節能減碳實務-三階九部曲
工業技術研究院能源與環境研究所正研究員 江懷德
地球的碳循環機制─溫室氣體排放 (文、圖:江懷德─永續發展與氣候變遷) |
2007年底,國際原油價格首次達到每桶US$100,氣候變遷也從產官學研之間的政策研討擴大到了民生議題;各種原物料價格大幅上升,也引發了多個國家的通膨問題。馬總統雖在2008年6月5日地球日提出了「節能減碳」的政策宣示,然而,這議題卻不是簡單可以處理,它的涵蓋面廣、爭議性大、複雜度高,需有較完整的論述才行。本文先介紹現況,以及一般民衆如何因應。
「節能減碳」的政策宣示如下(註1):
「…總統並再度強調,為了落實競選時的環保理念與目標,我國二氧化碳排放量預計在2016至2020年要下降到2008年的排放量、2025年回到2000年排放量、2050年下降到2000年排放量的50%,因此國人必須從生活小細節做起。總統說,雖然這是不容易達成的目標,但是他以「登高必自卑,行遠必自邇」鼓勵國人,唯有從生活小細節做起,徹底改變每一個人的生活習慣,讓節能減碳落實在每個人的日常生活中,才能達到預定的要求。
除了期勉國人在生活中減少碳排放量之外,總統也表示,未來希望在台灣雲嘉南地區造林6萬公頃,除了可以蓄積1億多立方公尺水量、創造三個森林遊樂區供 國人休憩,同時更可以減碳2.5%,此外,國內產業發展也可以透過認養林地、甚至造林,在經濟發展的同時達到碳排放平衡的目標。
最後,總統也在總統府同仁以及媒體的見證下,簽署總統府節能減碳十大宣言,包括:改穿輕便服裝、少開冷氣多開窗、隨手關燈拔插頭、少開汽機車、多走路以保健康、愛用當地食材、吃多少點多少、拒絕購買過度包裝產品、自備環保餐具與購物袋、做好資源回收再生利用,他並期盼國人能重視這個議題,讓節能減碳的理念落實到每個人的生活中。」
這裡已訂出了政府的政策方向與目標,並說唯有改變每一個人的生活習慣才行,以及簽署十大宣言,以身作則。有趣的是,環保署在同一天發佈的「節能減碳無悔十大措施」(註2)為:冷氣控溫不外洩、隨手關燈拔插頭、省電燈具更省錢、節能節水看標章、鐵馬步行兼保健、每週一天不開車、選車用車助減碳、多吃蔬食少吃肉、自備杯筷帕與袋、惜用資源顧地球。對照這兩個十大,可看出差異,更妙的是,後來環保署公告的內容,與媒體版有三處差異(原新聞見(註3))。先不論這些差異的實質意義,還是先探討一般民衆能做什麼吧!
筆者的建議分策略面與行動面,先看策略三部曲:
(1) 培養好習慣、保持好奇心、增強好眼界
(2) 訓練覺察力與如何發問的能力
(3) 培養耐性,有疑問時先自問自答,再外求
三階段行動:
(1) 先從小事開始,大家培養「節約」的好習慣
(2) 在個人能力與影响範圍內儘一份心意,花些錢展開行動
(3) 當負責「重大採購」時,把此案之能源效率列入較優先考量
筆者認為策略比行動還重要,尤其是節能減碳,最好不要人云亦云、不求甚解;情緒化不但解決不了問題,還可能
誤事!行動的第一階段,是學習,其次是要培育有自主判斷且有影響力的人,期望有朝一日他們成為在位者,能做決
策時,別忘了他的義務!
什麼叫「好」習慣?或許大家就可以探討好久!在此筆者把範圍局限在不必花錢,就能產生節能減碳結果(有用),或有效益的行動上;那前述政府的兩個十大,是否屬此範疇?近期媒體上有許多「宣導」,可自行上網查閱,因此就不在此詳列。
然而,有用的行動就沒有負作用及後遺症嗎?例如「隨手關燈」,這當然是老生常談;但不求甚解的結果是,若燈泡燒壞了是誰的責任?以及如何計算效益?再舉例,若小朋友追問,為何「多吃蔬食少吃肉」會節能減碳?我們有沒有正確的答案?
