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研究生: 李慧玲
Lee, Huei-Ling
論文名稱: 以PFI模式替換節能路燈研究
The Study of Replacing Energy Conservation Street Lamp With PFI Model
指導教授: 陳耀光
Chen, Yaw-Kung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 118
中文關鍵詞: 節能減碳LED路燈陶瓷複金屬路燈PFI民間融資提案制度
外文關鍵詞: Energy Conservation And Carbon Reduction, LED Street Lamp, CMH Street Lamp, PFI
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  • 全球暖化危機多年來仍是國際強烈關切之議題,對此環境危機,節能減碳概念已逐漸被世界各國所重視,亦是必須面對之趨勢。本研究依此世界潮流為出發點,探討我國各縣市政府推行綠色照明計畫所面臨之困境。
    研究架構首先針對國際推廣節能照明計畫之現況進行蒐集與調查,並分析LED路燈、CMH路燈、傳統路燈之特點,以及各款路燈之整體效益;並就政府推行替換節能路燈計畫之困難點加以研討。經研究顯示,我國地方政府對於替換節能路燈政策皆有心響應,卻無奈於財源短絀之壓力,苦無經費以支應龐大之電力費用與購買節能路燈設備,進而影響節能照明政策無法真正落實執行。
    因此,本研究試以PFI民間融資提案制度,推動政府部門與節能路燈公司之合作模式,以解決政府替換節能路燈所面臨之政府財政困境、節能路燈設備單價過高、公用路燈電力收費過低以及替換節能路燈後續維護等問題。以PFI模式替換節能路燈,在我國雖尚處於推廣階段,亦仍有其實質效益存在,就PFI投資效益來說,係以公共建設之整體生命週期,由規劃、施工、營運及管理來做全面性之探討。而PFI契約規範,政府係以節能路燈公司之營運表現做為付款依據,所以節能路燈公司會將資產做最好之管理與運用;因此營運期滿後,這些資產皆能維持在良好狀態,相較過去政府編列興建費用卻編不出管理維護費,造成資產逐年衰敗之情形迥異。且PFI模式還能解決民間企業對於公益型公共建設較無參與意願之困境;同時亦提供政府部門除自辦模式之外,另一種獲取長期公共設施服務模式之最佳選項。

    Global warming is becoming an international concerning vital issue over the years. Environmental crisis of energy concept has been increasingly valued by the world. Following this global trend, I explore the dilemma of the implementation of Taiwan's green lighting project.
    Research begin from analyzing the present of international implementation energy-efficient lighting project, comparing distinguishing characters and effectiveness between LED lamps, CMH lamps, and traditional lamps, and discussing the difficulties of the implementation plans to replace energy saving lamps. Study shows that Taiwan's local governments are pleasured to replace energy saving lamps replaced, but helpless in the shortage of financial resources pressure. Because of lacking of funds to afford huge number of the power bill and energy-saving lamp power equipment, the energy-efficient lighting policy can’t be truly implemented.
    Therefore, this study try to use Private Finance Initiative private finance proposal system, promoting cooperation between energy-saving lamps companies and government in order to solve the problem of shortage of funds and the after maintenance. Although using PFI model to replace the energy-saving lamps in Taiwan is still in the promotion phase, there are also tangible benefits of its existence, investment returns on PFI according to public construction life cycle, including aspects of planning, construction, operation and management. About PFI contract specifications, government pays based on the operating performance of energy-saving lamps company whose asset can make the best use. After expiration of operations, those assets are maintained in good condition, different from the past that government allocate construction costs and maintenance fees are not prepared, resulting in different asset situation of decline year by year. Therefore, PFI model can solve the public welfare for private enterprise without public willingness to participate in the construction of a more difficult, and also provides government departments the alternative mode of public facilities and services for long-term the best option.

