臺灣博碩士論文加值系統

氣候變遷為全球重視之議題,台灣為出口導向型國家,雖非「聯合國氣候 變化綱要公約」之締約國,但在維持國家競爭力之考量下,仍積極推廣溫室氣 體減量之行動,並研議仿效國際溫室氣體減量之機制達成減量目標。政府亦於 2010 年提出《國家節能減碳總計畫》(行政院,2010),期望台灣之二氧化碳排 放能於 2020 年回到 2005 年排放量,並於 2025 年回到 2000 年排放量。
根據行政院環保署(2013)之減量政策表示,為達成國家之二氧化碳減量目 標,台灣實行國內碳權交易之可能性相當大,且工業部門為主要二氧化碳排放 之大宗,故本研究欲分析工業部門施行碳權交易對台灣二氧化碳排放量與電力 消費量之影響。
而碳權交易機制之排放配額、市場價格、預期交易成本、電力消費與二氧 化碳排放間,彼此呈現環環相扣之關聯性,並具備回饋與非線性等系統動態學 之特性,故本研究即應用系統動態學進行碳權交易機制之探討,更針對排放配 額、初始市場價格與減量成本等三項碳權機制構成要素,分別探討其對碳權交 易成效之影響,以作為研議相關政策之參考。
本研究之主要模擬結果如下:
1. 排放配額、市場價格與減量成本為碳權交易機制之三項主要構成要素,經工業部門執行碳權交易機制後,由碳權量、二氧化碳排放量與電力消費量 之趨勢可知,影響二氧化碳減量之主要因素為碳權量,而碳權量則受到排 放配額量之多寡所影響,顯示電力消費量之變動對二氧化碳排放減量之影 響性相對較小。
2. 而碳權交易機制之三項主要構成要素中,影響碳權交易成效之關鍵因素為 排放配額,排放配額的多寡將影響產業加入碳權交易機制之意願與減量效 果。初始市場價格則為次要影響因素,即市場價格將影響預期交易成本並 降低或增加自行減量之意願。而減量成本對整體行為之影響則相對較小。
 

Climate change is one of major global issues. As an export-oriented country, even though Taiwan is not a member of the UNFCCC, for maintaining the national competence, the Taiwan government still popularizes CO2 emission reduction activities and consults to imitate international CO2 emission reduction mechanism for achieving reduction target of Taiwan. Taiwan government promotes National Action Plan on Energy Conservation and GHGs Emission Reduction for reducing national CO2 emissions to 2005 levels by 2020 and to 2000 levels by 2025.
According to reduction policies of Environmental Protection Administration, domestic emission trading mechanism is one of the possible instruments for achieving the aim of CO2 reduction. Considering the industrial sector is the largest emitter of CO2 emissions. This study analyses the influence of emission trading mechanism of industrial sector on CO2 emissions and electricity consumption.
Free CO2 emission allowances, CO2 price and expected trading cost of CO2 of emission trading mechanism are closely connected with electricity consumption and CO2 emissions. The behavior includes feedback and time delay which are the feature of system dynamics approach, so this study applies system dynamics approach to discuss emission trading mechanism. In addition, there are three main factors of emission trading mechanism which are free CO2 emission allowances, initial CO2 price and CO2 reduction cost. This study aims to research the critical factors affecting the effectiveness of emission trading mechanism and offer some policy suggestions.
The main simulation results of this study are:
1. Free CO2 emission allowances, initial CO2 price and CO2 reduction cost are three main factors of emission trading mechanism. After the implementation of emission trading mechanism of industrial sector, the trend of volume of tradable CO2 emission allowances, CO2 emissions and electricity consumption shows that the most critical factors affecting CO2 emissions is volume of tradable CO2 emission allowances. Besides, the volume of tradable CO2 emission allowances is affected by the volume of free CO2 emission allowances. The result shows that reduction of electricity consumption cannot affect CO2 emissions conspicuously.
2. The result also shows that free CO2 emission allowances is the critical factor affecting the effectiveness of emission trading mechanism. Because of free CO2 emission allowances will affect intention of attending emission trading mechanism by industry and the reduction effectiveness. Initial CO2 price is the secondary factor affecting the effectiveness of emission trading mechanism. The reason is that CO2 price will affect expected trading cost of CO2 to increase or decrease the intention of CO2 reduction. At the same time, the effect of CO2 reduction cost is smaller than other factors.

