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研究生:陳良棟
研究生(外文):Liang-Tung Chen
論文名稱:台灣製造業自願性節能減碳策略之研究
論文名稱(外文):The Strategy of Voluntary Energy Saving and Carbon Reduction for Manufacturing Industries in Taiwan
指導教授:胡憲倫胡憲倫引用關係
口試委員:申永順李育明顧洋吳再益陳家榮張四立張添晉
口試日期:2012-07-13
學位類別:博士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:工程科技研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:節能減碳氣候變遷溫室氣體自願減量回收年限
外文關鍵詞:energy conservation and carbon reductionclimate changegreenhouse gasvoluntary reductionpayback period
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節能減碳是製造業現階段因應氣候變遷最重要的工作,本文以台灣製造業自願性節能減碳成果進行研究,整理各產業節能減碳方法及回收年限,評估各產業節能減碳潛力,以規劃製造業自願性節能減碳策略與措施。從產業自願性節能結果發現,各產業所進行的節能投資平均在1.5年即可回收,鋼鐵及水泥產業的回收年限較長可超過3年,造紙、人纖及紡織產業平均約1年回收,石化產業平均0.7年即可回本;能源密集產業之節能減碳投資及節能效益均以製程改善最大,對於中小企業之節能輔導,約有30%改善建議可落實改善,大多為公用設備,其節能量遠低於大企業,且設備投資回收年限明顯高於能源密集產業;整體而言製造業尚有許多節能空間,可運用相關策略以激勵節能減碳。半導體及光電產業主要為含氟溫室氣體燃燒破壞所得的減量效果,該等氣體溫室效應潛勢高,可從管末處理且技術成熟,估算出的減量遠大於能源密集產業的節能量。
製程改善為製造業最具節能減碳效果的方法,可運用政府補助節能製程或換新耗能設備,以迅速提升能源效率;能源價格提升可縮短設備回收年限,能促進廠商的節能投資;逐漸提高能源價格,補助廠商節能,可加速耗能設備更新,更有助於提升廠商競爭力。在溫室氣體總量管制前,自願性節能減碳為最重要的提升能源效率方法,增加節能誘因、鼓勵進行溫室氣體盤查、建立溫室氣體減量額度抵換制度,推廣碳足跡、碳標籤、碳揭露、能源管理系統及綠色工廠標章,持續進行自願性溫室氣體減量協議、節能減碳技術輔導及工業區能資源整合鏈結等均為自願性節能減碳的好策略。


Energy conservation and carbon reduction is the most important task for the manufacturing industries to cope with climate change at the current stage. This study looks into the results and achievements of voluntary energy conservation and carbon reduction, analyzes for various industrial sectors the key measures and practices and their payback period, and also evaluates the reduction potentials in order to come up with the strategy and actions for promoting industrial voluntary reduction. Results showed that on average, the payback period for energy saving measures is 1.5 years in industrial GHG voluntary reduction agreements. For the steel and cement industry, the payback period can be longer than 3 years; while for the paper, textile and artificial fiber industries is on average 1 year, and only 0.7 years for the petrochemical industries. In terms of energy-intensive industries, both the investment and energy saving benefits are greatest in process improvement. On the other hand, based on the results of SME energy conservation counseling, about 30% improvement proposals were implemented. Improvements are mainly found in the utility systems and the scale of energy saving is much lower than large enterprises, while the investment payback is significantly higher than that of the energy-intensive industries. Overall, great reduction potential is yet to be recognized with the adequate incentive strategies. On the other hand, the destruction fluorinated GHG is the main reduction strategy of the semiconductor and optoelectronics industries. Since these gases have very high GWP, and can be treated at pipe-end with mature technology, the estimated reduction is much larger than the GHG reduced from energy savings by energy-intensive industries.
Process improvement is the most effective energy saving and carbon reduction measures for the manufacturing industry. With the support of government grants on more energy-efficient process or the replacement for energy-consuming equipment, energy efficiency would be improved rapidly; energy price increase would also shorten the investment payback to encourage more energy-efficiency investment; the gradual increase of energy prices, with adequate subsidies for energy-saving practices would accelerate the replacement of energy-consuming equipment and hence improve company competitiveness. Before cap and trade comes into force, voluntary reduction is the most essential measure for improving energy efficiency. The enhancement of energy-saving incentives, implementation of GHG inventory, establishment of GHG offset system, and the promotion of carbon footprint, carbon labeling, carbon disclosure, energy management systems and green factory labeling, as well as the ongoing voluntary GHG reduction agreement, energy conservation and carbon reduction counseling, and integration of energy and resource in industrial parks are all effective voluntary carbon reduction strategies.