    目錄 摘要 I English Abstract III 致謝 V 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 X 第 一 章 緣起與研究方法 1 1-1 緣起與目的 1 1-1-1 緣起 1 1-1-2 目的 2 1-2 研究方法與架構 3 1-2-1 研究方法 3 1-2-2 研究架構 4 第 二 章 城市節能減碳趨勢 6 2-1 國際節能減碳協議 6 2-2 各國公共設施節能減碳策略 9 2-2-1 歐盟城市公共設施節能減碳政策 10 2-2-2 日本城市公共設施節能減碳政策 14 2-2-3 中國大陸公共設施節能減碳政策 16 2-3 我國城市公共設施節能減碳遭遇問題 18 2-4 我國ESCO能源技術服務產業發展計畫 20 2-5 環保新觀念碳足跡Carbon Footprint 24 第 三 章 從BOT走向PFI 30 3-1 BOT的瓶頸 30 3-2 PFI的發展 34 3-3 PFI內涵 35 3-4 專案公司之探討 41 3-5 違約時之處理機制 43 3-6 銀行參與相關課題 46 3-7 政府相關監理措施 49 第 四 章 路燈節能評估 50 4-1 路燈設置辦法 50 4-2 路燈設計原則 52 4-2-1 路燈設計通用原則 52 4-2-2 LED高效率道路照明燈具性能規範 59 4-3 路燈耗電量評估 66 4-4 LED與CMH設計原理與碳足跡 69 4-4-1 LED設計原理與碳足跡 69 4-4-2 CMH設計原理與碳足跡 79 4-4-3 LED與CMH比較分析 83 第 五 章 民間參與替換路燈可行性 89 5-1 適法性評估 89 5-1-1 促參法檢討 89 5-1-2 採購法之適用 92 5-2 民間投資效益評估 96 5-2-1 基本假設與評估指標 96 5-2-2 民間投資效益 99 5-3 對政府之效益 111 第 六 章 結論與後續研究 115 6-1 結論 115 6-2 後續研究 118 參考文獻 1 附件一 中英名詞對照表 1 附件二 TAESCO產業核心技術 4 附件三 TAESCO節能產品設備 6 附件四 已公告之碳足跡產品類別規則文件(CF-PCR) 7 附件五 全球碳標籤圖示 8 附件六 碳標籤揭露訊息分析 10 附件七 台灣銀行共同採購供應契約採購項目 11 表目錄 表3- 1 英國歷年PFI簽約案件數與總金額 36 表3- 2 英國PFI採購程序與VFM評估時機 40 表3- 3 公營及民間企業合夥人之間的主要風險分配 48 表3- 4 財務模式中考量的主要成本 48 表4- 1 公路平均照度基準值 52 表4- 2 公路平均輝度基準值 53 表4- 3 明暗均勻度 53 表4- 4 路燈路燈設置高度與間隔關係 55 表4- 5 控制光度分佈型態 57 表4- 6 一般維護係數標準值 58 表4- 7 道路照明用電密度建議值 59 表4- 8 LED光源色溫分級 62 表4- 9 LED 路燈光度特性 62 表4- 10 LED路燈色溫及光維持率之性能要求 65 表4- 11 高效率節能路燈與傳統路燈光源特性評比 67 表4- 12 HID、LED、CMH路燈耗電量評比 67 表4- 13 傳統路燈與高功率節能路燈性能綜合評比 68 表4- 14 組裝LED路燈所需配備 74 表4- 15 CMH鏡面反射率 81 表4- 16 CMH光線利用計畫 82 表4- 17 CMH光線配置計畫 82 表4- 18 CMH光線分佈計畫 83 表4- 19 光源效率綜合評比 85 表4- 20 光源壽命與照明效率 85 表4- 21 光源更換時機與費用 85 表4- 22 LED路燈與傳統路燈經濟效益評比 86 表4- 23 CMH路燈與傳統路燈經濟效益評比 87 表4- 24 LED路燈與CMH路燈省電評比 87 表5- 1 基本假設參數設定表 99 表5- 2 公用路燈包燈電費計價表 100 表5- 3 傳統路燈包燈電費 100 表5- 4 節能路燈包燈電費 100 表5- 5 台南市路燈數量 101 表5- 6 台南市路燈使用功率 101 表5- 7 節能路燈單價分析表 102 表5- 8 電費單價分析表 102 表5- 9 共同契約供應商暨燈具型號 104 表5- 10 共同契約供應商暨燈具型號 105 表5- 11 替換節能燈具總投資額估算 106 表5- 12 替換節能路燈功率轉換建議 107 表5- 13 SPV營運成本估算 107 表5- 14 每年總營運投資額估算 108 表5- 15 營運收入方案A 110 表5- 16 營運收入方案B 110 表5- 17 改裝節能路燈節費效益 112 表5- 18 節能路燈與傳統路燈效益比較 113 表6- 1 各國平均電價表 116 圖目錄 圖1- 1 研究流程架構圖 5 圖2- 1 國際氣候公約演進時程 8 圖2- 2 EPC能源績效保證型契約收益示意圖 21 圖2- 3 我國碳足跡標籤 24 圖2- 4 碳足跡生命週期示意圖 25 圖2- 5 界定產品類別製程地圖 26 圖3- 1 英國PFI案件運作架構圖 37 圖3- 2 風險分析過程 38 圖3- 3 VFM政支出價值(Value For Money) 39 圖4- 1 路燈照明設施排列方式 54 圖4- 2 垂直光之分佈型態 56 圖4- 3 側面光之分佈型態 57 圖4- 4 光度角度示意圖 62 圖4- 5 配光曲線量測方位定義 65 圖4- 6 LED元件發光原理 69 圖4- 7 LED製程供應鏈 70 圖4- 8 LED製程順序 71 圖4- 9 壓鑄製作程序 73 圖4- 10 沖壓製作程序 73 圖4- 11 機械加工製作程序 74 圖4- 12 燈桿製作程序 74 圖4- 13 LED路燈組裝流程 75 圖4- 14 LED產品生週期流程圖 77 圖4- 15 CMH製作流程 80 圖4- 16 CMH鏡面反射原理 81 圖5- 1 財務可行性評估架構圖 96