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與架構 3
1.4 研究範圍與限制 6
第二章文獻回顧 7
2.1 碳權交易與二氧化碳之研究 7
2.2 電力消費與二氧化碳之研究 11
2.3 應用系統動態學於能源、環境與碳權交易之研究 14
2.4 本章小結 17
第三章電力消費、二氧化碳排放與台灣減量策略概況 18
3.1 台灣電力消費概況 18
3.2 台灣二氧化碳排放概況 22
3.3 台灣二氧化碳減量策略 26
3.4 本章小結 29
第四章 系統動態學 31
4.1 系統動態學之發展歷程 31
4.2 系統動態學之執行程序 31
4.3 系統動態學之主要特色 33
4.4 系統動態學之應用範圍 34
4.5 本章小結 36
第五章 系統動態模型之建構 37
5.1 心智模型 37
5.2 系統之變數設定 42
一、碳權交易系統 44
二、電力消費系統 46
三、電力消費之二氧化碳排放系統 48
5.3 本章小結 50
第六章 模型結果分析與情境模擬 51
6.1 模型效度測試 51
6.2 碳權交易情境之設計 55
6.3 碳權交易情境之模擬結果 58
6.3.1 排放配額為 714.43 萬公噸 59
6.3.2 排放配額為 564.19 萬公噸 64
6.4 本章小結 71
第七章結論與建議 72
7.1 結論 72
7.2 建議 73
7.3 研究貢獻 74
參考文獻 75
附錄一 電力供給、消費量與電力消費之二氧化碳排放之參考數據 79
附錄二 台灣未來發電能源比例之預測 80
附錄三 市場經濟與均衡價格 81
附錄四 本研究實際可操作模型之全貌 82
附錄五 模型之完整模型程式碼(內生變數) 85
附錄六 模型之完整模型程式碼(外生變數) 101

中文部分:
1. 中華系統動力學學會,http://www.csds.org.tw/aboutsd。
2. 行政院環境保護署,http://www.epa.gov.tw/index.aspx。
3. 行政院(2010),國家節能減碳總計畫。
4. 行政院(2012),溫室氣體減量法(草案)。
5. 李堅明(2002),「環境保護與產業競爭力相容性分析─以排放交易制度設計
為例」,因應加入 WTO 環境保護與產業競爭力研討會,台北,2002 年 8月。
6. 李堅明、陳昱豪(2006),「歐盟排放權分配法則的分析」,碳經濟月刊,第二期,p.23-32。
7. 呂佩玲(2008),「電力消費與二氧化碳排放趨勢變動及關聯分析」,國立成
功大學環境工程學系碩士論文。
8. 何昇融(2003),「排放權交易機制與市場結構之分析」,國立台北大學經濟
學系碩士論文。
9. 吳兆衡(2009),「以物質流分析結合系統動態探討台灣鋼鐵業二氧化碳之排
放」,國立臺灣大學工學院環境工程學研究所碩士論文。
10. 林志傳(2008),「台灣電力部門發展低碳能源與再生能源技術策略之經濟與
環境效益評估」,國立台北大學自然資源與環境管理研究所碩士論文。
11. 陳貞秀(2004),「電力事業與二氧化碳減量模式分析」,嘉南藥理科技大學
環境工程與科學系暨研究所碩士論文。
12. 張元立(2011),「台灣住宅部門主要電器電力消費因素之探討-系統動態學 之應用」,台北大學自然資源與環境管理研究所碩士論文。
13. 屠益民、張良政(2010),「系統動力學:理論與應用」,智勝文化事業有限 公司。
14. 楊朝仲、張良正、葉欣誠、陳昶憲、葉昭憲(2007),「系統動力學」,五南 圖書出版公司。
15. 經濟部能源局,http://web3.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/home/Home.aspx。
16. 經濟部能源局節能減碳服務團隊,http://www.go-moea2.tw/。
17. 經濟部能源局能源產業溫室氣體減量資訊網, http://verity.erl.itri.org.tw/EIGIC/。
18. 經濟部能源局(2012),100年能源統計手冊。
19. 經濟部能源局(2013),我國燃料燃燒CO2排放統計與分析。
20. 經濟部能源局(2013),能源統計月報。
21. 經濟部能源局(2013),經濟部能源產業溫室氣體確證及查證補助作業要點。
22. 臺灣電力公司(2011),99~108年長期負載預測與電源開發規劃9910案。
23. 駱璟樺(2004),「我國電力部門再生能源發展之經濟與環境效益評估」,台北大學自然資源與環境管理研究所碩士論文。
24. 賴雅雯(2010),「我國公路運輸系統能源供給基礎建設與能源消費、二氧化碳減量成效關聯分析」,台北大學自然資源與環境管理研究所碩士論文。
25. 韓釗(2009),「系統動力學—探索動態複雜之鑰 (第二版)」,滄海書局。
26. 魏國棟(1996),「因應氣候變遷之相關政策工具的探討」,氣候變遷衝擊評
估與因應策略建議研討會論文集,p.433-450。
外文部分:
1.Cárdenas, L. M., Franco, C. J., Dyner I. (2011), “ A system dynamics model for assessing the UK carbon market, Proceedings of the 29th International Conference of the System Dynamics Society, Washigton, DC.
