節能減碳與能源管理：化石燃料的現狀與未來挑戰

節能減碳與能源管理

劉世鈞

國立臺南大學綠色能源科技學系教授

前言

能源的利用和發展大致可分為兩種：其一是將能源轉變成電力，如燃燒煤來發電；另一則是直接燃燒轉換秤機械動力，如汽油可用來發動汽車和飛機。

自西元十九世紀以動物體力轉變到機器時代，人類使用能源的消費量擴增8倍以上。為持續讓工業化社會運作，人類開發各種能源以使用，但是因為人類大量消費能源，而導致全球環境變遷，以及能源危機。未來在應付能源危機措施上，一般認為應朝向兩個方向來進行：其一是開發新能源，如利用太陽能、核融合和雷射等。其二是節約能源消費、提高能源效率、運送率和轉換率等。開發新能源有賴科學技術發展，屬於未來式；而我們現階段能實現的工作，則是節能減碳與能源管理。

非再生能源

一、化石燃料

(一)、煤炭

煤是碳氫化合物經過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用，產生的碳化化石礦物，被人類開採用作燃料。煤其主要成分為碳、氫、氧和少量的氮、硫或其他元素。煤也普遍被認為是遠古植物遺骸埋在地層下所形成。根據其碳化程度不同分類，可以依次分為泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤。無煙煤碳化程度最高，泥炭碳化程度最低。

煤用於煉焦，可以產生煤焦油及氨水。焦碳是用於煉鐵的重要原料。煤焦油可提取多種工業用的重要化合物。煤也可以直接汽化，生成水煤氣(一氧化碳和氫的混合物)，直接用做清潔燃料。煤，尤其是煙煤直接作為燃料會冒出黑煙，浪費其中揮發分並造成大氣污染，英國由於氣候多霧，對污染尤其敏感，早在20世紀初即頒布法律禁止將原煤直接作為燃料，只能燃燒焦碳或半焦。

(二)、石油

石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。經過漫長的地質年代與淤泥混合，被埋在沉積岩下經過長年的高溫和高壓下它們逐漸轉化，首先形成臘狀的油頁岩，後來轉化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕，它們向上滲透到附近的岩層中，直到滲透到上面緊密無法滲透。聚集在一起的石油形成油田，人類鑽井和泵取，從油田中獲得石油。

石油是一種全球使用量最高的化石燃料，耗盡的時間較其他化石燃料能源快。約5-20%的石油用作化工的原材料，幾乎所有的化工產品在其生產過程中，需要從石油獲得的基本化合物。例如：染料、漆、藥物、清潔劑等等。在供給和需求概念的原則下，當化石燃料的供應下降，價格就會上升。因此當化石燃料價格高的時候，能源選擇性會更多，原先普遍被認為不符合經濟效益的可再生能源，會成為較符合經濟效益的能源之一。

世界上的石油儲藏量的估計各不相同，美國的地質學家哈伯特(King Hubbert)於1953年大膽預言，石油出產達到了頂峰之後就會一直下降。2004年艾克森美孚估計世界的總儲藏量為5.26兆桶(1717億噸)，同年英國石油公司的估計為1.148兆桶(1566億噸)。有些專家認為21世紀初，人類將到達哈伯特頂點，這時開採量將達到頂峰，此後開採量無法繼續提高，由於供給無法滿足需求，油價將高漲。這種情形將導致空前的能源危機，因為可代替石油的能源尚未成熟，尤其特別是太陽能產電效率不夠高、成本過高。

(三)、天然氣

天然氣是一種主要由甲烷組成的氣態化石燃料，存在於油田和天然氣田，也有少量出於煤層。當甲烷溢散到大氣層中時，它是一種溫室氣體。然而，在大氣中的甲烷一旦與臭氧發生氧化反應，就會變成二氧化碳和水，因此排放甲烷所導致的溫室效應相對短暫。就燃燒而言，天然氣要比煤燃料產生的二氧化碳要少得多。

天然氣和石油常常並存於同樣的岩層中，在煤礦、泥盆紀頁岩、地壓鹽水和結構緊密的砂岩中也會存在天然氣。植物、垃圾、污水和動物的排泄物等有機物發酵時會產生沼氣，性質類似天然氣。數年前，天然氣是作爲廢料在開採石油的過程中被燒掉的，因爲相對出產的石油來説，其用途不大。但隨著化石燃料的儲量逐漸消耗，天然氣在能源供應中所佔地位不斷上升。2005年，全球已探明的天然氣總儲量為179.53萬億立方米。

(四)、甲烷冰

天然氣水合物的外觀與性質類似冰塊，但具有巨大的儲氣能力，也稱氣體水合物(gas hydrate)，是由天然氣與水分子在高壓和低溫下合成的一種固態結晶物質，俗稱「可燃冰」或「甲烷冰」。

天然氣水合物主要存在於極區的永凍層以及陸緣深水海域地層中，水深都在500公尺以上，不能以傳統天然氣開採的方式來開發它。根據調查報告顯示，全球天然氣水合物所含的甲烷氣資源量，在標準溫壓環境下，保守估計至少有兩萬兆立方公尺，其中所含的有機碳總量達到10兆公噸。

目前日本、美國、加拿大、印度及歐盟等國家，甚至韓國和中國大陸，都已經分期分年投入巨大資金與人力，大規模進行天然氣水合物的調查研究及開發與應用技術的研發，據估計在2015年左右就可以進行商業開發。台灣對天然氣水合物的研發起步很晚，不過國內相關單位已經開始累積研發能量。