「節能」與「減碳」是有交集的兩回事,目前缺少有系統地將之介紹給不同對象的資訊。先問「第一步」是誰的事?若是大家的事,那中小學生與一般成人該有那些常識才足夠?
當我們看到報導說:「LED比省電燈泡耗電」(註4),中小學生與一般成人能理解嗎?97年7月1日電價調漲,合不合理?一般人如何因應?聽誰的?一般人要具備什麼知識才能在進行第二階行動時不會後悔?
說真的,筆者也還沒有整理出即完整又系統性的答案,加上本文的讀者大概不會是中小學生與一般成人,故在此暫不提供所需「常識」的範圍與定義!
家裡有2到3個裝備與此有關:電錶、水錶、瓦時錶(若使用桶裝瓦斯者沒此錶)。本文只介紹電錶,故以下就局限在「省
電」的探討。下圖是類式家用傳統機械式電錶:
錶中問有一個會旋轉的轉盤,轉越快,用的電越多;轉盤上方有數字,黑色部分代表用電量,單位是「度」。上圖是已
使用了390度電;換句話說,是此電錶在開始上線至今,總計紀錄了390度電。
電費單是台電公司定期向您收費的通知及收據。一般家庭首先要知道每2個月使用了多少度電,以及要繳多少錢。
然後要了解到電費已調漲,其幅度還不低的事實(註5):
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非夏季電價 |
夏季電價 |
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97年6月1日 |
97年6月1日 |
97年7月1日 |
97年10月1日 |
98年6月1日 |
<110度 |
$2.100 |
$2.10 |
$2.10 |
$2.10 |
$2.10 |
111~330度 |
$2.415 |
$2.73 |
$2.87 |
$2.68 |
$3.02 |
331~500度 |
$2.900 |
$3.64 |
$3.85 |
$3.27 |
$4.05 |
501~700度 |
$2.900 |
$3.74 |
$4.11 |
$3.55 |
$4.51 |
>701度 |
$2.900 |
$3.74 |
$4.47 |
$3.97 |
$5.10 |
若家中電費己高,或從電費單中得知家裡夏季(6月1日至9月30日)每兩個月使用超過1,000度,那更應有誘因從上表找到
自己的邊際電價是多少。
「邊際電價」是家裡使用最後那1度電,所要支付的電價。例如2008年9月中收到7-8月的電費單,共使用了1,100度,那電費就是$3,445,計算式如下:
110*2*2.1+(330-110)*2*2.87+(500-330)*2*3.85+100*4.11 = $3,445
在此例中的平均電價為$3.13,而從表1,其邊際電價為每度電$4.11;
若兩個月使用超過1,400度,則邊際電價為每度電$4.47。到了明年夏天,若使用超過1,400度,則邊際電價為每度電$5.10。換句話說,最高邊際電價從每度電$3.74,漲到98年夏季的每度電$5.10! 知道了您家裡的邊際電價,才可以計算省電的實際效益。接下來,我們就可進行第二階的行動:開始花些錢來省電!然而,該怎麼樣有系統的來進行呢?以下是筆者的建議。
家用電器每年耗電量估計表(摘錄) |
(1) 您為何要配合節能減碳?
(2) 您為何現在才開始關心此議題?
(3) 對您而言,「錢花在刀口上」重不重要?
筆者必須先假設您有意願,又有些餘錢可以來試驗,然而又不知如何開始者。先做些名詞定義:(事實、差異、觀點、現實)
Ø 事實:客觀存在,可衡量/查証/確認,且不因人而異
Ø 差異:事實與期望(或目標)之間的不同,經量化之結果
Ø 觀點:每個人對某一事件/情境,持有的看法或判斷
Ø 現實:一個(群)人認同並相信之事件/情境
在此,筆者會透過引用事實,以及差異分析來指引行動。不可避免的是筆者一定有觀點(或立場、主張、推
論),但請別把不同的現實扯進來!
既然筆者認為要透過差異來指引行動,那就必須要先統計現況:請大家參照如上的家用電器每年耗電量估計表(註7)先盤點家裡的用電器具!
