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財團法人台灣永續能源研究基金會
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節能與能源效率提升

壹、前言
由於我國對進口能源之依賴度相當高,同時在溫室氣體排放上,能源消耗所 導致之 CO2 排放量約占總排放量之 88.9%  (2005 年),再加上經濟持續成長,未 來工商業之能源消耗量亦會持續隨成長。同時全球在管制溫室氣體排放之京都議 定書生效後,對各類溫室氣體排放已正式進入實質管制之階段;各國莫不盡力於 新能源之開發及節約能源之推動,從能源供應和減少能源使用雙重管道,來達成 減少溫室氣體排放及減緩地球暖化現象。
至於國內能源消耗之狀況,不論是初始能源或電力均以工業部門佔最大量, 其次則為住商部門。另一方面台灣地處亞熱帶,夏季氣候濕熱,因此對冷凍空調相關產品之需求 量大,同時又因屬海島型之獨特氣候型態,因此發展出具特色之冷凍空調產業及 產品。另一方面則因生活水準提高,對優質照明之需求與日俱增,而追求方向亦 朝向先進之 LED 照明來發展。根據統計冷凍空調與照明兩項即佔國內住商部門 耗電比例之 78%,而住商部門佔國內耗能係僅次於工業部門;所以在節能之要求 下,此兩項技術發展之重要性可謂不言而喻。而從另一個方面來看,工業部門耗 能約佔全國總消耗量 50%,
冷凍空調與照明這兩項產業在國內已有多年發展歷程,並已建立不少自主設 計能力與關鍵產品,而且目前產業發展上內外銷併重;此外則是先進國家與中國 大陸紛紛訂定或提高能源效率標準或實施節能標章制度,因此擴大了市場需求。 因此在推動節能設備產業發展將以冷凍空調及 LED 照明產業為重點。
居於這個全球趨勢及維繫台灣永續發展要求下,政府乃於 2005 年 6 月間召 開第二次全國能源會議,對現階段之能源政策及方向作深入之討論及研擬對策; 會中亦特別重新檢討現階段節約能源之成效及訂定未來節約能源之目標和作 法,並再度重申對產業、運輸及住商等部門優先推動全面節約能源及提升能源效 率方案,亦即透過節約能源技術及高效率產品之應用推廣,來達成降低能源使用 量,以維持台灣環境之永續發展。至於具體的作法則為:(1)擴大高效率產品之 推廣與獎勵優惠,(2)強化強制性能源效率管理,(3)成立節能技術服務團、建置 節能中心,(4)鼓勵能源技術服務業(Energy Service Companies, ESCOs)發展,(5) 加強節約能源教育宣導,(6)扶植重點產業。
整體而言,目前國內在推動節能及能源效率提升技術發展上,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,同時透過能源效率 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。

貳、節能技術發展
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,節能科技發展大致可分成:一、冷凍 空調技術;二、照明系統技術;三、產業節能及區域能源系統技術;四、建築節 能技術等四大領域。另一方面則是透過能源效率之管制來促使各項設備技術層次 提升,因此可以在兼顧節能效益仍可促使產業之持續發展。因此本文將從五個面 向逐一探討技術發展之趨勢。

一、冷凍空調技術
由於冷凍空調佔國內住商部門耗電達 40%,而住商部門佔國內耗能係僅次於 工業部門;同時冷凍空調技術又涵蓋從關鍵零組件、設備及產品製造、乃至於系 統工程。再則國內的冷凍空調產業市場規模極大,而且製造技術已達相當水準, 但是尚有部份變頻關鍵技術與組件無法完全掌握,因此未來必需積極掌握關鍵技 術與組件的開發,並以高效率及節能產品為發展之重點,除持續進行變頻空調機 之國產化並提高附加價值外,同時投入變頻螺旋式冰水機和離心式冰水機之開 發,用以建構我國完整之冷凍空調產業。另一方面則是因應全球對冷媒之管制, 我國應以發展 HFCs 冷媒的應用技術為短期技術發展,包括關鍵性零組件替代發 展技術、各應用類別的替代技術及回收、純化與再生技術,先以小型空調、冰箱 等產品進行技術開發,進一步依國外使用趨勢及相關的安全規範制定,開發其它 類別的產品,最後,以  CO2 的自然冷媒為長期發展目標,但由於  CO2 的冷媒特 性為高壓性冷媒,尤其現行的技術能源效率不佳,因此仍有許多技術瓶頸需要突 破。
因此現階段之發展模式將以系統工程技術結合高效率設備;在設備發展上乃 是妥善應用國內成熟之電力電子技術開發變頻技術而成為所謂能源電子技術,以 提高設備操控性,來達成產品之高效率及功能多樣化;至於在系統技術方面則是 透過規範及標準之推動來健全中央空調系統從設計、施工、驗收及操作保養之技 術能力。也就是說,冷凍空調節能技術之發展,系在建立利用能源電子為監控手 段之系統技術來帶動各項設備及產品走向變頻化。