目前已知甲烷的溫室效應比二氧化碳要大得多，開採天然氣水合物將有大量的甲烷氣體釋放出來，對氣候產生極大的影響。然而，開發天然氣水合物作為新的清潔能源已經在國際間成為勢不可擋的趨勢。

二、核能

核能又稱原子能，是由組成原子核的粒子之間發生的反應釋放出的能量。原子能比化學反應中釋放的熱能要大將近5千萬倍：鈾核分裂能釋放形式約為2億電子伏特，而碳的燃燒這種化學反應能量僅能放出4.1電子伏特。1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，之後提出質能轉換方程式E = m×c²，(其中：E為能量，m為質量，c為光速)，對核能提出科學的解釋和開發利用。

(一)、核分裂

核分裂和核子連鎖反應二十世紀最偉大的發現之一，鈾的原子核可以經由被中子撞擊分裂來產生巨大的能量。這個過程被稱為核分裂，即是核能電廠所生產的大量電力，以及核子武器所造成的大規模破壞。

鈾是一種可以在大自然裡面找得到的元素，每一粒鈾原子的原子核裡都有92 個質子，有92個電子繞著它的原子核運轉。爲了要製造核分裂，必須使鈾的原子核分裂，可以利用中子來達成。大部分的中子都是以慢速行進，具有足夠的能量來分裂U235，經由分裂而產生的元素都具有放射性。

我們日常生活中最熟悉放射線的應用就是核能發電與醫療上的應用，核能發電是利用鈾-235分裂反應所產生的能量來發電，在發電過程中會產生許多放射線。醫院中常利用放射線來做放射線治療或成像檢查。

核能發電是利用鈾-235分裂反應所產生的能量，將水加熱使其變成蒸汽，再推動汽輪機與發電機來發電。目前世界上數量最多的是壓水式核電廠，其次是沸水式核電廠，而我國核一、二廠採用後者，核三廠則採用前者之設計。

(二)、核融合

太陽發光發熱的能量係來自自身的核融合反應，核融合反應是將質量較小的原子核融合在一起，成為質量較大的原子核。在核融合的過程，一部分的質量轉變成能量。氫核子同位素氘(deuterium)與氚(tritium)的核融合是最容易實現的核融合反應。

核融合的燃料(氘和氚)很容易取得，氘可以從海水提煉，氚則可以從中子與鋰元素的核反應提煉，因此核融合的燃料幾乎是取之不盡的。

核融合發電能改善核分裂發電的缺點，核融合的燃料以及反應後的產物都是非放射性物質，不會產生二氧化碳或造成空氣污染，不會有大量的核能廢料，故沒有核廢料處理的難解技術與政治問題。

由於世界能源與環境問題將更趨嚴重，人類面對的能源與環境兩項挑戰，尋求另一種充足且無污染的能量來源，已成為世界各國的共識。核融合能源對氣候與環境幾乎沒有衝擊，將會是取代化石能源，供給人類潔淨能源的最好選項。因此，現在世界各國正積極的發展核融合技術，並且期待它成為未來乾淨的能源主力。一般認為，把核融合技術商業化還需要經過30~50年，如果第一座商業用途的核融合電廠能於21世紀中實現，將能夠大幅紓解能源與環境問題。

再生能源

綠色能源的廣泛定義是指不會對環境造成傷害。而再生能源的定義是可以取之不盡用之不竭的能源。在本世紀發生的能源危機以及溫室效應的影響下，舊的能源方式急需改變。所以如果能夠將再生能源以及綠色能源作一整合，將會是最好的能源。

一、太陽能

太陽能(Solar Energy)，廣義上是地球上許多能量的來源，一般是指太陽光的輻射能量，自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬乾物件，並作為保存食物的方法，如製鹽和曬鹹魚等。

太陽能具有儲量巨大、不會枯竭、清潔能源不受地域限制等優點。太陽能發電是一種新興的可再生能源。太陽能兩個應用領域為熱能和光能，到達地球的太陽能，在大氣圈外的太陽光強度為1.38 kW/m2，其中有30% 向宇宙反射，殘餘的70% 可到達地球。太陽的壽命據推算達幾十億年，所以太陽能可稱為無窮大能源。

太陽能的缺點是能量密度低、容易受氣候條件的影響，不具備蓄電功能等。因此，對於大容量的太陽能發電裝置，需要附加儲能設備，或把太陽能發電系統和交流電網聯網進行能量互補。此外，太陽能發電本身雖然沒有對環境造成污染，但太陽能電池、電力電子變換裝置的製造過程仍會產生環境污染，這在綜合發電效益時也應加以考慮。

目前太陽能電池主要由半導體矽製成，在半導體上照射光後，由於其吸收光能會激發出電子和電洞，導致半導體中有電流流過，簡稱「光電效應」。對難於供電的無電地區，由於太陽能具有不受地域限制，可將太陽能發電用於遠離大陸的海島燈塔、距離城市遠的山區小屋、山頂的無線電轉播臺等，最能發揮太陽能發電優勢的地區。

太陽能為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

二、水力能

水是人類賴以維生的資源，可以經過蒸發、凝結、降雨後，又回歸大地，如此循環著幾千年後。水的使用方式很規律，它會隨著日夜有著穩定的潮汐現象；隨著季節的變動有著穩定的洋流經過；在水庫供水時或是洩洪時都可以發些許的電力做為回饋。運用得當的話將可以提供日常生活中20%的電力需求。

