100 萬台，以台灣人口數目來 看，市場規模已算不小，但已處於飽和狀態，市場成長率很低。2004 年之後，隨著油價大幅上漲， 全民節能意識提高，變頻空調的市佔率快速提高，2007 年約佔國內市場近 30% 的比重。變頻空調 興起後，變頻技術精湛的日系品牌市佔率快速提高，市佔率超過 50%。 台灣冰水機 (中央空調) 市場的特點是「量」大，但「值」不高，原因是小於 30RT 的小型渦 卷式冰水機是市場主流，約佔 80% 的比重。30~500RT 的冰水機產品主要為螺旋式。由於台灣有 兩大全球知名的螺旋式冷媒壓縮機業者─漢鐘和復盛，因此台灣製造的螺旋式冰水機相當有競爭 力。台灣電子工業高度發達，特別是台灣有全球最大的 TFT-LCD 和半導體代工產業，而離心式冰 水機是 TFT-LCD、半導體、及電子周邊產業製程的必備設備，因此台灣一直是全球離心式冰水機 的主要市場之一。離心式冰水機市場完全由美商掌控，絕大部分產品由美國直接進口，其他類型冰 水機則基本上由本地業者生產。 變頻多聯式空調系統 (VRF) 由日本大金率先引入台灣，2004 年後隨著節能需求成長而銷售 快速成長，2007 年全台銷售量約 6,000 套，銷售值 16 億台幣。中小型冰水機是 VRF 的主要取 代目標，依據工研院 IEK 的調查評估，2007 年台灣冰水機 (渦卷式和螺旋式) 市場規模約為 8,800 台，其中約 7,000 台 (80%) 為渦卷式冰水機，1,800 台 (20%) 為螺旋式冰水機。渦卷式冰水機中， 能力等級小於 10RT 者約佔 37% 的比重，是目前受 VRF 衝擊最大的部分。隨著 VRF 逐漸往商 用領域發展，10RT 至 30RT 渦卷式冰水機市場也會受到一定程度的侵蝕(綠色能源產業資訊網， 2013)。 2. 照明技術 世界各主要工業國的照明用電比例都在 10%至 20%之間，僅次於工業動力馬達、冷氣空調後之 重要電力負載。如果以台灣電力公司一年的營業額新台幣 3,800 億元估計，則照明支出約達 456 億 元，分布於民生、工商業及公共工程用電；台灣每年照明用電約 260 億度電，占全國總用電量 2,298 億度電的 11.3%。有必要逐步由導入優質光環境設計及落實高效率燈具與節能監控理念的實施，加 強國人照明節能的推廣。照明直接產業涵蓋光源的研發生產、燈具設計、電源控制器的配合與系統 控制調光、配電安全與施工等。高效率照明燈具的組合固然是節能的首要考量，但如何將照明產品 應用到實際的需求面，則有賴於設計師的設計與監造【15,16】。 以「亮」為優先訴求的傳統照明系統，已經進化到優質照明光環境的規劃設計並兼顧節能環保 導向的先進照明思維，從整體系統整合的概念，除了滿足光的基本需求，優先考慮光對人心理/生理 影響及光污染問題效應，由舒適光環境之營造兼顧合理的照明能源使用效率，因此舉凡光源類型、 燈具外型與調控系統已然成為評估照明性能的重要參數。新世代照明發展趨勢需涵蓋舒適光環境、 省能高效率、安全無顧慮、操控便利及低環境污染。因此照明工程與節能規劃就必須有系統性的新 思維【15,16】。
圖7. 我國 LED 照明產業 SWOT 分析圖
資料來源：ITRI- LED 照明產業應用趨勢分析(2008)
2.1LED 照明產業說明與簡介