二、照明系統技術
由於照明是人類的基本需求,但隨環境變遷與科技進步,現代照明除了講求照度需求,更注重光源體選擇、燈具設計應用與光環境之營造等各環節的整體配 合效果。也就是說,在照明效率提升外,也同時避免因過度強調「量」與「亮」 而造成視覺及光污染問題,因此現代照明技術是從提高效率與光品質系統為考量 基礎,配合舒適光環境、安全、便利、低污染的整體化設計規劃理念,來滿足綠 色照明的需求。因此整體照明系統及技術之發展方向,乃是結合「技術研發」、「人 才培訓」、「產品驗證」與「前瞻技術」等做全面性發展。所以在應用上乃是以螢 光燈與複金屬燈照明器具與系統來汰換目前傳統螢光燈、高功率鹵素燈以及水銀 燈等低效率燈具;其次,則是以 LED 照明系統,並建立先進陶瓷放電管複金屬 燈及 OLED 光源技術,以奠定照明節能基礎。
在整個照明技術發展過程中,由於 LED 照明快速竄起,掀起國內 LED 與相 關照明產業的大漣漪,其中尤以照明、車燈和及背光模組三產業震撼最大;這些 產業都具有良好製造行銷能力,搭配上游 LED 光源,LED 照明產業鍊相當完整,顯示我國發展 LED 照明優勢條件。因此,經濟部能源局極力整合此產業,運用 技術研發與產業現有技術,促進 LED 照明產業蓬勃發展;目前,在經濟部支持 及主導下,正積極展開照明用 LED 光源、封裝及模組技術研發,並透過示範系 統及補助之方式,促使國內業者投入各類 LED 應用產品之開發,並成為國內推 動照明節能之重要一環。

三、產業節能及區域能源系統技術
由於工業部門耗能約佔全國消耗量之 50%,然而絕大部分製程需求皆由專業 廠家進行基本設計,並經工程公司細部設計設備規範,再向國外訂購或委託製 造,爰我國無自主產業,大多屬下游設備製造業。因此在推動節能措施較無法從 設備之角度投入。所以我國係透過「能源管理法」之制定,採取限制性措施包含 強制性效率管理、建立新設廠能源效率指標及審核許可制度、執行能源用戶查核 制度、推動產業自發節約能源、提升能源設備效率標準、擴大實施節約能源獎勵 優惠、加強節約能源技術服務來推動產業節能技術之發展和應用。而在應用技術 方面,除了汽電共生、高效率燃燒技術、廢熱回收、及諸如馬達、空壓機、變壓 器等重要設備及系統技術外;則是區域性能源與資源整合技術之發展,乃是經由 最佳技術、能源利用、能源與環境、廢棄物能源應用、以及資源應用之整合應用 來達成高效率、低污染和高經濟價值的整體能源及資源之利用。
另一方面隨著資通訊(Information Communication Technology,ICT)技術之進 步,而區域能源系統之逐漸受到重視;因此透過監測與資料傳輸將各類設備之運 轉資料數據傳送回控制平台中,以確保各類型能源於生產、儲存、傳輸階段之能 源品質與能源流量。因此區域節能網路乃利用結合感測技術與無線傳輸技術之無 線感測網絡(sensor network)技術,來達成能源有效利用之目的。