水資源的利用非常多元，還必須依照其使用環境建造發電設施。但是主要的原理依舊不變，都是利用水打在葉片上的力，使葉片轉動再帶動發電機。主要的水資源利用有三種：

洋流發電－此種發電模式是利用洋流的經過，帶動發電機發電。好處在於遠洋捕魚的漁船可以利用這種裝置，延長捕魚的時間；也可以使遠方的觀測站有自行發電的能力。

潮汐發電－此種發電模式使利用太陽與月亮的引力作用下作來回的漲潮與退潮。所以一天之中最少會有兩次發電效率最好的時段。發電的主要方法是利用潮水的漲退，壓縮管內的空氣，而空氣再帶動發電機的葉片轉動的現象。在潮水的漲退中間有著吸氣與排氣的情況，這使葉片會有正反轉的問題。

水力發電－利用水壩的水發電，原理就是單純的利用重力位能，利用高低差來進行發電。在水庫的排水口下方裝置幾個葉片，在水位累積到預期的標準時，就可以利用洩洪的方式進行發電。優點有：能源是取之不盡的、不會有任何的污染物產生、穩定可預期的能源、不需要有太大的成本或是維修成本、比較風力能或是太陽能穩定性高。其缺點：需要有大規模的適合土地，且架設成本高昂，還有泥沙淤積的隱憂，以及容易造成附近生態的衝擊。

三、風能

風力發電機可簡稱風機，主要由塔架、葉片、發電機等三大部分所構成。依發電機不同運轉的風速必須大於每秒2至4公尺不等，風速達每秒10至16公尺時，即達滿載發電。好的風場不但要一年四季吹風的日子多，風速的大小和穩定也很關鍵。由於每座風力發電機皆可獨立運轉，故每座風力發電機均可視為單獨的風力發電廠，是屬於一種分散式發電系統。

風力發電廠(Wind Farm)，簡稱風電廠，是屬於可再生能源發電廠的一種。風力發電廠並不會產生廢熱，亦沒有溫室氣體的問題，只需穩定風力即可順利發電。由於聯合國《京都議定書》減少溫室氣體排放協議的關係，世界各國相繼將發展再生能源列為重要目標，而在此情形下，風力發電廠也就成為各國首選的能源發展重點。

在風力發電廠裝置容量上，現階段世界最大風力發電廠不過30多萬瓩，相較於水力或火力甚至是核能發電機組動輒50萬瓩以上，風力發電廠的裝置容量對整體供電影響不大，對於急需用電的國家而言，風力發電廠顯然並不是一個好的應急發展項目。此外，由於風能無法被控制，風力發電廠幾乎無法時時刻刻都處於滿載發電狀態，雖然提高了裝置容量，卻無法使發電量有效增加，使得風力發電廠幾乎都被當成輔助電力來增加供電可靠度，並無法像核能、火力發電廠來當成基載電力使用。

風力發電廠的建置地點大致可以歸為以下兩類型：

陸地－陸地上所有地形，幾乎都可以建置風力發電廠，不過礙於法令與飛安的限制，部分地區雖風能強勁，但是不能發展。

海上－建置海上風力發電廠(又稱離岸式風力發電廠)是未來的發展趨勢。由於世界各國相繼發展風力發電，導致陸地上可建置風電地點快速減少，所以目前大型風電廠的發展大多是以海上為主。例如英國的1,000 MW發電容量的「倫敦陣列」（London Array）風力發電廠、丹麥、瑞典、德國亦有海上風電廠。

四、生物質能

生質能泛指所有有機物質，經由各式自然或人為化學反應，將其中蘊含之化學能釋出，轉化為供人類使用之熱能。生質能轉換(Biomass conversion)主要有三種：

物理轉換－將廢棄物分類壓縮，從植物中搾油等。

熱轉換－包括了熱解、燃燒、氣化等，可以產生熱、氣體與油。其中燃燒是最常用生物轉換－利用微生物或酵素將生質轉化成酒精、生質燃油或沼氣。

生物質能的優點：減少對石油類能源的依賴，有助於能源自給、生質的原料，可以說是取之不盡，用之不竭、減少廢棄物、垃圾、污水減輕自然環境的污染。

生物質能的缺點：轉換的成本太貴、沒辦法立即迅速使用、考慮運輸和成本問題，使用地點限制大。

生質能應用方式分成固態燃料、氣態燃料、液態燃料。

固態燃料－固態廢棄物衍生燃料製造與應用，可採用都市垃圾、一般事業廢棄物及農業廢棄物等為進料。主要製程包括破碎、磁選、風選、乾燥、藥劑摻配及造粒等，回收廢棄物中之可燃物製成再生燃料。

氣態燃料－就是沼氣，自然界天然發生的沼氣在沼澤地、污水溝或糞池裏。各種有機物質在隔絕空氣，即無氧氣且適宜的溫度、濕度下，經過微生物的發酵作用，所產生的一種可以燃燒氣體。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產生的各種氣體的60%-80%。沼氣發生的詳細原理科學家目前尚未完全清楚中，但其形成的過程大致可分為兩個階段：先將各種複雜的有機物轉化為低級脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；然後再將上述各類產物繼續轉化為甲烷和二氧化碳等燃料氣體。