LED 為 Light emitting diode(發光二極體)的縮寫，發光二極體為半導體晶片的一種，利用將電能 直接轉化成光能的原理，在半導體正負極 2 個端子施加電壓，當電流通過，使電子與電洞相結合時， 剩餘能量便以光子的型態釋放。LED 依使用的材料不同而發出多種顏色，在業界開發出高亮度 LED 後，因其具有壽命長、省電、顏色多樣等優點，故受到燈具廠商的重視，逐漸成為傳統光源的替代 產品。台灣 LED 產業源起於 1970 年代，目前在台灣已有完整的產業價值鏈，包括上游的晶粒製造、 中游的晶片生產、下游的封裝與測試(Liu and Huang，2013)。臺灣發展 LED 產業已逾 30 年，產業 鏈發展相當完整，依其上中下游專業分工體系可區分為：磊晶／晶粒製造、封裝／模組及系統／應 用(經濟部工業局，2013)。根據經濟部能源局「綠色能源產業發展策略研究」計畫中，綠色能源產 業資訊網統計截至 2013 年 7 月 1 日，臺灣 LED 產業計有上游磊晶／晶粒公司 20 家、中游封裝模組 公司 30 家以上、下游系統應用公司至少 100 家以上，產業專業分工相當發達(經濟部能源局，2013)。
2.1.1 產品結構
根據 Deutsche Bank 引用美國能源部的資料，LED 在製程成本結構中，以後端製程所占比重最 高，約達 55%，其次為螢光粉所占成本達 32%，而基板、磊晶、前端製程比重分別為 6%、6%、1%。 整體而言，後端製程與螢光粉合計所占總成本達 87%，因此降低後端製程生產成本與螢光粉之發光 效率，成為廠商降低 LED 整體生產成本之關鍵因素(曾俊洲，2013)。
後端製程 55% 螢光粉 32% 前端製程 1% 基板6% 磊晶6% 圖8. LED 製程成本結構圖
資料來源：US Department of Energy、Deutsche Bank、台灣經濟研究院產經資料庫整理(2012/8)
2.2 LED 照明產業發展與沿革 我國 LED 產業自 1970 年代萬邦電子開發出第一顆紅光 LED 開始，陸續從下游封裝往中游的晶 粒和上游的磊晶發展，1990 年代開始磊晶片已能自製。而我國在 LED 產業供應鏈佈局完整，上游 磊晶片廠大部份均有做晶粒(楊家豪，2013)。白光 LED 技術成熟後，我國廠商也逐漸從 LED 手電 筒、頭燈等單價較低的產品轉往 LED 燈泡、號誌、路燈開發。我國 LED 交通號誌燈最早在 2000 年由台北市政府開始推廣，2003 年起陸續在新竹、台中、嘉義、台南及高雄進行換裝，早期 LED 號誌多由國外採購，但近年來本土廠商產品已能滿足品質需求。經濟部能源局並規劃預算補助地方 政府全面更新為 LED 交通號誌，預計將投入 23 億元，在 2011 年前將全國 72 萬盞交通號誌更換完 畢(經濟部能源局，2011)。 2009 年 4 月經濟部能源局召開全國能源會議，行政院並於 4 月 23 日通過經濟部所提出之「綠 色能源產業旭升方案」，方案中指出為了達成節能社會與低碳經濟的目標，政府需積極發展 7 項綠 色能源產業，其中包括有 LED 照明、太陽光電、風力發電、生質燃料、氫能與燃料電池、能源資通 訊、電動車輛(經濟部能源局，2009)。其中 LED 照明產業因我國已有良好產業基礎，與太陽光電同 獲選為能源光電雙雄主力產業，政府將結合「能源國家型計畫」發展相關科技，並在 5 年內至少投 入 200 億元經費，提升 7 項綠能產業之關鍵技術效率及協助建立自主化技術。 2009 年 4 月時我國共有上游光源廠商 50 餘家、中游模組 40 家、下游燈具應用百餘家。