節能減碳故事賞

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2011年電價與能源比例

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中國能源生產及消費比重變化

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電動公車 穿梭零污染的街角

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因應全球節能減碳的意識抬頭,台灣從過去的石化工業,慢慢轉型到現代的無汙染產業;交通工具也從石油供給,轉變為電力供給。在節能減碳潮流下,我們不難發現,街角間開始出現零排碳的電動公車,正為我們打造零污染的新生活。


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智慧型電網 節能省電新革命

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民眾也許很難想像,未來台灣的電力系統,不會再是經由變電所透過電線,將電力送到家中。

 

台灣電力公司於2010年起,已開始實施一項約20年的計畫。這項計畫耗資台幣1399億元,預計將台灣大多數的傳統型電網改為「智慧型電網」(intelligent grid)。未來用電戶除了單向向台電公司購電,也可能成為賣電方。台電用戶利用智慧型電網,可以將自家生產的太陽電能,賣給台電或供為己用;智慧型電錶也可讓用電戶隨時了解全台用電情況,以避免在尖峰時刻用電,如此更可達到省錢及節能減碳的效果。 

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燃料電池 綠色能源新契機

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近年來石化原油價格節節攀升,連帶電價也跟著調漲,加上即將到來的夏季為用電高峰,開發再生能源的迫切性更勝於以往。為了提升能源使用的效能、降低能源生產過程所造成的汙染,燃料電池的開發(Fuel Cell, 簡稱FC)可能成為綠色能源生活的重要技術之一。

 

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LED點亮未來綠光

Sample Image  科技廠房外牆炫目的藍色LED,讓夜晚的新竹街頭增添幾分現代科技感,但在今年(2011)底,各家面板大廠又陷入無薪假風暴後,也讓廠商的發展重點改弦易轍,漸轉往照明產業,並開啟新一代照明LED蓬勃發展的契機。

        LED(Light-Emitting Diode)又稱為發光二極體,是近年來應用於照明產業上的熱門元件。傳統燈泡透過大量電流加熱燈絲到高溫而發光,但其中很大一部分的能量都由熱輻射散失掉了,而LED則是透過半導體材料中的電子與電洞復合而產生光,不需要大量電流即可發光。

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太陽照亮醫療與通訊綠色契機

Sample Image  醫療電子領域,靠著不斷改良,在電池、材質的人體相容性的等問題仍持續遭遇挑戰;在通訊領域,基地台則遭遇太陽能板本身的金屬材質會隔絕電磁波的先天劣勢。研發上看似難以突破的防線,隨著能源逐漸匱乏問題浮現,迫使研發者突破障礙,近來在醫療與通訊與太陽能產業的結合,也逐步撥雲見日看見一片光明前景。

科幻電影裡頭描述的未來場景,往往見醫療專家面臨棘手的疾病時,在皮膚下植入微小的機器人或者晶片,利用晶片以及機器人偵測出細胞病變或者生物組織異常的部位。

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脫離土壤的革命

Sample Image  工商部門排放大量溫室氣體,可能造成全球氣候變遷,使看天吃飯的農業部門面臨經濟部平等之外的另一困境,極端氣候使的農作物收成更不穩定。

  不過,任何人為活動都會增加自然環境中的溫室氣體,農業也不例外。溫室氣體之一的氧化亞氮,有一大部分就來自農業,它的溫室效應能力更是二氧化碳的三百倍。

  氧化亞氮主要是由氮肥轉化而來。由於雨水沖刷、細菌作用,傳統農作方式會施用比作物所需還多的氧化亞氮,而在溫室內耕作、不使用土壤、用電子設備精準調控的水耕,或許是解決農業部門施肥而排放溫室起體的困境。

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廢紙出頭天

Sample Image  紙張堆疊起我們的一生,紙張的產銷量是國家經濟發展的重要指標。過去紙張由樹木製成,而現今台灣生產的紙類產品裡有四分之三的原料是來自於廢紙。

  國內廢紙回收再利用的歷史悠久,使用廢紙製造再生紙的技術亦突出先進,究竟一路走來,廢紙如何出頭天?