液態燃料－生質柴油由動植物油酯和甲醇(或乙醇) 經鹼或酸催化，產生脂肪酸甲酯或乙酯及甘油等，經分離甘油後上層之油層，再以蒸餾去除未反應完全之油脂即得生質柴油。

五、地熱能

地球的軟流層為高達六千多攝氏度融熔的液體，隨著距離的接近，其溫度當然會隨之下降，由地表附近每下探一公里，溫度大約會提高30℃左右。火山爆發會造成重的災害，但是這也是地熱能一種表現的方式。地熱能的利用是利用將地熱產生的高溫水蒸汽轉動發電機的葉片，帶動發電機發電。滲入地底下的水蒸發成蒸汽只需要100℃以內的溫度即可，除了蒸氣以外，還需要有足夠的「壓力」。地底下的壓力是隨著深度的增加而增加壓力。從地表鑽個很深的洞下去，藉由高溫高壓的作用下將蒸氣釋放出來，導入事先架設好的管子，最後打在葉片上使它轉動。

地熱發電優點：地熱能的利用只有單純的物理現象而已，所以並沒有任何的燃料介入，當然也就不會有溫室氣體的產生，是個標準的綠色能源。只要將地熱發電站建立好，它可以24小時運作，且佔地面積不大。溫泉是自然熱水，好好利用自然環境可以帶動觀光旅遊業，產生不小的利益。

地熱發電缺點：可架設的地點不多，必須要過很多項的評估，所以不易找尋。架設艱難，加上一些可燃性氣體會隨著蒸汽一起冒出，無法保證絕對安全。板塊移動等自然現象的發生，會造成地熱設備的破壞。

六、氫能

氫氣的熱值很高，每公斤可產生142百萬焦耳，是汽油的3倍，天然氣的3.5倍，燃燒時可產生較高密度的能量及水，不會產生二氧化碳等溫室氣體，是一種潔淨的能源。如果能永續地生產氫氣，再配合安全有效率的儲存、輸送及利用，就可建立一個氫能永續運用的平台，把目前的「石油經濟」社會轉換為清潔且零碳排放的「氫經濟」社會。

氫氣的生產方法有3 種，分別是熱化學法、電化學法及生物法。熱化學法包括蒸氣重組法、煤炭氣化法及部分氧化法；電化學法包括電解法及光電解法。目前世界上氫氣的年產量超過3,600 萬噸，其中4％是由電解水法得到，其餘是用熱化學法從石油、煤、天然氣等轉化製得。熱化學法需要消耗大量的礦物資源及能源，同時會產生破壞地球的污染物，因此不利於未來的發展。電化學法產氫雖沒有污染的顧慮，但效率低、耗能高，且電極穩定性欠佳，並不符合經濟效益。

氫氣產生後，如何有效率且安全地儲存及運輸需要慎重考慮，因為儲存及運輸方式攸關氫能的後續應用，譬如如何把已儲存的氫氣供應給移動的車輛，或如何運輸至消費地點，如加氫站等。氫氣的儲存方式有4 種：壓縮儲氫、液化儲氫、金屬氫化物儲氫及奈米碳管吸附儲氫。國內外現行的輸送與儲存技術大多採用高壓氣體和低溫液體儲氫方式，但是近年來固態儲氫的技術逐漸受到重視。

氫能的產生主要是直接燃燒氫氣及利用氫燃料電池發電，其中最被看好的是氫氣燃料電池的應用。一般燃料電池可分成3種：應用於運輸工具、小型發電機的質子交換膜燃料電池(PEMFC)、應用於小型3 C電子產品的直接甲醇燃料電池(DMFC)；應用於大型發電廠的固態氧化物燃料電池(SOFC)。

利用氫能源取代化石燃料是一個可行的方案，但需要時間建立以氫氣為主要能源的技術平台與基礎架構。氫經濟社會的基礎可由再生資源，如生質原料，做為氫氣生產的主要來源，而不需再依賴高污染的化石燃料。但重點是再生資源必須能產生足夠的氫氣，並有效降低生產成本至每公斤2美元以下，才具備經濟效益。雖然目前氫氣能源的成本尚屬偏高，也未建立成熟的氫能平台技術與基礎建設，但由於氫氣是最乾淨與理想的能源載體，因此仍是各界看好的未來能源主流。

節能減碳

一、綠色產品

綠色產品(Green product)或環境友善產品(Environmental Friendly Product)係指產品在生命週期，選用可以再循環或再使用材料，或是可以安全棄置處理的產品稱為綠色產品；但也有人認為綠色產品是可以簡易的拆解，拆解後的組件可以重新再利用。不變的原則是綠色產品在降低環境衝擊，因此在產品設計時，就要將產品整個生命週期或對環境的衝擊因素加以考慮，避免造成環境的潛在危害及增加社會成本，生產可以達到低污染、低耗能與低毒性之產品。綠色產品的特徵主要有：延長產品的生命周期、節省能源、循環再用、避免使用時有廢棄物產生、減小廢棄物數量、減少有害物質之使用，有利保護環境，維護生態系統平衡。

當人類面臨著人口增長迅速、自然資源短缺、環境污染嚴重等問題，人類無節制地開發利用自然資源，給自身生存環境造成危機。除了工業、農業等生產過程造成的破壞之外，人們日常生活中製造的大量垃圾也給生態環境造成極大的破壞。家庭日常生活資源消耗的大幅度增加。不僅是人口的增加，人均物資消費量的增加。有證據表明，地球上50％以上的人在近40年里依然希望生活水平有所提高，這就意味著將消耗更多的資源，產生更多的廢棄物。