LED 光 源產量全球第一，產值則佔全球 16%，排名第二，LED 照明產品中 72%外銷，主要出口地為中國。 由於中國未來 LED 路燈市場龐大，2010 年 1 月 13 日，工研院邀集了東貝、光林、璨圓、億光、一 詮等近 20 家廠商籌組「LED 路燈產業聯盟」，結合我國 LED 封裝、照明模組、控制系統、光路設 計與散熱模組廠商，以垂直整合方式集中業界資源，短期目標將藉由我國領先的 LED 技術挑戰中國 龐大的內需市場，並推動兩岸 LED 路燈檢驗標準。行政院院會則在 2011 年 12 月 1 日通過「經濟景 氣因應方案」，加速推動各縣市全面換裝 32 萬盞 LED 路燈，2012 年起更陸續執行 LED 路燈節能示 範計畫與 LED 路燈示範城市計畫，已對我國本產業路燈業者產生一定的助益(行政院，2011)。2012 年 12 月 24 日「LED 路燈產業聯盟」則轉型成立「台灣 LED 照明產業聯盟」，會員數亦增加至 33 家。經濟部並自 2013 年 2 月起針對全國 1,500 個社福機構，以及約 22 萬中低收入戶、低收入戶， 分二階段實施高效率 LED 燈泡補助，將進一步提高我國 LED 照明之滲透率。 曾俊洲(2013)將過往台灣 LED 之發展分為五個階段，整理如下表：
表4. LED 發展沿革表 階段 發展沿革 萌芽 期： 1968 ～ 1990 年
照明光源依照發光原理可分成熱輻射燈、放電燈、電子光與雷射光四類，發光二極體(LED, Light Emitting Diode)即屬於電子光之一種。發光二極體自 1968 年美國 Monsanto、HP 公司相繼推出 GaAsP/GaAs 紅色 LED 商 品後，發展迄今已有 40 餘年。
1970 年代起 LED 開始應用在指示燈之產品，1973 年因石油危機之故，全球對於能源之消耗逐漸重視，而 紅色 GaP LED 因其壽命長、反應速率快、低耗電及耐震、操作溫度範圍大等優異性質獲得重視，日本乃開始發 展單晶成長、磊晶製備，並進入 GaAsP、GaP 可見光 LED 之市場，使 LED 亦開始廣泛使用在家電、OA 機器、 汽車儀表及室內顯示器等各類指示燈等各項產品。
1980 年代，隨著高亮度紅色 GaAlAs LED 之推出，日本開拓了用於車站、高速公路之資訊看板及戶外廣告 看板、第三煞車燈等應用市場。1990 年後，業界更積極發展 AlGaInP 四元化合物紅、橙、黃等色高亮度 LED， 以及 ZnSe、SiC 及 GaN 等藍色 LED、低製造成本的有機材料 LED 等開發。
導入 期： 1991 ～ 1999 年 全球 LED 主要領導國―日本於 1993 年底研發出高亮度藍光 LED，而 1995 年亦開發出高亮度綠光，使得 全彩化 LED 看板市場得以成長，而 LED 在交通號誌的應用亦更上一層樓。但是，日本於 1992 年國內經濟泡沬 化，使其 LED 產值呈現下滑趨勢，相對而言，我國雖然在過去十多年來一直以技術層次較低之下游封裝業為主， 但自 1995 年以後我國在可見光 LED 產值已居全球第三位，僅次於日本、美國。但在中游晶粒製造方面，由於 大部分上游材料仍倚賴日本，故我國自 1993 年以後開始積極發展中上游之晶粒、晶片製造，並以 AlGaInP 四元 化合物之高亮度磊晶片切入市場，使得本產業之產製技術逐漸提高，而競爭力亦大幅提昇。