目 錄

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
表目錄 IV
圖目錄 V
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究範圍 4
1.4 研究對象 5
1.5 研究方法 5
1.5.1 文獻分析法 5
1.5.2 個案分析法 5
1. 6 研究架構 6
第二章 文獻回顧 7
2.1 國際溫室氣體減量與管理趨勢 7
2.1.1 氣候變遷與聯合國氣候變化綱要公約 7
2.1.2 京都議定書與溫室氣體彈性減量機制 8
2.1.3 各國溫室氣體減量策略 10
2.1.4 國際間主要國家節能減碳作法 11
2.1.4.1 美國 11
2.1.4.2 歐盟 12
2.1.4.3 英國 12
2.1.4.4 日本 13
2.1.4.5 中國 14
2.1.5 先進國家節能減碳政策措施特色 14
2.1.5.1 健全溫室氣體盤查制度 15
2.1.5.2 推動自願性節能與溫室氣體減量協議 15
2.1.5.3 接軌排放交易等彈性減量機制 17
2.1.5.4 加強低碳技術研發 18
2.1.5.5 建立必要的法制基礎 20
2.2 IEA對工業能源使用狀況之預估與減量建議 19
2.2.1 全球工業能源使用現況 20
2.2.2 2050年全球工業能源使用推估及減量潛力預測 21
2.2.3 工業溫室氣體減量技術與管制策略建議 24
2.2.4 工業溫室氣體減量技術發展進程與政策型態效果 26
2.3 我國工業部門節能減碳策略 28
2.3.1 廢熱再利用 28
2.3.2 個廠能源資源整合 29
2.3.3 工業區能資源整合 30
2.3.4 能源查核與節能輔導 32
2.3.5 國際能源管理系統的推廣與應用 35
2.3.6 碳捕捉與封存的應用 36
2.4 我國工業部門溫室氣體減量管理作為 38
2.4.1 節能減碳技術輔導 39
2.4.2 溫室氣體盤查 40
2.4.3 推廣碳足跡盤查及標示 41
2.4.4 溫室氣體先期專案與抵換專案 43
2.4.5 培養能源技術服務業協助製造業節能減碳 44
2.4.6 推動綠色工廠標章及綠色產業園區減少溫室氣體排放 46
第三章 我國製造業自願性節能減碳潛力研究 48
3.1 溫室氣體自願減量協議 48
3.1.1 能源密集產業節約能源與溫室氣體自願減量協議 48
3.1.2 減量成效的認定及計算方法 49
3.1.3 減量效益的計算方法 50
3.2 TTLA 和 TSIA 含氟氣體(F-Gas)自願減量 50
3.2.1 F-Gas溫室氣體減量目標之設定 50
3.2.2 F-Gas溫室氣體減量方法 51
3.2.3 F-Gas 減量的計算方法 52
3.2.4 減量成本估算 53
3.3 節能減碳技術服務與應用輔導 54
3.3.1 節能減碳輔導內容 54
3.3.2 減量績效估算 55
3.3.3 節能減碳措施類別之統計分析 55
3.3.4 減碳成本與回收年限分析 55
第四章 結果與討論 57
4.1 研究結果 57
4.1.1 我國製造業溫室氣體排放情形 57
4.1.1.1工業部門溫室氣體排放分析 57
4.1.1.2 製造業能源消費溫室氣體排放情形 60
4.1.1.3 製造業節能減碳重點措施及相關計畫 62
4.1.2 製造業溫室氣體自願減量協議 64
4.1.3 能源密集產業節約能源與溫室氣體自願減量協議 65
4.1.3.1 減量成效與減量方法 65
4.1.3.2 各種能源使用減量分析 67
4.1.3.3 節能與投資回收年限 72
4.1.3.4 鋼鐵業的節能減碳分析 72
4.1.4 半導體及薄膜液晶顯示器產業F-Gas自願減量成果 75
4.1.4.1 減量方法及結果 75
4.1.4.2 F-Gas排放量之跨國比較 77
4.1.4.3 F-Gas 減量成本 79
4.1.5 節能減碳技術服務與應用輔導成果 79
4.1.5.1 績效統計分析 79
4.1.5.2 製造業節能減碳輔導重要發現 88
4.2 討論 90
4.2.1 節能減碳總體挑戰與待克服之困難點 90
4.2.2 規劃自願性節能減碳的誘因機制 91
4.2.3 溫室氣體自願減量成果資料之蒐集運用 94
4.2.4 自願性節能減碳目標之設定與達成 96
4.2.5 需要更多鼓勵手段與誘因提升節能減碳空間 97
第五章 結論與建議 99
5.1 結論 99
5.2 建議 101
參考文獻 103



參考文獻
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