在過去的幾十年中，環保技術在製造過程中已取得了相當大的進步，人們逐漸認識到設計對環保所起的重要作用，“綠色設計”成為關注的焦點。傳統的產品設計理論與方法，是以人為中心，從滿足人的需求和解決問題為出發點進行的，而無視後續的產品生產及使用過程中的資源消耗以及對環境的影響。因此，對傳統產品開發設計的理論與方法必須進行改革與創新。綠色設計是具有環保概念的設計精神，也就是在設計時與作品產製過程中，能夠關心到減少廢棄物( Reduce )、資源再利用( Re-use )、循環再生( Recycie) 的三R精神。這種「綠色設計」的理念對於自然資源的保護與提升環境品質的價值都具有高度的正面影響，在滿足環境目標要求的同時也保證產品應有的基本功能、使用壽命、經濟性和質量等。

進入21世紀，因世界各國政府對環境問題的重視．有關環境保護法規的建立，企業間的競爭，使得帶有理想主義色彩的“綠色設計”潮流逐步有了現實意義。基於對環境問題的重視和了解，人們已從20世紀60年代的過於激進的“綠色運動”,發展到現今相對成熟的“綠色消費”行為，這為“綠色設計”帶來了新的契機。

綠色設計主要關注對自然的影響和解決某些單獨的問題，如資源和能量的利用率，通過回收減少廢棄物等。在一些發達國家，廢棄的金屬和塑料等大多已可以分類回收，或為重新利用而進行了分揀。為加強家庭垃圾分揀而應運而生的廢棄物處理方面的產品設計，成為當代工業設計的熱點之一。

生態設計也稱之為生命周期設計，是以生態學的思想，在產品生命周期內優先考慮產品的環境屬性，除了考慮產品的性能、質量和成本外，還要考慮產品的回收和處理。同時也要考慮到產品的經濟性、功能性和審美等因素。產品生態設計其基本理論基礎是產業生態學中的工業代謝理論與生命周期評價。

可持續性的設計是一個比前者範圍更廣的設計方法，涉及更多的方面，諸如民族未來的發展與後代的資源分享，如何在保證產品的功能的同時，減輕整個星球的負擔。典型的理論是，提高產品的效率的同時，推動與之相關的服務系統的發展。考察產品對於用戶的必要功能，延長產品的壽命；對於產品整個系統的可持續性的發展的設計，比只對產品本身的設計更為重要。此外，還有產品設計的優化方法．如環保材料(可回收和循環利用的材料)的使用。在環保產品的開發中延長產品的壽命比其它的策略更重要，與此同時也要鼓勵在消費者中形成可持續、長期的消費方式。

未來“綠色設計”的特點和趨勢將朝向：

1、設計目標中除考慮功能、性能、質量、成果等方面外，還必須考慮產品在整個生命周期過程中與環境和人的友好性。

2、除常規設計方法外，還必須人可拆卸、可回收、模塊化設計。

3、考慮從原料提煉、加工、制造、裝配、包裝、運輸、廢棄回收、重用處理等整個產品生命周期內，對環境造成的影響為最小。

4、設計從廢棄後的回收、重用、修復、再加工，進入新一輪的產品生命周期。

5、兼顧產品性能需求和環保影響。

二、綠色消費

綠色消費係指消費者選購產品時，考量到產品對生態環境的衝擊，而選擇對環境傷害較少、甚至是有利的商品，廣義上包括考慮產品的生產、運輸、行銷、丟棄過程、回收程度，以及產品包裝內含物。一般而言，鼓勵消費者都能減少購買非必要或過度包裝的產品。

綠色消費運動最主要的理念，是藉由消費者積極進行綠色消費行為，來引導、改變廠商的生產、銷售特性，而減少地球的污染負荷，也減少住家附近的垃圾問題。不過一般消費者對於產品的製造是否符合環保原則，並不清楚，因此許多國家都以環保標章的認證制度，提供消費者選擇綠色產品的依據。

http://www.tncep.gov.tw/recycle.asp　　行政院環保署自1992年起已經建立我國之環保標章制度，以「一片綠葉包裹著一個地球」的圖樣做為環保標章。另外，政府也為了鼓勵綠色消費，已於「政府採購法」中加入第96條之綠色採購條款，購買環保產品可允許有10%以下之價差，並逐漸擴大獎勵和鼓勵的範圍，希望能從政府帶頭做起，逐步推展成全民的運動。

　　環保專家把綠色消費概括成5R，即：節約資源，減少污染(Reduce)；綠色生活，環保選購(Reevaluate)；重複使用，多次利用(Reuse)；分類回收，迴圈再生(Recycle)；保護自然，萬物共存(Rescue)等方面。綠色消費不僅要滿足我們這一代人的消費需求和安全、健康，還要滿足子孫的消費需求和安全、健康。綠色消費係倡導消費者在消費時選擇未被污染或有助於公眾健康的綠色產品；在消費過程中注重對垃圾的處置，不造成環境污染；引導消費者轉變消費觀念，崇尚自然、追求健康，在追求生活舒適的同時，注重環保、節約資源和能源，實現可持續消費，儘量選擇無污染、無公害，有助於健康的綠色產品，把購買綠色產品視為一種時尚。不僅購買具有使用價值的產品，還要把個人消費和身心健康、居室環境質量、區域生態環境和全球環境問題聯繫起來考慮。

我國的環保標章是行政院環保署配合永續利用的國際環保潮流而設計，其目的是為鼓勵事業單位於原料取得、產品製造、販賣、使用、廢棄過程中，能夠節省資源或降低環境的污染，有利企業形象之塑造及提升，並讓消費者能清楚的選擇有利環境的產品，喚醒消費者慎選低污染性產品，協助完成廢棄物減量、回收等環境保護工作，直接提升我國環境品質，善盡地球公民的一份職責。