    一、書籍
    01.台灣銀行,「共同供應契約簡介」,台灣銀行採購部編印,2011。
    02.日本經濟產業省,「日本新版能源基本計畫」,日本經濟產業省,2010。
    03.行政院環境保護署,「產品與服務碳足跡計算指引」,行政院環境保護署,2010。
    04.行政院環境保護署,「碳足跡產品類別規則訂定指引」,行政院環境保護署,2010。
    05.行政院經濟部,「2010年能源產業技術白皮書」,經濟部能源局,2010。
    06.交通部,「交通技術標準規範公路類公路工程部交通工程手冊」,交通部,2010。
    07.中華民國國家標準,「CNS 15233發光二極體道路照明燈具」,經濟部標準檢驗局,2010。
    08.許招墉編譯,「照明設計實務入門(小泉實原著)」,台北市全華科技圖書。
    09.行政院環境保護署,「碳足跡產品類別規則-LED燈泡(管)」,行政院環境保護署,2010。
    10.財團法人台灣綠色生產力基金會,「照明節能產品應用手冊」,經濟部能源局,2010。
    11.國際能源總署(IEA),「世界能源展望」,國際能源總署(IEA),2009。
    12.行政院經濟建設委員會,「能源政策與溫室氣體減量政策協調推動之整體規劃」,行政院經濟建設委員會,2009。
    13.行政院經濟建設委員會,「日本節能減碳政策與策略研究計畫」,財團法人中華經濟研究院,2009。
    14.財團法人中技社,「中國大陸節能減碳策略之探討」,財團法人中技社,2009。
    15.日本經濟部產業貿易省(METI),「TS Q 0010規範」,工業標準委員會,2009。
    16.內政部營建署,「市區道路工程規劃及設計規範之研究」,內政部營建署,2009。
    17.內政部營建署,「市區道路及附屬工程設計標準」,內政部營建署,2009。
    18.行政院公共工程委員會,「政府採購法令彙編」,行政院公共工程委員會,2009。
    19.行政院公共工程委員會,「促進間參與公共建設法令彙編」,行政院公共工程委員會,2009。
    20.國際能源總署(IEA),「世界能源展望」,國際能源總署(IEA),2008。
    21.英國標準協會(BSI),「PAS 2050評估商品與服務之生命週期溫室氣體排放量規範(Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services)」,英國標準協會,2008。
    22.英國標準協會(BSI),「PAS 2050規範使用指南(How to assess the carbon footprint of goods and services)」,英國標準協會,2008。
    23.中華民國國家標準,「CNS 9118道路照明燈具標準」,經濟部標準檢驗局,2008。
    24.能源科技研究所,「光學級路燈能源節約貢獻簡介」,台灣發展研究院,2008。
    25.行政院公共工程委員會,「民間參與公共建設推動議題改進之研究-政府如何獲取長期公共服務」,環宇法律事務所,2006。
    26.內政部營建署,「市區道路條例」,內政部營建署,2004。
    二、期刊雜誌
    01.葉芷嫻,「綠能產業-重心將持續移往亞洲」,工業技術與資訊期刊,第231-232期,p.24~p.26,2011。
    02.翁永全,「億光完成LED產品碳足跡宣告」,經濟日報,2011年02月11日。
    03.吳福成,「中國大陸最新能源政策發展趨勢及戰略意涵」,太平洋企業論壇簡訊,2010年5月號,p.1~p.5,2010。
    04.社團法人台灣環境管理協會,「產品碳足跡介紹」,行政院環境保護署,2010。
    05.黃明聖,「英國與日本PFI制度比較之研究」,經建專論,第8捲第12期,p.33~p.51,2010。
    06.林安妮,「全台換裝LED路燈商機220億」,經濟日報,2010年9月2日。
    07.邱莞仁,「台灣LED照明彼岸高層驚豔」,經濟日報,2010年10月26日。
    08.企業專訪-陳啟鋒,「節能減碳的高效能路燈」,電子月刊,越吟出版有限公司,第181期8月號,2010。
    09.秦俊,「美國與中共在氣候變遷問題的合作與競逐」,復興崗學報,第96期,p.243~p.272,2009。
    10.吳瑞成,「節約能源Total Solution能源管理與ESCO結合機制」,台灣ESCO會訊,第15期,p.4~p.7,2009。
    11.鮑柏宇、柯方甯,「產品碳足跡發展趨勢及查證實務探討」,行政院經濟部永續產業發展雙月刊,第47期,p.66~p.75,2009。