從表中可以看到家中最耗電的三樣電器為:
1. 冷氣機:每使用一台2,000 kcal/hr(900W)的冷氣機,年耗電約800度
2. 電冰箱:每台320公升(130W)的傳統式電冰箱,年耗電約560度
3. 開飲機:每台800W的電熱水瓶,年耗電約575度
前兩樣為重大採購(價格皆超過萬元),因一般家庭約每10年才需考慮更換,暫時不探討;第三樣雖然是3-5
年甚至更久才更新一次,但價格為數百到幾千元,是在一般家庭可以負擔的範圍?以下就以花$1,000左右可
以做什麼來進行探討。
應用上表時必須注意所列為每樣一個的年耗電量。一般家庭或許只有一台電冰箱及一台電熱水瓶,但冷氣機應不只一台,燈具/燈泡/燈管就更多了!故先從照明開始探討。
白天除了自然戶外光線外,家裡的照明不足部份就以燈光補充。到了夜晚,沒有陽光,照明只能靠燈光了。然而,先要了解家庭照明有三大目的:
家用燈具與光源分類 |
(1) 閱讀:桌面亮度(照度)不能太暗,也不宜太亮,否則有損視力。
(2) 顯示:主要是讓我們知道它存在的燈光,只要比背景亮就行。
(3) 背景:避免空間因亮度差距太大(引起視覺不適)而使用的燈光。
商業上還有以下目的:
(1) 展示:為了銷售產品而使用,來增加買氣的照明。
(2) 氣氛:為了創造空間特殊氛圍而使用的照明。
因為照明的不同目的,當然就有不同的燈具。家庭裡的大型燈具有:台燈、頂燈、壁燈、嵌燈。其中以閱讀用台燈要求最高,其他大燈理論上屬背景照明,且數量較多,故可節省之潛力也較大。另外,家裡還有夜燈、神明燈、裝飾燈、以及現代化家電上的各種顯示用燈等等。
燈具靠光源(燈泡或燈管)來產生亮光。光源的亮光是以球面向外發射,經過燈具產生聚光效果,再投射到使用面產生「照度」。家庭常見的光源有螢光燈、白熾燈、鹵素燈三大類,參見右表。
十多年前,家庭照明以日光燈管(傳統長條型燈管)及白熾燈泡為主,因當時日光燈管只有白色,故雖然其發光效率最高,但有些家庭仍偏愛選用黃光的白熾燈泡。由於閱讀時桌面照度有標準要求,故家用的台燈最好購買有品質的高效率產品,尤其是小孩讀書的燈具,更要慎選。
最近LED燈已在戶外應用有了多種產品。從交通號誌燈、登山用頭燈、手電筒,到露營用燈等戶外產品已上市數年,這兩年室內的LED燈產品也開始上市(如神明燈、出口及避難指示燈等),也有很大的省電潛力。
接下來探討「待機電力」。在現代化的家庭裡,有各種各樣的電器,插在插座上不拔下來。因為家庭的標準壁上插座不具備開關,加上現代電器多有微處理器,故不使用也會耗電,稱為「待機電力」。您只要半夜摸黑(不要有夜光燈)在家裡四處逛一逛,您就會看到家中有多少待機電力了!
要節省待機電力,最好先將家裡電器分類,找出那些是開24小時不關的?這清單因人而異,筆者先列出5項:電冰箱、電熱水瓶、對講機、神明燈、電話答錄機/傳真機。換句話說,不在這清單內的電器最好不要待機,不使用時隨手關閉電源(使用有開關的插座,或變更壁上插座增加開關)。
知道了自己家裡的邊際電價,具備了電器盤點表後,即可以預知那裡有省電潛力。下一步就是開始規劃,包含訂定節電目標,擬定行動方案(達到目標要做什麼事),估算須花多少錢,達成後每月能省下多少電費等等。
因為剛開始時要省電可能很容易(尤其是家裡去年冷氣機用的多更可以不花錢就省下不少電費,那就是要求不用或少用冷氣機),但下一步呢?
