全球電動車推動現況與發展課題分析

運輸工具的演進是人類社會進步的重要象徵，1880 年內燃機技術的改良與石油產量的增加，催生了今日人們所使用的汽油動力汽車。然而近年來由於中東地區局勢動蕩與新興亞洲國家對能源需求的連年成長，造成全球能源市場的恐慌與石油價格上揚。以2008年的石油價格飆漲為例，該年度能源價格的大幅波動對國內經濟造成相當程度的衝擊，不但造成物價上漲，也造成台灣中油嚴重虧損。這種前所未見的能源價格波動對全球經濟發展與國家能源安全造成重大危害，此外，溫室效應所引發的全球氣候變遷，更是人類亟需面對的問題。我國的交通系統除對汽機車的使用有相當程度之依賴，2009年公路運輸部門消耗汽油、柴油、液化石油氣於12,263千公秉油當量，約佔總進口量的17.15%，排放二氧化碳3,268萬公噸，亦占全國二氧化碳總排放量13.43 %之譜，也因此我國進口石油依存度與原油進口支出佔國內生產毛額(GDP)始終居高不下。

全球汽車市場規模近年來雖因已開發國家經濟成長趨緩未能大幅擴張，然而在中國與印度車輛市場帶動下，未來將有機會持續成長(圖 1)。因此如何採取有效之控制措施，降低運輸部門對石油的依賴度與二氧化碳排放量，達到「脫石油」的目的，成為未來全球公路運輸部門發展的重要課題。而高效率的油電混合車和以電力為主的電動車量，也就成為全球公路運輸系統發展的關注焦點。目前電動車量主要可分為油電混合動車(HEV)、純電動車(EV)、插電式油電混合車(PHEV)等三種。油電混合動車是以傳統汽油內燃機、搭配電動馬達和電池組所建構高效能載具。油電混合動車被視為在電池儲能技術尚未來突破前通往純電動車的過渡技術，因此多數開發油電混合動車的車廠最近也開始開發插電式混合動力車輛。根據日本富士経済、電動車和次世代自動車世界市場予測結果，2009年全球油電混合動車(HEV)、純電動車(EV)、插電式油電混合車(PHEV)約有76.3萬輛、2010年104.4萬輛、2015年511.5萬輛、2020年1,866萬輛。本文將對國內外電動車推廣策略與所面臨之課題進行說明。

太陽能發電系統裝置發展與挑戰

隨著環保意識的重視，綠色能源發展是台灣持續努力的目標。行政院九十八年四月提出「綠色能源產業旭升方案」，同年七月立法院通過延宕七年的「再生能源發展條例」，在政策上終於與國際發展再生能源的趨勢接軌，產業界莫不感到振奮，對於台灣的市場與環境都有相當大的期待。但是在政策宣佈的同時，也有業者對於政府在實際執行上感到阻礙重重，雖然政策方向上，政府已經明定了補助辦法，經濟部能源局也具體規劃出台灣太陽光電發展的容量目標，從2010年的75MW要持續成長至2030年的2500MW，但是國內太陽能系統在裝置設備完成後，與台電併聯上卻面臨相當程度的困難，除了「再生能源電能收購作業要點」遲至99年8月16日才正式公布，以致於許多系統雖然已裝設完畢，卻苦於售電方式於法無據，而系統的建置亦面臨許多限制，包含設備認定的過程中，法規的訂定常常與現實情況產生差距，或是單一土地的裝置上限、土地使用法規問題、申請躉購的程序費時等，都是國內在發展太陽能發電系統時的實際問題。本篇內容將以太陽能發展趨勢、國內政策面、台灣自然條件、產業發展、以及系統裝置現況的面向來討論國內發展太陽能發電系統的現況，並且透過「再生能源發展條例」通過後第一個與台電完成併聯售電的義仁國小為例，描述國內發展太陽能發電系統的潛在市場與挑戰。

微電網技術經濟性分析研究

當今傳統電力系統面臨諸多挑戰，例如現行離線方式之應變計畫存在發生連鎖停電的風險、再生能源與新能源發電的不穩定、開發中國家人口成長速度遠高於電網的建置速度等。面對以上挑戰，世界各國之電源供應系統逐漸朝向分散式電源發展，擴大再生能源利用，提高能源的利用效率，降低能源密集度。然而再生能源及新能源發電的不穩定特性，當其併入電網之容量佔比逐步提高而達到某個程度時，自亦影響電力系統的穩定度，需發展即時有效監控/調度分散式或再生式電源技術，降低分散式電源併網帶來的衝擊，因此美國、歐洲與日本等先進國家近年都積極投入先進電網技術研究。