    12.熊秉元,「倫常關係乃競租」,行政院經濟建設委員會經社法制論叢,第44期,p.39~p.60,2009。
    13.顧洋,「全球暖化的因應」,科學發展期刊,第421期,p.6~p.11,2008。
    14.經建會經研處,「永續能源政策綱領-節能減碳行動方案」,台灣經濟衡論,第6卷第10期,p.8~p.17,2008。
    15.宋欣財、袁輔中,「政府獲取長期公共服務之初探」,中華技術,第80期,p.90~p.99,2008。
    16.辜樹仁,「聯合國找到全球暖化的兇手了」,天下雜誌,第366期,p.30~p.31,2007。
    17.蕭富元,「全球暖化台灣不願面對的真相」,天下雜誌,第369期,p100~p.105,2007。
    18.蕭富元,「全球暖化台灣發燒」,天下雜誌,第369期,p.106~p.119,2007。
    19.吳韻儀,「減碳抗暖化你也可以做的十二件事」,天下雜誌,第369期,p.130~p.135,2007。
    20.黃紹光、黃瑞湄,「暢談ESCO、執行ESPC、實現ESCO」,台灣ESCO會訊,第8期,p.2~p.4,2007。
    21.楊正光,「認識ESCO拓展ESCO」,台灣ESCO會訊,第2期,p.2~p.4,2005。
    22.莫冬立、劉國棟,「溫室氣體盤查議定書(GHG Protocol)的發展與應用」,工業污染防治,第88期,p.146~p.161,2003。
    23.LEDinside,「台灣經濟部公告增列LED路燈正字標記」,2011年2月9日,取自http://www.ledinside.com.tw/news_taiwan_led_20110209。
    24.LEDinside,「台灣修訂完成兩項照明標準-CNS 9118和CNS 15233」,2010年12月22日,取自http://www.ledinside.com.tw/news_standard_LED_20101222。
    25.LEDinside,「劉揆:打造低碳島,積極發展綠能產業」,2009年7月20日,取自http://www.ledinside.com.tw/news_Taiwan_LED_20090720。
    三、學位論文
    01.陳省男,「台灣LED照明產業的發展趨勢與策略分析」,國立清華大學科技管理學院碩士論文,2009。
    02.黃嘉勝,「陣列式高功率LED均勻散熱研究」,私立和春技術學院電機工程研究所碩士論文,2009。
    03.趙又嬋,「住宅區戶外照明光侵擾之研究」,國立成功大學建築研究所博士論文,2009。
    04.陳惠婷,「我國公共投資計畫採購模式決策基準之研究」,朝陽科技大學營建工程研究所碩士論文,2009。
    05.董仁邦,「臺灣地區民間參與公共建設問題與對策之研究」,國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文,2007。
    06.徐忠民,「台灣公共建設閒置之成因與解決之道」,私立東海大學行政管理暨政治學系碩士論文,2006。
    07.王仁俊,「住宅街廓用電之研究」,國立成功大學建築研究所博士論文,2005。
    四、網路資訊
    01.國際能源署(IEA)網站,http://www.iea.org/index.asp。
    02.國跨政府氣候變遷小組(IPCC) 網站,http://www.ipcc.ch/home_languages_main_chinese.htm。
    03.經濟部能源局網站,http://www.moeaboe.gov.tw/Policy/PoMain.aspx?PageId=polist。
    04.日本經濟產業省網站,http://www.meti.go.jp/english/index.html。
    05.中華人民共和國國家發展和改革委員會網站,http://nyj.ndrc.gov.cn/zywx/default.htm。
    06.歐盟氣候政策網站,http://ec.europa.eu/clima/studies/brief/eu/package_en.htm。
    07.行政院環境保護署台灣產品碳足跡資訊網站,http://cfp.epa.gov.tw/carbon/defaultPage.aspx。
    08.經濟部產業永續發展整合資訊網站,http://proj.moeaidb.gov.tw/isdn/。
    09.英國標準協會(BSI)網站,http://shop.bsigroup.com/en/Browse-by-Sector/Energy--Utilities/PAS-2050/。
    10.日本經濟部產業貿易省(METI)網站,http://www.cfp-japan.jp/english/。
    11.LEDinside 產業資訊網站,http://www.ledinside.com.tw/。

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    校外:不公開
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