要能持續執行,就必須學習應用PDCA手法:這是一個包含計畫(Plan)、實行(Do)、檢查(Check)、分析評估(Analyse)四個重覆進行步驟的方法,以下為一簡單範例:
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PDCA手法範例 |
若您是一家之主,則在面臨到「重大採購」時,正是慎重考量節能減碳的時機。此時,使用年限與投入回收期應是考量重點。
人生的重大「事件」:結婚、生子、買房子、買車子、裝修房子、買大家電… 。
若檢視會購置物件的「使用年限」,則房子為數十年、車子為5-15年、大家電5-10年、小家電3-5年。換句話說,這些採購一旦決定就難以變更,而必須持續地支付運轉與保養維護費用。
若您雖想配合「節能減碳」,但卻「沒時間、沒精力」去「做功課」,暫時只想問「學者/專家」,那您得到的答案應會是:「請買有節能標章的產品」!至於什麼是節能標章?請上網:http://www.energylabel.org.tw/intro/introduction/list.asp
節能標章非強制性,目前有25種產品如下:
尚有許多未納入之家電產品。同時,取得節能標章產品之省能幅度也有差異。故最好還是學會自己估算。
購買能源效率較高的家電產品,購置成本即使較高,但使用時耗電卻較低,因而要計算投入回收期:
回收期(年) =差價($)÷{每年使用(小時)*消耗電力差(kW)*邊際電價($/度)}
上式中,差價 = 高能源效率家電與您原來想買的同一品牌家電之價格差;
消耗電力差 = 兩者之額定電功率差(請廠商提供,或自己查型錄)
至於回收期應該多短,那是因人而異,難以在此一概而論!
筆者把找基線放在訂目標之前,是有原因的。先探討家庭用電的基線。先申明基線不好找,並且難以精確。當然,或許是筆者不知到何處去找,於是在此把估算過程介紹出來拋磚引玉:
從主計處網站可知,2005年人口數22,770,383人,家戶數7,292,879,每戶平均3.12人(註8)。從經濟部能源局2005年能源統計手冊可得住宅部門電力消費總共為42,318 GWh(百萬度),於是可以計算出人均年用電為1,860度,或每戶每月平均耗電約480度。
但是,能否就此得出每人每月平均耗電的基準為155度、一家4口則月平均耗電為620度,以及一家6口則月平均耗電為930度?答案是否定的,原因是此關係式非線性!
另一方面,雖台電有最完整統計資料,但外人卻不易取得及解讀。從台電2005年統計年報,可得電燈用戶每戶每月平均售電量為433度,但台電卻有超過1千1百萬電燈用戶,比住宅用戶多了近4百萬戶!不過仍可看出相當大的區域差異:
台電 |
每戶每月 |
台電 |
每戶每月 |
基隆 |
426 |
嘉義 |
315 |
台北市 |
679 |
新營 |
299 |
台北南 |
511 |
台南 |
377 |
台北北 |
577 |
高雄 |
395 |
台北西 |
595 |
鳳山 |
375 |
桃園 |
481 |
屏東 |
316 |
新竹 |
482 |
台東 |
354 |
苗栗 |
377 |
花蓮 |
418 |
台中 |
460 |
宜蘭 |
359 |
南投 |
357 |
澎湖 |
423 |
彰化 |
319 |
金門 |
560 |
雲林 |
259 |
馬祖 |
793 |
由上表格內容可知,最低的雲林只有259度,只有高標的台北市679度的不到一半!
您家若每月耗電超過500度,又夏季用電比非夏季高超過50%者,則省電潛力以空調用電為最!但就如筆者在第四步所說,處理了空調用電以後,下一步呢?
基線就不好找了,那目標容易訂定嗎?有意義的目標更不好設定!
訂定目標筆者建議使用SMARTI的原則:
S = 要具體 Specific; M = 可衡量 Measurable;
A = 可達到 Achievable; R = 實際 Realistic;
T = 有時限 Time-bound; I = 有趣 Interesting
您試試看去規劃、執行,並檢討成效,就知道了。
「節能」與「減碳」雖有交集,但卻是不儘相同的兩回事,且為何非做不可的原因,也不一樣。因為以下必須用到許多推論(包含筆者的分析、立場、判斷等),故先介紹兩個觀念:「相關性」與「因果關係」。
任何兩事件之間,即使其相關性高,仍不必然有因果關係,有「人」介入才有因果。在自然/社會/政治領域,因「人」對「事件」有事後探討的習性,不管動機是… ,法理上應必須先找到「事件」與「此人」有關的足夠證據,再証明有「因果」關係才行!自然/社會現象須透過統計分析,即使其有相關性或因果關係,仍無法完全肯定,只能說「發生的機率」有多高。
政府已宣導「節能」多年,但成效不大,因我們的人均耗能成長率並沒減緩。以上這句話是否為推論?其實最好是能把資訊公開,讓全民決定嗎?這是政治議題、公民議題,還是經濟/供需議題?