「環保標章」它是以一片綠色樹葉包裹著純淨、不受污染的地球。綠色樹葉代表綠色消費觀念，綠色圓形圖樣代表乾淨、不受污染的地球，所以環保標章的英名稱我們取名為「GreenMark」。

省水標章的箭頭向上，代表將中心的水滴接起，強調回歸再利用，提高用水效率。右邊三條水帶，代表「愛水、親水、節水」，藉以鼓勵民眾愛護水資源，親近河川、湖泊、水庫，並共同推動節約用水。藍色代表水質純淨清徹，得之不易，務當珍惜。整體而言，水資源如不虞匱乏，大家皆歡喜，故水滴笑臉迎人。

節能標章是由電線、愛心雙手、生生不息的火苗，所組成的標誌。節約能源在省油、省電，以手及心形的圖案意為用心節約、實踐省油省電，而中央圖案為可燃油料以及圖案右方為生活用電，來倡導國人響應節能從生活中的點滴做起。

三、綠色生活

綠色生活係指某一個人或社會的生活方式，以使用有限的天然資源，達至某程度上的可持續性，並實踐在生活方式當中，例如實踐在交通、居住、能源消耗及飲食等。綠色生活即按照大自然的規律，不污染破壞自己身心靈的內在世界，也不污染破壞地球生態，即是一種回歸自然的生活模式。

近年來，西方傳來一種新興人類生活型態族群，被稱為樂活族，此種樂活生活又稱作洛哈思主義，由音譯LOHAS而來。LOHAS是英語Lifestyles of Health and Sustainability的縮寫，意思是以健康及自給自足的型態過生活。此名詞最早出現在美國社會學家保羅·雷(Paul H. Ray)在1998年出版的書籍《文化創造：5000萬人如何改變世界》（The Cultural Creatives: How 50 Million People are Changing the World），書中對LOHAS族的定義為一群人在做消費決策時，會考慮到自己與家人的健康和環境責任。這一族群的消費市場，在美國估計達到2,289億美金。樂活族的特色是親自身體力行並關心環保議題，除自己消費對健康有益，不會汙染環境的商品，也鼓勵大家改變消費態度。

雖然樂活族是由美國人發起的族群定義，在全世界也引起注意，普遍認為各種國家中都有樂活族的存在，因為它適合目前的有機食品工業，和消費性文化觀光產業等的推動。另一個與樂活族相關的慢食運動，在於反快餐食品的不健康成份與製造過程，目前這兩股生活型態的趨勢都持續的在進行。簡樸生活則是在樂活族之前較早被提出的，簡稱為LOVOS，它主要在於對抗消費至上的奢華主義，從行銷觀點看來，簡樸世代的特色較少也較不明顯，但未來的潛力是被期待的。

能源管理

一、能源管理趨勢

台灣極度仰賴能源進口，2007年進口能源占總供給之99.32％，而總需求年增加率達6.9％，保持能源穩定供應係我國重要議題。另外，台灣工業發達，工業部門能源消費占總消費量的51.7％，二氧化碳排放量則占52.54％，在新能源開發尚未突破之際，節能減碳遂成為工業部門重要的努力目標。

美國環保署在1996年與能源部共同合作推動推廣能源管理，並提出能源管理綱要指導方針(Guidelines for Energy Management Overview)，幫助企業自我檢視能源節約。其能源管理綱要指導方針分為7 個步驟，主要內容包括：

許下承諾( Make Commitment)：不論是何種類型的組織，重要的成功要件就是全體員工都想要為不斷改進節能減碳而許下承諾。

評估表現(Assess Performance)：瞭解以往能源使用狀況，可使組織清楚財務報酬及能源改善的可能界限，並做為衡量達成率之基準。

設立目標(Set Goals)：設立清楚且能衡量的目標並公告之，激勵員工朝此目標前進。

建立行動方案(Create Action Plan)：設立目標之後，均衡的發展準則改進節能減碳；行動方案通常需每年檢視或更新以反應目標達成度。

施行行動方案(Implement Action Plan)：計畫可以重新制定或是打破，整個計畫的成功要件是獲得組織內關鍵人員的支持，與人員對計畫的瞭解、承諾和施行能力。

評價進行狀況(Evaluate Progress)：將能源使用資料與計畫已施行部分和目標做比較。

認定成就(Recognize Achievements)：尋找成功的案例支持計畫持續的動力。

能源管理是一種系統化的管理能源使用方法以節省能源開支、促進生產力及改善工作環境。能源管理包含以下方法：

掌握能源消耗模式－檢視生產設施的運作紀錄及能源賬單，保留詳盡的有關紀錄，可就其他類似設施或場所的能源效益表現作基準比較，進一步掌握能源消耗情況。

審核制訂節能方案－初步理解能源使用模式後，便可進行能源審核，辨析可節省能源的地方。能源審核大致包括實地測量、檢討能源管理習慣及檢視設施等，藉此提供一個度身訂造的能源管理方案評估可行性並付諸實行。找出節能機會和制訂有關的改善建議後，便可評估其在經濟及技術上的可行性。可優先採納節能效果顯著及低成本的方案，例如改善舊有的能源使用習慣。至於投資成本較高或回報期較長的方案，如安裝新設備或改良現有設備等，可透過試驗計劃了解其節能成效後，然後始大規模實行

