本研究旨在於分析比較燃煤、天然氣與核能發電對環境衝擊之影響，並作為提供決策單位對於能源利用之決策參考，並期許能以較客觀之評估模式來降低能源政策與環境政策上之爭議。本研究以簡約式生命週期評估的方法，盤查台灣地區燃煤、天然氣與核能發電的環境污染，並利用分析階層程序法（AHP）與Eco-indicator 99之危害因子，使用專家問卷之方式以決定各環境危害因子之權重，分別估算三種能源利用方法的環境衝擊效應值；其中亦納入模糊化專家問卷與不同空間尺度的考量，期將環境的模糊複雜因子估算在內，與一般分析階層程序評估結果比較之，並分析比較不同空間尺度下的環境衝擊大小與主要衝擊因子。
本研究結果顯示，也許是由於參與問卷專家之專業背景同質性較高之故，一般分析階層程序法與模糊分析階層程序法之結果並無明顯的差異。本研究所獲致之綜合性環境指標指出，燃煤發電系統的環境衝擊最大，液化天然氣發電系統的環境衝擊最小；而在不同空間尺度下的環境衝擊，燃煤發電系統對台灣地區區域性的環境衝擊較大，液化天然氣發電系統對台灣地區區域性之環境衝擊最小，主要是因為它所產生的衝擊大多發生在全球性的尺度上。
關鍵詞：生命週期評估、分析階層程序法、環境衝擊、能源政策

This study investigates the environmental impact of coal-fired, gas-fired and nuclear power systems from a life-cycle point of view, aiming to reduce the relevant environmental dispute often occurred during the decision-making process of the energy policy. Based upon a simplified life cycle assessment methodology, the inventories of environmental pollution associated with the aforementioned three power systems were outlined. Furthermore, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the damage factors itemized in the commercially available Eco-indicator 99 were integrated, in order to quantify the environmental impact of the three different power systems. The weighting factors of various impacts, namely on the environment, on the human health and on the resource depletion, were decided by questionnaire conducted among experts. In addition to the classical AHP method, a Fuzzy Analytic Hierarchy Process (F-AHP) was also adopted to assess the fuzzy aspect commonly observed in similar studies.
The study result indicates that the weighting factors of the relevant impacts decided by the classical AHP and the F-AHP do not have significant difference, possibly due to the similar professional background of the participating experts. In terms of the overall environmental impact of the three power systems, coal-fired units result in the most significant impact, whereas the gas-fired units result in the least significant impact. It should also be noted that coal-fired units result in the most significant impact in regional scale (i.e. in Taiwan area), whereas the gas-fired units result in the least significant impact in regional scale since some quite majority part of the relevant impacts in the so-called “LNG chain” occurs genuinely more significantly in global scale (i.e. outside Taiwan).
Key words: Life Cycle Assessment (LCA), Analytic Hierarchy Process (AHP), Environmental Impact, Energy Policy

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簽名頁
博碩士論文電子檔案上網授權 iii
授權書 iv
中文摘要 v
英文摘要 vi
誌 謝 viii
目錄 ix
圖目錄 xiii
表目錄 xv
第一章　緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 台灣能源利用現況與未來發展 2
1.1.2 各種發電方式的比較 4
1.1.3 能源利用造成的環境議題 6
1.2 研究動機 8
1.3 研究目的 11
第二章　文獻回顧 13
2.1 生命週期評估概述 13
2.1.1 生命週期評估之架構 14
2.1.2 生命週期評估技術之探討 24
2.2 生命週期評估於能源分析上之應用 31
2.2.1 日本科技白皮書 32
2.2.2 Rashad & Hammad的研究 34
2.2.3 澳洲煤協會(ACARP)：煤的環境白皮書 36
2.2.4 國際原子能總署(IAEA) 38
2.2.5 台灣電力系統的二氧化碳排放研究 43
2.2.6 能源生命週期研究彙整 45
2.3 生命週期衝擊評估量化之評價工具－分析階層程序法 47
2.3.1 一般分析階層程序法（AHP） 48
2.3.2 模糊分析階層程序法（F-AHP） 54
第三章　研究方法 56
3.1 研究架構 56
3.2 分析階層程序法之應用 59
3.2.1 一般AHP相對權重之運算說明 59
3.2.2 模糊AHP相對權重之運算說明 63
3.2.3 相對權重的一致性檢定 64
3.3 實做生命週期評估 66
3.3.1 系統範圍的界定 66
3.3.2 盤查分析數據的引用與推估 68
3.3.3 衝擊評估模式 74
第四章　發電系統個案探討 82
　4.1 專家問卷權重計算與一致性分析 82
4.1.1 專家問卷權重計算 82
4.1.2 權重一致性檢定 87
4.2 燃煤發電系統之環境衝擊 87
4.2.1 燃煤發電之概述 88
4.2.2 燃煤發電系統之生命週期環境衝擊評估
－AHP及F-AHP模式 89
4.2.3 燃煤發電系統之生命週期環境衝擊評估
－Eco-indicator 99平等權重模式 97
4.3 液化天然氣發電系統之環境衝擊 98
4.3.1 液化天然氣發電之概述 98
4.3.2 液化天然氣發電系統之生命週期環境衝擊評估
－AHP及F-AHP模式 100
4.3.3 液化天然氣發電系統之生命週期環境衝擊評估
－Eco-indicator 99平等重模式 101
4.4 核能發電系統之環境衝擊 105
4.4.1 核能發電之概述 105
4.4.2 核能發電系統之生命週期環境衝擊評估
－AHP及F-AHP模式 108
4.4.3 核能發電系統之生命週期環境衝擊評估
－Eco-indicator 99平等權重模式 111
4.5 盤查數據分析與發電系統個案環境衝擊分析比較 114
4.5.1 環境衝擊貢獻因子 114
4.5.2 盤查數據敏感度分析 116
4.5.3 發電系統個案環境衝擊分析比較 116
4.6 未來三種發電方式配比之環境衝擊比較 124
第五章　結論與建議 127
5.1 結論 127
5.2 建議與展望 131
參考文獻 132
附錄一　相關研究之成果數據彙整 143
附錄二　分析階層程序法專家問卷 150
附錄三　Eco-indicator 99危害因子 158

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