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電價知多少

Sample Image  生活中,每個人每天都會用到電,不只是打開電燈、冰箱、電視等等的電器用品,就連搭乘交通工具、搭電梯、去超商消費的時候,都在享受電力帶給人們生活的便利。但事實上,關於臺灣的電費、臺灣如何發電、電到底從哪裡來,卻不是每個人都十分了解的。

  在臺灣,大家都知道電力的提供是來自於台灣電力公司,而台電的電力來源,則主要有四個大項,水力發電、火力發電、核能發電以及再生能源。2010年,火力發電佔了能源總供給量的91.30%,也就是說,台灣大部分的電力來源,都來自於火力發電。而與其他能源的發電量相比,火力發電也占據了壓倒性的地位。至於大家一直提倡宣導的再生能源,則僅僅只有約0.14%的佔有量,由此可知,若要使臺灣的電力供給系統變得更加環保,減少碳的排放,仍須有一段很長的路要走。

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碳封存小檔案

Sample Image地表礦化封存

  使二氧化碳與金屬氧化物進行化學反應,形成固體型態的碳酸鹽及其他副產品,目前以含鈣、鎂的矽酸鹽礦物為較具潛力的反應物,例如台灣東部蘊藏量很高的蛇紋石。二氧化碳地表礦化封存所形成的碳酸鹽,也是自然界安定的固態產物,目前看來,以此方式封存應可提供長時間的穩定效果。

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碳捕捉在台灣

Sample Image  目前碳捕捉的推動主要由「中華民國CCS研發聯盟」推動。經濟部能源局、中央地質調查所、台灣電力公司、中國石油公司和中國鋼鐵公司等都是該聯盟成員。

  台電現有的火力發電廠已有一些二氧化碳燃燒後捕捉,但因現行捕捉技術的操作費用高,因此尚未開始大量施行。該聯盟聯盟亦規畫在2014~2018年於國內建立兩座燃燒後捕捉的模廠,並在2020年後進行實廠的設計。

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低碳通緝令:捕捉CO2

Sample Image  面對全球暖化日益惡化,「二氧化碳」在抗暖化的戰爭中,成為各國通緝的「全球公敵」。除了節能減碳外,現在還透過碳捕捉及碳封存的技術,「把碳抓起來。」

  所謂「碳捕捉和封存」(Carbon Capture and Storage;CCS)指的是針對發電廠、石化廠等高二氧化碳排放源,所產生的二氧化碳,加以捕捉、運送後注入地下水層、舊油氣田等地下構造,藉由地層封閉與吸附,予以長期封存,以解決二氧化碳排放的問題。

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農業碳足跡

Sample Image  根據行政院環保署的定義,台灣產品的碳足跡可被定義為與一項活動或產品的整個生命週期過程,直接與間接產生的二氧化碳排放量。主要是從消費者端出發,破除所謂「有煙囪才有污染」的觀念。

  吳東傑認為,一個農產品的碳足跡,應該要從生命周期的搖籃端開始算起,包含農產原物料種植時的機器成本、運輸成本,一直到農產

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農業飽受氣候災害

Sample Image  怪異難捉摸的極端氣候影響所遍及全。中台灣世代務農的稻農,為了解決無水之苦,只能自掏腰包,把井苦撐;北台灣新竹果農,被迫使用更高劑量的農藥和果蠅作戰。

  農民為了耕作,對於氣候都有長時間的敏銳觀察。世居台中大甲、年過半百的農民曾志堅發現,現在的氣候與他小時候有很大的差異,「氣溫過高的話就容易出現稻熱病等病蟲害,影響收成。」

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WTO影響農業整體結構與發展

Sample Image  世界貿易組織(WTO)成立後,全球農產貿易自由化,使得各國農業政策必須考量如何在降低關稅、刪減出口補貼的同時,保護本國農業不受衝擊。

  事實上,台灣於2002年加入WTO後,也面臨規定國內保價總額要下降至百分之20的問題。最終,政府選擇將重心放在稻米栽種上。

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低碳農業驚「碳」號

Sample Image   根據環保署的資料顯示,農業大縣雲林,是台灣排碳最大的縣市,扣除占全台一年碳排碳量的四分之一台塑六輕,雲林的敬陪末座,實屬非戰之罪。近兩年來,雲林積極地逐步從立縣根本的農牧業開始減碳,甩開這個沉重的「碳包袱」。

  事實上,根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的統計,在工業革命之前的1000年,大氣中二氧化碳含量一直維持在約280ppmv(一百萬單位體積氣體中含有280單位體積的二氧化碳)。工業革命之後,二氧化碳含量迅速增加,到1995年濃度已達358ppmv。

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太陽能忽略深耕台灣

Sample Image  太陽能產業的實際成果在台灣可謂相當亮眼、前景光明。像是無電力太陽能追日系統國內業者獨創,為台灣自有品牌,申請世界各地的專利時,全均以台灣為製造地、台灣研發為名。