經濟部亦於2008年7月推出提升產業能源效率獎勵配套措施，顯示政府對節能減碳之重視。其施行要點如下：

（一）、融資貸款：在購置節能設備融資及利率優惠方面，包括：利用中長期資金提供融資協助、提供2％貸款利息補貼3年，以及運用信保基金提供信用保證。其他如信保基金提供購料資金協助、流通服務業優惠貸款等。

（二）、租稅獎勵：依據「節能投資抵減辦法」可提供公司購置節能設備與技術之投資抵減及加速折舊獎勵。

（三）、促進投資：運用國發基金鼓勵業者投資具規模及發展利基之節能減碳設備產業或申設相關創投基金。

（四）、研發補助：運用工業局主導性計畫，補助節能減碳產品及設備研發或對申請經濟部科專計畫節能減碳技術研發，將納入政策性項目，以上補助最高至50％。

（五）、技術服務：如節能減碳技術服務、擴大輔導工業部門節能、全面協助服務業自願性節能、拓展社區節能。

（六）、諮詢服務及教育宣導：如工業技術研究院、綠色能源基金會、能源服務團、能源服務公司（ESCOs）。

二、能源管理法規

能源為經濟發展及社會進步之基本要素，亦是日常生活不可或缺之必需品。七○年代兩次石油危機，致使世界各國紛紛檢視與調整國內能源策略並制定相關法令以利其執行，如日本和韓國之「能源利用合理化法」、美國之「節約能源法」及西德之「建築物節約能源法」等。然而隨著全球經濟的快速擴張，能源消耗及需求不僅未有減退，反而呈倍數成長，加上因過度開發衍生環境污染問題，因此，近年來，各先進國家無不致力謀求新的能源對策，以因應能源短缺及改善環境品質，其中以新型及可再生能源之研發與提高能源使用效率，以延長現存能源之可利用時間，為多數已開發國家所普遍採用之作法，並配合制修相關能源法規。
　　有鑑於我國為高度仰賴進口能源的國家，為加強管理能源促進能源合理與有效使用，政府早在69年即制定「能源管理法」。除於81年因應油品自由化、89年配合精省作業，91年因應「行政程序法」對於法規命令授權之增訂，91年則順應國際能源立法趨勢及落實本國能源政策，根據能源政策白皮書，穩定能源供應、提高能源效率、開放能源事業、重視環保安全、加強研究發展及推動教育宣導為六大能源政策方針加以修正。能源管理法為母法共分成五章三十條條文；能源管理法施行細則為子法，共十二條條文。

98年通過能源管理法部分條文修正草案，更明訂公共場所(如百貨公司、大型賣場、辦公大樓、公家機關等)如有浪費能源的情況，像是冷氣設定過低、故意外洩，照明太超過，若經督導勸導不改則將罰款。家電生產業者必須在產品上清楚標示能源耗用量及能源效率，否則不能進口或陳列販賣。能源用戶大型投資企劃(如石化業、鋼鐵業)新設或擴廠前，必須先製作能源使用說明書送審，避免對區域能源分配造成影響。

校園能源規劃與碳盤查

一、節能減碳政策與規劃

政府相當重視能源問題，除了環境政策中有全面的規劃外，亦宣布永續能源政策綱領。其重點包括：節能減碳、提升能源安全、發展潔淨能源。行政院院長更以節能減碳為其施政主軸之ㄧ，經建會並於98年公佈「永續能源政策綱領-節能減碳行動方案」共144項，總經費達1365億元。國科會能源國家型計畫當中，針對能源安全、環境、科技、經濟及外交等與能源相關政策之研究。並以下列四項為終極目標：節能與減碳藉以改善溫室氣體排放。提昇能源安全。開創能源產業。研擬包括管制法令及規章以及經濟誘因等政策，例如能源價格、稅費、租稅減免及優惠貸款。

能源國家型計畫的規劃主軸鎖定三大目標：提升能源自主與安全、減少溫室氣體排放和開創能源產業。在提升能源自主與安全方面，再生能源在短中期發展中可能無法突顯其貢獻度，但以長期發展來看，離岸大型風力發電、海洋能的海流發電、地質能源的天然氣水合物皆具備自主能源特性，適切的規劃發展將可有效提升未來再生能源在總發電量的佔比。核能工程雖非再生能源，但列入能源技術組的規劃當中，核能確實有提升台灣能源自主與安全的能力，但是核廢料最終處置、政府與民間的環保共識等問題相當棘手，不易克服。

在減少溫室氣體排放方面，再生能源在短中期發展中可能無法突顯其貢獻度，以長期發展來看，減碳較有效的途徑可能是核能、氫能與燃料電池、或海洋能的海流發電，而風力發電、太陽能發電和生質能發電因受限於台灣的自然資源，其貢獻度的提升有限。在開創能源產業方面，以短中長期來看，再生能源產業發展是可以期待的，如：中小型風力發電系統、半導體太陽電池、有機太陽電池、生質能（酒精、生質柴油、產氫）等相關產業，有待政府培植生根。

為了因應快速成長的能源需求及二氧化碳排放量，行政院於2008年9月4日院會通過「永續能源政策綱領－節能減碳行動方案」，其目標為：提高能源效率、發展潔淨能源、確保能源供應穩定。為了達成政府之政策目標，有系統的規劃與發展各項節能減碳相關技術，並推動對環境最有利的節能減碳方法，以提升能源自主、減少溫氣排放、創立節能減碳相關產業為主要目標。

為務實推動我國二氧化碳減量工作，並配合政府節能減碳政策規劃發展各項關鍵技術，本計劃分別針對住商部門、交通部門、電力部門及工業部門等四個部門，分成九項主題執行：淨煤捕碳、冷凍空調、建築節能、交通運輸、工業節能、照明與電器、植林減碳、智慧電網、先進讀表基礎建設。