1996 年日本日亞化(Nichia)開發出 GaN 藍光 LED，紅藍綠全彩化得以實現之後，繼之而起的為白光 LED 的發展，我國白光 LED 產業自 1999 年中開始發展，首先量產的廠商是億光電子，而台灣光寶電子、今台電子、 琭旦電子等均有白光 LED 的產品，但受限於日本 Nichia 專利的問題，國內 LED 封裝廠商大都採 Cree 的藍光 LED 晶粒，但亮度仍不及 Nichia 產品。而由於 2000 年 1 月 Nichia 對 Cree 提出侵權控訴之後，藍光 LED 的晶 粒就更加難以取得。 成長 期： 2000 ～ 2004 年 1999 年我國 LED 產業跌到谷底，2000 年 LED 產業景氣復甦，各公司紛紛調漲產品單價，其中以中下游 廠商特別明顯。上游廠商紛紛將主力移到無線手機功率放大器所需之砷化鎵（GaAs）磊晶片上，上下游廠商則 積極進行策略聯盟，如國聯於 2000 年 4 月購入光寶傳統 LED Chip 部門，以增加量產規模，此外，我國 LED 中 下游廠商因為投入市場時間較久，製造技術與量產皆具規模，因此多朝向 SMD、高亮度、紅外光等高單價高毛 利發展。
2001 年 3 月日本 Toyota Gosei 與東芝合作開發出，採用 380nm 紫外光 LED 晶粒與紅、藍、綠螢光粉產生 的白光 LED Lamp，並在同年 11 月推出晶粒面積 3mm2 在 20mA 可發出 40mcd 的高亮度白光 LED Lamp。此外， 以 SiC 為基板的 GaN 發光元件在避開 Nichia 專利及 Cree 技術一直有所突破的情況下，德國歐斯朗(Osram)也宣 布開發出藍光 LED 產品。而我國 LED 廠商對 GaN 藍、綠光 LED 磊晶片及晶粒也紛紛申請台灣、日本、德國、 丹麥等國之專利。 2002 年則在藍光手機大量出貨下，打開了台灣藍光 LED 正式外銷的通路，帶動台灣大多數 LED 廠商的營 運出現高倍數成長，如億光 2002 年獲利成長 9.68 倍，璨圓成長 3.88 倍，宏齊成長 1.13 倍，而晶電則由虧損轉 為獲利 4.18 億元。 快速 成長 期： 2005 年～ 2007 年 2003 年上半年雖面臨 SARS 及美伊戰爭等因素，致使 LED 景氣出現下滑情形，不過下半年起，隨著全球 景氣逐漸復甦，加上彩色手機取代黑白手機之效應大幅發酵，對 LED 需求大幅成長，而我國亦在德國歐司朗 (Osram)的積極開放授權下，億光首先在 2003 年 10 月取得 Osram 的白光 LED 專利授權，而光寶亦在 2004 年 1 月繼之取得 Osram 專利授權，宏齊及雅新則繼之在 2004 年 11 月及 2005 年 9 月取得 Osram 授權，今台電子則 於 2006 年 2 月取得 Intermatix 之螢光粉專利授權，自此我國 LED 的發展將可望逐漸擺脫日亞化的干擾。 此外，在應用市場發展方面，LED 的應用亦逐年擴充，從手機、車燈、交通號誌及戶外廣告看板等，因此 帶動我國 LED 產值逐年成長，並維持兩成以上的高成長率，不過 2005 年在既有的手機等應用市場逐漸飽和， 但 NB 背光源等新應用市場，卻無法持續擴展下，LED 產值年增率大幅降至 5%以下，呈現大幅趨緩現象，所幸 2006 年起，在汽車車燈、7 吋以下背光源等產品使用 LED 比重開始增多，2007 年更逐步擴大到數位相框等 7 吋背光源、路燈等戶外照明以及 NB 背光源等市場，故帶動恢復成長動能，並逐年大幅攀升，顯示 LED 產業在 2005 年起已開始步入快速成長階段。