四、建築節能技術
建築節能的各樣技術發展,應以能提供居住者的健康及舒適環境為前提,我國因處亞熱帶地區,氣候型態為高溫高濕,故新近國家已成熟之技術未必適合國 內之環境,此外國人生活習慣亦和國外不盡相同,我國建築節能技術應妥善分析 亞熱帶既有建物之物理性能,藉建物維修需求逐漸以優質材料、設備與系統取代 既有產品,以廣泛提高建築物節能比例。因此在整個建築節能技術之發展上乃從 建築外殼節能建材開發及建築節能設計/評估技術開發這二方面著力,並透過建 築節能示範案例設計及興建來推廣。而在建築外殼材料之開發應先考慮高陽光反 射率,其次為低導熱係數,同時要避免光反射所造成環境之光害。而在窗材部分, 其重點則是在將光波選擇性遮蔽材料與調光材料整合於玻璃帷幕牆系統,以適應國內目前之建築型態。 而政府在推動建築節能上,乃是透過各項耗能指標之研商及訂定,另一方面則是透過節能示範案例的興建來有效宣導亞熱帶建築節約能源,並以「情境體驗」 的方式將參訪民眾帶入熟悉,但具問題的環境中,再針對不同問題,借各種技術 與產品提出整體解決之道,以此教育一般民眾與業者,共同認識節能效益、適用 節能產品,從而達到節能推廣。

五、能源效率管理
國內在推動節約能源之技術之政策面上,即是以強制性之能源效率標準及自願性之節能標章來促使國內業者投入高效率產品之生產,另一方面則是引導消費 者採購高效率之產品。目前國內納入強制性能源效率標準管理之產品計有鍋爐、 空調系統冰水主機、感應電動機、冷氣機、電冰箱、螢光燈管、安定器、緊密型 螢光燈管…..等 11 項;而節能標章則有冷氣機、電風扇、除濕機、電冰箱、電視 機、螢光燈管、洗衣機、乾衣機、吹風機、烘手機、溫熱型開飲機、冰溫熱型開 飲機、冰溫熱型飲水機、汽車、機車、安定器內藏式螢光燈泡、電腦用薄膜電晶 體液晶顯示器、瓦斯台爐、瓦斯熱水器、電鍋、貯備型電熱水器、電熱水瓶等21 種產品,達 94 家品牌、1278 件節能標章產品。 另外,為落實這項強制性之管理,政府亦推動商品檢驗制度,未符合能源效 率之產品不准上市;而在自願性之節能標章方面,則透過政府部門之優先採購,來促成產品之推廣應用。此兩項措施已實質促成高效率產品之生產及應用,並對 節約能源產生實際之貢獻,同時也間接促成產業技術層次之升級及競爭力之提 高。

參、未來發展方向及重點
整體而言,台灣未來在節約能源及能源效率提升技術之研發上,應以(1)因 應溫室氣體減量趨勢,節能技術之研發,應優先投入於可產生重大效益者,(2) 節能技術之研發應與政策及法規密切配合,以成為政策研擬與推動重要之工具,(3)應進行跨領域之研發規劃,並以能源大用戶為技術投入的切入點,(4)傳統技 術用於節約能源,應有新作法,推動時並應強化策略聯盟,(5)創新節能科技之 研發應與創意應用相結合為重點方向。而在實際研究內容及技術開發上則應將重 心聚焦於住商、工業與環境節能及整合性相關科技,同時結合 ICT 與節能技術, 建立冷熱電共用系統,並以主要能源設備、系統及能源大用戶為切入點;最後則 是強化研發伙伴之策略聯盟,以加速各項研發之進展並落實研發成果,並以扶植 國內產業之永續發展為主軸。

肆、結語
能源問題影響層面甚廣,涵蓋國家社會安全、產業經濟發展及國民福祉等。 因此發展節約能源及能源效率提升技術及推廣應用,為降低溫室氣體效應的無悔 策略,並可提昇能源供應安全、降低能源使用對環境之衝擊,同時可達成扶植新 興能源產業等多重政策目標。換句話說,節能技術之開發可以協助提升國內達成 節約能源及降低成本之目標,並藉以因應我國加入 WTO 後所面臨國外之競爭, 同時亦可協助創造較良性之投資及發展環境,使國內廠商在兩岸競爭態勢下有根 留台灣之意願。此外能源節約與環境保護為一體兩面,同屬永續領域技術,各項 節能技術的開發,並結合國內產業界進行商品化,將可促使節能目標及政策之落 實,並為台灣永續發展進一分力量,這也正是愛我們這塊土地之具體表現,也是 我們身為地球村一員之責任與義務。

參考文獻
1.能源政策白皮書」,經濟部能源局,2005 年 12 月
2.2005 年全國能源會議資料,經濟部能源局
3.經濟部能源局網頁,http://www.moeaec.gov.tw
4.曲新生,「綠色能源發展與提高能源使用效率」,2005 年全國能源會議簡報
5.「能源科技研究發展白皮書」,經濟部能源局,2005 年 12 月

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