2.EEX(2013), emission spot primary market auction report 2012. Retrieved April 25,2013 from the World Wide Web: http://www.eex.com/en/Download
3.EEX(2013), emission spot primary market auction report 2013, Retrieved May 25,2013 from the World Wide Web: http://www.eex.com/en/Download
4.Feng, Y. Y., Chen, S. Q., Zhang, L. X. (2012), “ System dynamics modeling for urban energy consumption and CO2 emissions: A case study of Beijing, China,, Ecological Modelling, Available online 1.
5.Fiddaman, T. (2007), “Dynamics of climate policy, System Dynamics Review, Vol 23, No. 1, pp. 21-34.
6.Forrester, J. W. and Senge, P. M. (1980), “Tests for building confidence in System Dynamics Models, TIMS Studies in the Management Sciences, Vol. 14, pp.209-228.
7.Hauch (2003), “ Electricity trade and CO2 emission reductions in the Nordic countries, Energy Economics , Vol. 25, pp.509–526.
8.JOI(2013), Nikkei-JBIC Carbon Quotation Index, Retrieved April 25,2013 from the World Wide Web: https://www.joi.or.jp/carbon/pdf/index_all.pdf.
9.Kossoy, A. and Guigon, P. (2012),“State and Trends of Carbon Market 2012, Carbon Finance at the World Bank, Washington, DC.
10.Lean, H. H. and Smyth, R. (2010), “CO2 emissions, electricity consumption and output in ASEAN, Applied Energy , Vol. 87 ,pp.1858–1864.
11.Meadows, D. H., Meadows, D. L. and Randers, J. (1972), “The Limits to growth: a report for the Club of Rome’s project on the predicament of mankind, Pan Books.
12.Moffatt, I. and Hanley, N. (2001), “Modelling sustainable development: system dynamic and input-output approaches, Environmental Modelling ＆ Software, Vol.16, pp. 545-557.
13.Naill, R. F. (1992), “A system dynamics model for national energy policy planning, System Dynamics Review, Vol. 8, No. 1, pp. 1-19.
14.Rose, A. and Wei, D. (2008), “Greenhouse gas emissions trading among Pacific Rim countries: An analysis of policies to bring developing countries to the bargaining table, Energy Policy , Vol.36, pp.1420–1429.
15.Soimakallio, S. and Saikku, L. (2012), “CO2 emissions attributed to annual average electricity consumption in OECD (the Organisation for Economic Co-operation and Development) countries, Energy , Vol.38, pp. 13-20.
16.Soleille, S.(2006), “Greenhouse gas emission trading schemes: a new tool for the environmental regulator’s kit, Energy Policy, Vol. 34, pp.1473–1477.
17.Stankeviciute, L., Kitous, A. and Criqui, P. (2008), “ The fundamentals of the future international emissions trading system, Energy Policy , Vol.36, pp. 4272–4286.
18.Stepp, M. D., Winebrake, J. J., Hawker, J. S., Skerlos, S. J. (2009), “ Greenhouse gas mitigation policies and the transportation sector: The role of feedback effects on policy effectiveness, Energy policy, Vol.37, pp. 2774-2787.