2005年,八大工業國領袖會議(G8 Summit, Gleneagles, UK)首度把氣候變遷、油價波動及反恐納入共同宣言(註9)。2006年G8 Summit (St. Petersburg, Russia) (註10)提到全球能源安全(Global Energy Security)議題,是因為原油價格於2005年9月創下每桶70美元的高價,加上需求仍持續成長,供應面卻有趕不上的狀況。
總結來判斷,是因石油供需吃緊,導致原油期貨市場價格近年來大幅上漲,是必須「節能」的原因。那「減碳」呢?則主要是為了要因應氣候變遷。
然而,前者已有了市場的直接推力。原油上漲,導致中油營運大幅虧損,為了使用者付費,就有了浮動油價機制。但這兩者的正相關性並不足夠!但是,台電的發電燃料配比中,原油佔比極低,那為何沒有浮動電價?97年7月才調漲電價來解決台電的巨額虧損,雖然有政經上的必要性,直接因果關係卻不足夠!
為了要因應氣候變遷而必須減碳的聯合國決議,則因為美國小布希總統的反對而一再拖延。在國際所有重要相關會議上,美國代表最初的反對論述,是人類大量排放溫室氣體,與地球暖化之因果關係不足;後來又以京都議定書的減量目標會對美國全球競爭力影響過大而反對,要求將中印等國一併納入聯合國協議中。美國主流媒體上,經常可見質疑人類活動導致全球暖化的結論!
2007年的聯合國IPCC報告 (註11),已經提供了很不樂觀的情境分析。其中甚至說到接下去十幾廿年,因應氣候變遷加激所可能導致的天災,已是非OECD國家,尤其是開發中的貧窮國家,必須面對的嚴峻挑戰!我們雖非簽約國,但開始積極規劃「減碳」,已是「政策」。
和節能數量可以直接量測不同,減碳數量不易衡量。為了使全球各國的温室氣體盤查報告能互相比對,IPCC擬定了盤查統計基準 (註12)。公式為:
排放量 = 活動之單位數值 * 排放係數
例如,燃燒1公升汽油的CO2排放係數,為2.36公斤CO2/公升;
消耗1度電的CO2排放係數,2006年為0.64公斤CO2/度。
以上只是節能減碳的第一步。是因應政策宣示中「期盼國人能重視這個議題,讓節能減碳的理念落實到每個人的生活中」,為提供您發揮影響力,而整理的第一篇文章。當然沒把事情講完整,算是拋磚引玉的嘗試。
若有回饋,可以e-mail:hdchiang@gmail.com 或電話 0937-828-831 聯絡。
註1:http://www.president.gov.tw/php-bin/prez/shownews.php4?_section=3&_recNo=268
註2:http://ivy3.epa.gov.tw/co/index.html
註3:http://blog.udn.com/shangten/1934020
註4:http://www.delta-foundation.org.tw/editor/editor_detail.asp?fid=1&tpid=255
註5:http://www.taipower.com.tw/TaipowerWeb/upload/files/11/main_3_6_3.pdf
註6:http://www.taipower.com.tw/TaipowerWeb/upload/files/1/main_3_6_3.pdf
註7:http://www.energypark.org.tw/life/flashBook/energy.asp
註8:http://www.dgbas.gov.tw/ct.asp?xItem=15408&CtNode=4594
註9:http://www.g8.gov.uk/servlet/Front?pagename=OpenMarket/Xcelerate/ShowPage&c=Page&cid=1119518698846
註10:http://en.g8russia.ru/docs/11.html
註11:http://www.ipcc.ch/ipccreports/assessments-reports.htm
註12:http://www.ipcc.ch/ipccreports/methodology-reports.htm