不過上游原物料藍寶石基板及螢光粉自足供應的不足，將成為我國 LED 業 發展的潛在風險。 近年來我國 LED 廠商亦積極透過合併或策略聯盟方式，以擴充市場規模經濟，並進一步與國際大廠競爭， 如元砷及聯詮已在 2005 年 8 月 1 日進行合併，而晶電與國聯亦在 2005 年 12 月 30 日進行合併，並進一步在 2007 年 3 月與元砷及連勇，完成三合一合併，帶動晶電成為全球最大四元 LED 晶粒及第四大藍光 LED 晶粒供應商， 並已成為台灣獨大的 LED 晶粒廠。 由於 LED 與太陽能可進行整合，因此近年來我國 LED 業相繼跨入太陽能光電業的發展，2007 年以前多以 下游的太陽能電池系統與模組發展為主，包括鼎元、立碁電及李洲等，不過 2007 年起，我國 LED 大廠億光及 晶電則開始跨入中上游的多晶矽及太陽能電池等產業發展，如億光於 2007 年 8 月宣布與李長榮化工合資百億元 共組福聚太陽能公司，積極投入多晶矽市場布局，晶電亦於 2007 年 9 月宣布投入高效率聚光型太陽能電池領域， 顯示兩者的整合發展亦將成為 LED 業的未來潛在市場之一。
轉型 期： 2008 年～ 迄今 2008 年上半年受到全球能源價格高漲，具有節能優勢的 LED 產品因而崛起，繼中小尺寸 LCD 面板背光源 之後，LED 應用於 NB 背光源的比重增加，加上 LED 產品開始跨入照明市場，因此相關廠商在看好 LED 照明 市場與液晶顯示器的背光源滲透率將持續攀升的趨勢下，各廠商積極擴產，以因應市場需求的成長。惟第三季 起受到全球金融海嘯的衝擊下，市場需求急凍，除 LED 照明市場表現明顯不如預期外，聖誕燈串、中小尺寸顯 示器背光源的既有市場需求亦受到消費者消費能力的下滑，而出現大幅的衰退，在供給遠大於需求的情況下， LED 價格出現崩跌、廠商的產能利用率持續滑落，面臨極大的挑戰。
受到全球景氣低迷的影響下，消費性電子產品市場買氣疲弱，使得 LED 市場需求持續滑落，導致 2009 年 第一季 LED 產業景氣仍未走出陰霾，進入第二季之後，由於韓系電視廠商力推 LED 液晶電視，對於高亮度 LED 需求大幅增加，且各國政府為刺激經濟景氣，紛紛擴大公共建設投資，LED 照明因其節能特性，成為各國政策 的重點，加上中小尺寸背光需求緩步回升下，2009 年下半年我國 LED 產業景氣已明顯呈現復甦態勢。2010 年 由於大尺寸背光對於高亮度 LED 需求大幅增加，促使我國上游晶粒廠商紛紛擴產，以因應市場需求持續放大， 由於高亮度需求成長幅度遠大於新增產能，以致下游面板或電視廠商為鞏固 LED 料源，紛紛透過集團整合或是 結盟的方式，以穩定 LED 料源的供應。除此之外，國內 LED 封裝大廠陸續切入韓系 LED TV 背光供應鏈，並 積極爭取中國路燈市場商機，並且積極發展照明相關產品，在各大應用市場均明顯成長下，LED 廠商營收亦呈 現強勁的成長力道。 2011 年，受到歐美市場經濟景氣復甦力道疲弱，加上中國液晶電視成長趨緩，整體液晶電視銷售以低價機 種為主，對於價格相對較高的 LED TV 銷售明顯不如預期的影響，導致大尺寸背光的需求大幅下滑，由於 2010 年各大 LED 廠商看好未來前景，積極擴充產能，在市場需求不佳的影響下，2011 年產業明顯呈現供過於求，進 而導致國內 LED 廠商庫存水準不斷攀升、產能利用率與毛利率明顯下滑，營運面臨相當大的挑戰。 