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研究生:吳孟融
研究生(外文):Meng-Jung Wu
論文名稱:再生能源時空序列下土地最佳使用配置
論文名稱(外文):The Temporal-Spatial Optimization of Renewable Energy Source Allocation
指導教授:馬鴻文馬鴻文引用關係
口試委員:李公哲陳起鳳
口試日期:2017-06-02
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:環境工程學研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:再生能源土地產能強度空間最佳化配置土地競合能源政策
外文關鍵詞:renewable energyenergy intensity of landoptimal allocation of spaceland competitionenergy policy
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隨著溫室效應的惡化,國際上為了因應碳排減量,在能源供應方面主要朝向以再生能源發電方式為發展目標,但是相較以化石燃料或是核能等現行主流能源供幾方式,再生能源在單位發電所需土地皆高出許多,再加上人口不斷上升造成生活、產食用地需求增加,在土地有限的情況下,尤其是台灣地狹人稠的地理條件,再生能源在土地使用上的分配便成為至關重要的議題。
本研究將再生能源的討論著重於較普遍的太陽能、風能、生質能,參考國際上能源相關政策,並依據我國現行再生能源法規、非核家園政策,參考未來能源發展情境的假設,搭配不同區域的產能環境因子,並以土地產能強度作為再生能源選擇排序標準,求得在沒有核能供應情況下,未來在相關政策的目標年,再生能源在最佳分配情況下所能夠產生最大的能源供應量,並以空間分析軟體產出其在各區域空間分布情形。產出結果在未來將可提供給能源以及土地規劃相關單位參考使用,同時可供相關模擬系統對模擬數值進行修正,以獲得更貼近現況之分析。
As the greenhouse effect is worsening, many counties transform their energy supply structure to promote renewable energy in order to reduce carbon emissions. Compared with fossil energy and nuclear power, renewable energy needs much more land to produce energy. Moreover, the increasing of population puts pressure on land utilization. The situation is severe especially in places with high population density. Therefore, the land allocation of renewable energy becomes an important issue.
This study aims to identify an optimal spatial allocation of solar energy, wind energy and bioenergy based on energy development scenario in the future and different environmental factors of power generation. We refer to the international policy of energy, Renewable Energy Development Act and 2025 Nuclear-Free Policy in Taiwan during our simulation. We use the energy intensity of land as selection criteria of renewable energy and calculate the maximum energy output under optimal allocation without nuclear power in the future target year of related policies. In addition, we provide the shape file data from spatial analysis software to demonstrate the allocation of different renewable energy where it generates the maximum energy output.
The result can serve as reference to departments of Energy and Land utilization planning. Furthermore, it can be used to revise the simulation results of related models to achieve more appropriate analysis.
致謝 I
摘要 I
ABSTRACT II
第一章、前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究內容 4
第二章、文獻回顧 6
2.1 能源政策概述 6
2.1.1國際能源相關政策 7
2.1.2我國能源政策 9
2.2 再生能源運用特性及規劃模擬工具 14
2.2.1太陽能 14
2.2.2風能 16
2.2.3生質能 17
2.2.4 Taiwan 2050 Calculator 20
2.3 土地使用法規與能源供應強度 28
2.3.1我國再生能源使用土地相關法規 28
2.3.2台灣土地能源供應強度 30
第三章、研究方法 39
3.1 再生能源時空序列下土地使用操作流程圖 40
3.2 再生能源時空序列下土地使用通式 43
3.3 各項再生能源產能可使用土地 46
3.3.1 太陽能可使用土地(A+D+E+F) 47
3.3.2 風能可使用土地(B+D+E+G) 49
3.3.3 生質能可使用土地(C+D+F+G) 52
3.4 土地使用選擇篩選原則 55
3.4.1 再生能源資源量 55
3.4.2 單位土地能源強度轉換經濟價值 55
3.5 時序發展原則 59
3.5.1 現有再生能源裝置使用土地排除 59
3.5.2 再生能源裝置發展目標與發展原則 61
第四章、結果與討論 66
4.1 各項再生能源可使用土地 66
4.2 再生能源彼此重疊土地 72
4.3 再生能源資源量 77
4.4 各項再生能源空間最佳化分布 79
4.4.1 全台再生能源空間最佳化分布 79
4.4.2 各縣市再生能源空間最佳化分布 86
4.5 再生能源未來可使用之土地 89
4.6 不同時序下再生能源設施鋪展情形 93
4.6.1全台再生能源設施鋪展情形 93
4.6.2 各縣市再生能源設施鋪展情形 98
4.7 不同時序下再生能源產出情形 103
第五章、結論與建議 108
5.1 結論 108
5.2 建議 110
六、參考文獻 112
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