  馮貞瑋指出,該產品從材料、研發到製作皆為在地化,因其屬下游較尾端的太陽能光電系統商,所以亦與不同廠商共事,使產品促成上、中、下游的太陽能產業鏈結。

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太陽能產業起步走

Sample Image   綜觀台灣可資利用的再生能源豐碩充沛、可觀多樣,然就目前的發展演進情勢看來,太陽能電池的研發與產業實處台灣核心位置。

  事實上,台灣政府於2009年4月研擬通過「綠色能源產業旭升方案」,已規劃出新能源七大產業,涵括太陽光電、LED照明、風力發電、生質燃料、氫能與燃料電池、能源資通訊,以及電動車輛等,但最主要是以已在台灣發展成熟,並擁有世界級競爭力之太陽能光電與LED照明為主軸。

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跟著太陽跑 追日發電系統

Sample Image  隨著太陽能板商業化後,太陽能設備開始進入一般家庭。但是,傳統固定式太陽能板無法配合太陽光照角度,例如台灣夏日下午4、5點時光照充足,但太陽已然偏斜,反而浪費日照能量。

  事實上,台灣已有業者研發、生產無需電力太陽能追日系統。目前這項技術也將投入日本震災後的重建,這套出貨至日本福島的移動式追日套組,包含一片80w太陽能板,一顆儲存量為1kw的蓄電池,搭配一台將直流電轉換成交流電的變頻器,價格約為8萬至9萬。雖與傳統不會追日的太陽能板相較貴一些,但比有馬達的電動追日系統則便宜一半。

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太陽能電池三代同堂

Sample Image  能源議題現正成為全球矚目的話題焦點。2011年日本東北大地震爆發核災以來,興新的再生能源發展潛力備受期待,太陽能即為一取之不盡的綠色能源。

  太陽能的利用可區分為太陽熱能與太陽光電兩種形式,雖有直接使用熱能,以太陽能集熱器製造熱水,及利用熱能發電的史特林發電機之應用,但現今還是以太陽光電所製成的太陽能電池為發展主軸。

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充滿能源的地心「隱」力

Sample Image  經典科幻小說《地心歷險記》,敘述人們對地心的好奇與想像。事實上,科學家對地球內部蘊藏的巨大能源感到興趣,冀望地熱資源能夠進行開發與運用。

  台灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊交界處,擁有豐富的地熱資源。早在民國51年,台灣地熱探勘就已啟動,後續也曾對全島的地熱資源進行普查與評估,其中較具有地熱發電潛能的地方只有26處,當中又以大屯山、清水、土場、廬山、知本、金崙等六處較具發電潛能。

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日月光的節能碳

Sample Image  高科技產業的用電量驚人,日月光半導體業甚至為契約用電量達1000KW以上的廠商。配合國際上相關法規的推行,從加工製程與環境管理進行低碳節能的實施,不僅符合經濟上成本的考量,也對環境的永續發展產生助益。

  日月光半導體製造股份有限公司(Advanced Semiconductor Engineering Inc., ASE),主要進行如各型機體電路的製造、組合、加工、測試與外銷,雖並非直接參與半導體前段產業製程的設計,但其在後段加工部分所使用的大量電力,與相關原料供應商在半導體製程的碳排放,使日月光自2008年起,被全球主要投資法人機構列為亞洲80大需執行碳揭露產業。

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國內法規與半導體業減碳

Sample Image  現行國內半導體業遵循的規範與標準,如ISO14000國際環境管理系列標準和CNS14064系列標準,多半大方向地為企業訂定對溫室氣體減量的準則,而為有強制的約束力。

  由投資法人發起的碳揭露專案(Carbon Disclosure Project, CDP)計畫、盤查溫室氣體的溫室氣體盤查議定書 (GHG Protocol)或京都議定書(kyoto protocol)也不具有實際的強制力,因此目前半導體產主要是透過各國半導體產業聯盟,如台灣的半導體協會(Taiwan Semiconductor Industry Association, TSIA)等,或經過如經濟層面的考量,自發性地進行溫室氣體的排放減量。

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從半導體製程看節能減碳

Sample Image  電腦、手機以及近年風行的i-Pad,這些處理資訊速度越來越快的消費性電子產品,必須歸功於半導體產業不斷精進的技術。半導體越做越精密,現今除了關注資訊處理速度的提升,也重視半導體的製程對環境所造成的影響。

  台灣的半導體產業主要以積體電路和砷化鎵的發光二極體(即光電式半導體)為主。積體電路(integrated circuit, IC)主要由矽晶片組成,矽晶片則是藉著矽半導體在平時不具導電性,但加入其他元素形成導體導電、且導電具方向性的特性,產生製造邏輯線路,得以讓電路具處理資訊的功能。積體電路在如電腦、通訊或精密電子等消費性產品的使用廣泛,市場需求量大,因此半導體業是為台灣重點發展的高科技業。

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