2007年能源危機與2008年金融風暴後，劉院長首度提出「節能減碳」及「人才培育」，認為台灣最缺「能源」，唯一資源是「人力」，要藉此危機，塑造台灣成具競爭力節能低碳社會、積極培育人才、發展節能減碳技術。

能源教育推動內容主要有四：加強科學教育基礎研究、深化學校能源教育、大眾科普教育、技術規範建立與產品應用。預期效果能夠增進創新知識之傳遞、培育優秀人才、推動永續學校、串連產官學研資源、擴大社會影響力、提昇學術成就地位、促進節能減碳產業發展。本計畫以節能減碳為軸，由學校與大眾教育提升國民節能減碳素養；配合相關政策法令，與政府各部與輔導單位及專家學者，共同推動節能減碳教育；強化科技教育與菁英留學計畫培育人才，達成下列目標：

提升國民節能減碳素養－結合學校教育與社會教育，在校培養學生能源素養，由教育宣導提升民眾節能減碳敏感度，能支持相關政策方案且能身體力行具體措施。

深化教育，厚植科技競爭力－改進教育培養學生節能減碳素養，培養能源專才。科教基礎研究課程概念圖與訂課程指標，了解國民先備想法與文化傳統影響；課程設計落實，旨在將能源教育融入中小學與高中職課綱，出版相關課程讀本；大學專校開能源通識、綠色或能源科技學程，鼓勵各校系所依專長特色建能源專業與創新技術課程。改造中小學校園硬體達成能、資源循環及相關目標，大專院校在研學、校園環境都合永續發展。

加強國際交流，引進新知與技術－增加專家學者出國訪視機會，引進國外教學模組，辦國際研討會，鼓勵國際合作，協助國內部會機關瞭解全球發展現況，與國際接軌；提供優秀學生及相關研究機構、產業界優異人才出國進修機會，培育質量兼具之頂尖能源專才。

技術規範建立與產品應用教育－訂節能減碳技術規範教育技術；推動產業、住商與機關學校節能減碳輔導，使全國二氧化碳排放量於2016～2020年間回到2008年排放量政策目標。

二、碳排放盤查與管理

全球節能減碳意識高漲，來自消費者或投資者對企業溫室氣體減量的要求日益增強，溫室氣體管理趨勢已從組織盤查逐步擴展至產品與供應鏈盤查。碳足跡的重要性在於協助消費者與生產者，藉由量化數據瞭解溫室氣體在環境和經濟面的衝擊。隨著二氧化碳減量趨勢，組織與產品的碳足跡也成為廠商被要求提供的綠色產品資訊，包括投資機構所發起的碳揭露計畫(Carbon Disclosure Projects, CDP)，以及品牌廠商成立的供應鏈領袖聯盟(Supply Chain eadershipCollaboration, SCLC)，也針對供應商進行溫室氣體排放調查。在碳中和逐漸成為世界潮流的情況下，組織與產品的碳足跡認證已在先進國家持續發燒，未來將成為低碳產品的必經過程。

溫室氣體管理平台或系統的建立，在組織碳盤查部份，可量化企業內部溫室氣體盤查的排放量，分析持續監測的內部溫室氣體排放來源及排放比例，提供企業面對未來限碳(CarbonConstrained) 環境所需的資訊，做為減碳計畫及逐年達成減碳目標的依據。在產品碳足跡部份，可計算產品製造過程各階段的碳排放，對下游廠商可提供碳排放資訊，增進產品製造與銷售競爭力；對上游供應商可分析碳排放量，進行製造階段流程改善。

企業透過溫室氣體管理平台計算與分析產品碳足跡，了解產品在生命週期所產生溫室氣體的排放量和比例。根據分析結果實施減碳計畫，經由節能與降低生產成本，銷售具碳標籤的低碳產品，提升市場競爭力。實現企業低碳經濟的社會責任，達成企業永續經營的目標。

因應後京都議定書時代的到來，教育部啟動各項校園溫室氣體盤查輔導計畫，將簡明、系統化的盤查方法推廣至各級校園。99年教育部於舉辦「校園溫室氣體自主盤查經驗分享座談會」，為自主盤查揭開序幕。自97年起，教育部已陸續輔導國內30所高級中學與5所大專院校完成校園溫室氣體盤查作業，並協助其中6所通過ISO 14064-1外部查證。教育部環保小組製作「校園溫室氣體盤查管理手冊」，著重實務應用，可做為學校進行自主盤查之參考教材；盤查輔導人員也與會各校參與人員溝通以強化盤查實務之認知，協助各校未來進行自主盤查；希望藉推動各校啟動自主盤查機制，邁向低碳生活、永續校園之路。

參考文獻

林文達（1992）。教育行政學。臺北市：三民。
許民陽（2009）。生態教育－環保、有機、綠色校園運動。教師天地，162，4-13。
鍾才元（2001）。生涯規劃：新手老師的就業準備與甄試須知。載於黃政傑、張芬芬（主編），學為良師—在教育實習中成長（425-457頁）。臺北市：師大書苑。
Shotton, M. A.(1989). Computer addition? A study of computer dependency. London, England: Taylor & Francis.
Ganster, D. C., Schaubroeck, J., Sime, W. E., & Mayas, B. T. (1991). The nomological validity of the Type-A personality among employed adults. Journal of Applied Psychology, 76, 143-168.