微電網(Micro Grid)的主要概念為，將分散式電源以電力電子與資通訊技術(ICTs)為核心進行系統整合(Integration)，以取代傳統電源的個別併網方式。微型電網應用範圍與分類依其電力等級、系統形式、與使用者類型可分為村莊微電網(Village Micro Grid)、柴油發電微電網(Diesel Mini Grid)及城市(鎮)微電網 (Urban Mini Grid)三種。村莊微電網為非併網系統，多用於電力基礎建設落後地區，提供基礎電力改善生活品質。柴油發電微電網亦為非併網系統，利用於島嶼、村落等不易併聯大電網區域，降低柴油發電成本和化石能源利用、提升電力普及率。城市(鎮)微電網則用於已具備電力基礎地區，建立次世代配電系統，使配電網可孤島運轉，以提高電力供應安全與再生能源使用。微電網的經濟性是吸引用戶的關鍵，微電網最佳化的經濟分析將有助於了解真實市場下微電網可帶來的整體利益。本研究將介紹本研究所開發之微電網技術經濟性分析模式，並以核能研究所園區內的百萬千瓦級微型電網計畫作為雛型，提出假設性案例，並利用線性規劃軟體，估算微電網在最低營運成本的狀態下，24小時的最佳化排程。

鋼鐵石化業能源需求分析

能源提供民生基本需求與經濟發展所需動力，未來半個世紀隨著全球人口及新興國家經濟成長，全球對能源的需求將持續增加。石化能源消費有排放二氧化碳的污染外部性，面對未來國際間對於二氧化碳排放可能採取的制約措施，節能減碳勢在必行。隨著全球氣候變遷問題對環境的衝擊，在2007年美國與歐盟之聯合聲明中，給予能源安全更符合時代潮流的定義，除過去能源取得的多元化、價格合理與可靠性外，能源安全需兼顧取得之潔淨性與穩定性，以便支持經濟永續發展與環境保護。面對全球性能源需求增加與溫室氣體排放所引發能源安全與全球暖化課題，有效掌握能源需求特性與型態，以及國內能源的實際需求趨勢與自然成長二氧化碳排放，成為協助政府就促進能源安全，整體規劃節能減碳與推動綠能產業的重要課題。

根據2009年能源統計手冊，台灣能源消費結構2009年各部門的能源消費比例，工業部門能源消費量居各部門之首，占了52.48%；進而分析工業部門的產業，以石化業的53%占所有耗能產業的最大比率，其次為電子電機產業14%與鋼鐵業10%。其中石化產業是總體化工產業的一環，台灣石化業產值於2004年突破兆元新台幣關卡，到了2007年達到1.66兆新台幣，已成為台灣製造業產值排名之第二位（僅次於IC及半導體產業）。此外，鋼鐵業是另一個國內相當重要之基礎工業，素有「工業之母」之稱，屬於能源密集及資本密集型工業，鋼鐵的生產需要消耗大量煤炭、電力、水、和石油等資源，以煤炭與電力為主，但兩者皆為高耗能且原料均需仰賴進口主，與其他產業相關連程度既深且廣。若能有效且合理的預測石化及鋼鐵產業的能源需求，將使政府在未來能源管理政策制定與溫室氣體減量策略上，提供較彈性的空間。

生物質發電利用技術介紹

生質能是利用生物質經轉換所獲得的電與熱等可用的能源。根據我國「再生能源發展條例」，生質能係指農林植物、沼氣及國內有機廢棄物直接利用或經處理所產生之能源。生質能與風能、太陽能一樣具有取之不盡、用之不竭的特性。根據美國航太總署哥達德太空飛行中心生物學家伊霍夫(Marc L. Imhoff)團隊研究成果顯示，1982~1998年間每年全球陸地生物質產出每年平均約1,196億噸，含碳量568億公噸。 與其他新能源比較，生質廢棄物可兼具廢棄物的回收處理與能源生產的雙重效益。在作為電力來源方面，生物質發電具有以下優勢(1)相對於其它化石能源，生質廢棄物發發電所產生之溫室氣體極少；(2)是少數可作為基載電力之再生能源；(3)可作為小規模之區域分散式電力系統。當全球環境趨勢朝向更永續經營發展時，現代生物質能源利用在此環境及社會原動力上扮演重要角色。由於各地之氣候環境與生活習慣不同，因此不同國家在發展生物質發電時，多根據自身環境所產出生物質或有機廢棄物來源與特徵，而發展出最佳利用方式。以下將就各種生物質發電利用方式進行介紹。