進入 2012 年，由於全球經濟仍處於調整期，LED 市場供過於求問能仍未能完成解決下，加上韓國 LED 廠 商積極提升產能利用率，且中國廠商在技術提升下，與台灣廠商的技術差距持續縮小，因此台商開始面對中國 廠商的低價搶單，如中國 LED 廠商三安光電，已經陸續通過億光、東貝等多家台灣 LED 封裝廠商認證，企圖 透過低價優勢，搶攻中國 LED 照明市場商機，其中以中小功率的 LED 燈管產品受到的影響較大，不過由於第 二季來自大尺寸背光市場應用的明顯需求成長，加上國際大廠 Cree 及日亞化均推出低價高效率的產品，掀起一 波價格戰，並進一步帶動照明產品採購意願的提升，使得第二季及第三季本產業需求相對較佳，又因應日本 2012 年夏季將面臨高達 20%~30%的電力缺口，促使日本 LED 照明市場需求明顯提高，包括晶電、台達電、億光、 東貝、隆達等廠商均陸續切入日本市場，以及 LED TV 市場滲透率的持續提升，根據 DisplaySearch 的統計資料， 2012 下半年 LED TV 與 CCFL TV 面板價格價差已達 1.27 倍，使得 LED TV 滲透率提高至 70%，明顯高於 2011 年的 48%。因此 2012 年在利多與利空同步夾擊下，使得廠商獲利表現雖多數仍不佳，但隆達及雷笛克等廠商則 已出現明顯好轉的情況，而整體產值則已較 2011 年小幅成長，擺脫 2011 年衰退的困境。 2013 年起，隨著國內外經濟景氣的同步好轉，加上歷經 2012 年價格的大幅下跌，使得 LED 的需求逐步增 溫，帶動廠商產能利用率普遍明顯提高，廠商的訂單能見度更已增加至 1 個月，甚至 1 個月以上，其中晶電之 藍光、四元的 MOCVD 產能稼動率已逐步升溫，3 月已達 8 成，該公司並樂觀表示 4 月將可超過 9 成，5、6 月 將有機會達滿載。不過本產業在面臨韓國及中國廠商的競爭壓力下，以及產品價格的持續下滑，使得廠商的獲 利能力仍難明顯提升，產業面臨的挑戰仍大。 資料來源：曾俊洲，2013 2.3 LED 照明產業市場趨勢 2.3.1 產業發展趨勢：
LED 光電產業中，目前最廣泛之應用仍為背光源產品如 LED TV，NB，Monitor，而在照明之 應用則由於剛起步階段，因此市場規模不大。且由於價格遠高於傳統光源，因此仍以經濟環境較好 的歐美市場為主，主要應用領域有近四成在建築照明上。因此各整合趨勢主要是以 LED 背光源產品 應用為主要說明，茲就 LED 背光源及照明應用之產業發展趨勢匯整說明如下： （一）LED 背光源產品應用發展趨勢快速增加（邱昰芳，2009）： 1. 消費性電子產品朝向節能、輕薄的趨勢發展，筆記型電腦、液晶電視、液晶監視器的滲透 率明顯上揚。 2. 國際 LED 大廠對於專利的態度轉為開放，我國廠商亦透過投資國外大廠的方式，在技術及 專利上獲得交叉授權，有助於提升 LED 產業發展。 （二）LED 照明應用產品應用發展趨勢逐漸提升（黃孟嬌，2009）： 1. 受限於產業標準尚未明訂、及光形、壽命、可靠度等技術問題尚待解決，2008 年市場規模 僅 18.6 億美元，建築照明應用市場規模達 7.5 億美元，未來隨著 LED 技術不斷提升及廣泛 應用領域，預計至 2012 年市場規模將達 52.7 億美元，2007-2012 年複合成長率達 28.5%。 2. 北美與歐洲仍是 LED 照明應用主要發展市場，中國大陸市場快速成長中。 3. 建築照明為 LED 照明的市場主流：由於建築照明市場應用屬於商業照明一環，消費者對價
