本文研究探討在不同政策下對氫燃料電池機車與鋰電池機車的數量及碳排之影響。首先預測各替代能源機車的成長量，建立需求預測評估及擴散之方式；再建構機車之碳排放模型，並以系統動態模型針對電動機車價格補助政策進行模擬，所衡量的政策情境包含：無任何推廣政策、維持現金補助、減少現金補助及燃油數量限制的手段，評估2020年至2050年不同政策下機車數量、能源消耗及碳排放，以探討價格補助政策是否能達成取代燃油機車及減碳目標。
研究結果顯示：(1)各種情境下，替代能源機車市場份額均可超越燃油機車，至2050年，替代能源機車數量最多者為持續進行現金補助，其氫燃料電池機車與鋰電池機車共13,871,807輛、其次為減少現金補助計13,500,882輛、限制燃油機車政策為13,191,720輛、最少者為無任何推廣政策共13,141,720輛；(2)至2050年，排碳放最高者為無補助情境1,977,576.78噸二氧化碳當量(CO2e)、其次為限制燃油機車1,980,255.23噸CO2e、減少現金補貼則為1,608,992.87噸CO2e、減碳效果最佳者為持續現金補助計1,599,076.14噸CO2e；(3)各項政策2020年均可達成碳排放回到2005年再減2%目標，但僅持續補貼政策在2030年能達減碳20%目標，其它情境則無法達到減碳10%、20%目標。至2050年各情境均無法達成50%的減碳目標，為彌補排放缺口，在維持現金補助情境下至少需將8,173輛燃油機車轉換為碳排放最低的鋰電池機車、而減少現金補貼情境至少需將71,504輛燃油機車轉換為鋰電池機車、無任何推廣政策情境下至少將2,142,276輛燃油機車及33,524輛氫燃料電池機車轉換為鋰電池機車、限制燃油機車政策下則需將2,164,655輛燃油機車及37,319輛氫燃料電池機車轉換為鋰電池機車。

The Internal Combustion Engine Scooter (ICES) is a major contributor to carbon emissions. In order to increase the attractiveness of electric scooter, packages of incentives are provided. However, it is still unclear how effective different incentives are. To evaluate the effectiveness of these policy incentives, this study examines the impact of demand and carbon emissions of Hydrogen Fuel Cell Scooters (HFCSs) and Lithium Battery Scooters (LBSs) under different policies. Forecasting models and a system dynamics approach are designed to construct a model for evaluating subsidy policy in Taiwan. The scenarios included: no policy incentives, a $20,000 NTD purchase subsidy, a $11,000 NTD purchase subsidy and ICES restriction.
The results show that (1) The electric scooter adoption will outnumber gasoline ones in all scenarios by 2050; (2) The policy which has the most demand is the $20,000 NTD purchase subsidy program, with 13,871,807 of HFCSs and LBSs; (3) In terms of power consumption, by 2050, the highest demand for electricity is the $20,000 NTD purchase subsidy program, 2,876.72 Gwh; (4) The scenario with the highest carbon emissions is no policy incentives (1,977,576.78 tons of CO2e), and those with the most carbon reduction is the $20,000 NTD purchase subsidy program (1,599,076.14 tons of CO2e); (5) All scenarios can reach the goal of reducing carbon emissions by 2% in 2020, the $20,000 NTD purchase subsidy program can reach the goal of 20% of carbon reduction by 2030, and other scenarios cannot reach the goal of 10% and 20% of carbon reduction. By 2050, each scenario will not achieve the 50% carbon reduction target. In order to achieve the carbon emission target, this study tried to convert ICES to LBSs, and calculated the amount of increase or decrease required for each type of scooters to compensate for the carbon emission gap.
Among the various types of scooters, LBSs have the best performance in energy saving and carbon reduction. Therefore, LBSs should be promoted at this stage. The results of this study can give insights on the effects of different policies on the market penetration of HFCSs and LBSs.

摘要 I
SUMMARY II
圖目錄 XIII
表目錄 XV
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 5
1.3 研究目的 7
1.4 研究流程 8
第二章 文獻回顧 9
2.1 替代能源機車發展狀況 9
2.1.1 環境面表現 9
2.1.2 社會面表現 11
2.1.3 成本效益面表現 13
2.1.4 小結 15
2.2 替代能源運具補貼政策 17
2.2.1 補貼的對象 17
2.2.2 補貼的效益 18
2.2.3 補貼的必要性 19
2.2.4 小結 20
2.3 擴散模型 22
2.3.1 Bass擴散模型介紹 22
2.3.2 Bass擴散模型應用 22
2.3.3 小結 24
2.4系統動態學 25
2.4.1系統動態定義 25
2.4.2 系統動態於綠能機車的應用 25
2.4.3 小結 27
2.5 本章小結 28
第三章 研究方法 29
3.1 研究架構 29
3.2 數量預測之建構 31
3.2.1 模型說明 31
3.2.2 氫燃料電池機車數量預測 32
3.2.3 鋰電池機車數量預測 34
3.3 機車碳排放計算 35
3.3.1氫燃料電池機車碳排放 35
3.3.2 鋰電池機車碳排放 36
3.4 系統動態 37
3.4.1 系統動態模型說明 37
3.4.2 替代能源機車數量子系統 39
3.4.3 燃油機車及總碳排放子系統 42
3.4.4 總機車數量、碳排及補貼政策系統 44
3.5 政策模擬 46
第四章 實證分析 47
4.1 所需數據說明 47
4.2 未執行任何推廣政策 51
4.2.1 機車數量 51
4.2.2 機車能源消耗 55
4.2.3 機車碳排放 59
4.2.4 小結 63
4.3 維持現金補助政策 64
4.3.1 機車數量 64
4.3.2 機車能源消耗 69
4.3.3 機車碳排放 73
4.3.4 小結 78
4.4 減少現金補貼政策 79
4.4.1 機車數量 79
4.4.2 機車能源消耗 84
4.4.3 機車碳排放 87
4.4.4 小結 92
4.5 限制燃油機車數量 93
4.5.1 機車數量 93
4.5.2 機車能源消耗 98
4.5.3 機車碳排放 101
4.5.4 小結 106
4.6 綜合討論 107
4.6.1 數量推廣成效 107
4.6.2 節能效果 108
4.6.3 碳排放量及碳排差距 110
4.6.4 現金補助預算 116
第五章 結論與建議 117
5.1 結論 117
5.2 建議 119
5.3 研究限制 122
5.4未來研究方向 123
參考文獻 124

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