COP21對台灣的影響與氫能社會的到來

亞太燃料電池公司黃林輝董事長 簡歷

22016/4/25

學歷：台北工專（現今之台北科技大學）畢業

經歷：現任：亞太燃料電池科技股份有限公司董事長台灣新能源產業促進協會理事長台灣電池協會理事台灣太陽能及新能源學會理事台灣電動機車發展協會副理事長台灣氫能與燃料電池學會常務理事台灣產業科技推動協會理事

演講大綱

COP21 與巴黎協議

不止是氣候變遷

COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

演講大綱

COP21 與巴黎協議

不止是氣候變遷

COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

氣候行動的沿革

UNFCCC

《聯合國氣候變化框架公約》

United Nations Framework Convention on

Climate Change, UNFCCC, (1992)

– 維持大氣中室溫氣體濃度兼顧糧食與經濟

(缺少法律約束力)

《京都議定書》

Kyoto Protocol, (1997)

– 補充UNFCC條款：到2050年之前僅可以把氣溫

的升幅減少0.02℃至0.28℃

(繼續修改完善)

COP21

• 《締約方會議》 Conferences of the Parties。

• 《巴黎協議》 → 取代《京都議定書》(2020到期)

• 「抑制全球暖化」，2100年時，全球氣溫不會上升超過2°C

– 由下而上的約束，180個國家提交各國在溫室氣體減排上的自主貢獻

COP21 與巴黎協議

低於2℃ 帶頭減碳氣候資金 目標達成

COP21 與巴黎協議

財源分擔 防止/降低/解決Check point

Solutions COP21

TESLA CitroenDELTA

APFCT

GOGORO

ITRI

演講大綱

COP21 與巴黎協議

不止是氣候變遷

COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

石油經濟帶來的影響

• 環境：氣候變遷

• 心理：與大自然生態系統脫節

• 政治：地緣政治

• 經濟：碳泡沫

• 社會：熱力學解釋生物系統

石油經濟對環境的影響

石油經濟對環境的影響

上升的海平面

• 美國《國家科學院期刊》在1880工業革命前，海平面上升的平均速度是每世紀3至4公分，20世紀，海平面則上升了14公分。

來源：NOAA

氣候難民

太平洋島國吉里巴斯（Kiribati）面對被海水淹沒的威脅，該國正在考慮興建人造島嶼，以確保該國人民有地方可居住。

在孟加拉每一天都有將近二千人往其首都達卡(Dhaka)移動。在未來的數十年，將會有數百萬的氣候難民，仿照這樣的遷移路線，紛紛自受氣候變遷所摧殘的貧困農村往城市移動定居。

台灣的海岸線

美國中央氣候研究組織（Climate Central）發表最新研究報告，若全球平均氣溫上升4度C，屆時台灣西部沿海，包括西部沿海嘉南平原的彰化、雲林、嘉義，北部的台北、宜蘭，南部的台南、高雄、屏東等等，部分地區將被上升的海平面淹沒，當地居民的生命財產嚴重受到威脅。

《±2℃》正負2度C

台灣版紀錄片

https://www.youtube.com/watch?v=MBaAtU1E2cI

https://www.youtube.com/watch?v=MBaAtU1E2cI

全球天然災害統計發生次數(次) 影響人數(千人) 損失金額(百萬美元)

1900-1909 72 240 1,307

1910-1919 71 5,766 600

1920-1929 96 44,342 979

1930-1939 100 13,921 3,322

1940-1949 142 2,885 3,009

1950-1959 293 19,678 6,059

1960-1969 582 199,444 17,836

1970-1979 910 550,781 5,040

1980-1989 1,832 1,252,7690 190,965

1990-1999 2,975 2,035,562 699,589

2000-2009 4,491 2,326,603 890,320

2010-2013 646 236,830,752 367,845

192016/4/25

資料來源: The International Disaster Database

極端氣候遽增-美國

202016/4/25

• 2012年7月16日，美國伊利諾伊州Grayville，小河岸邊龜裂的土地。美國海洋與大氣管理局當天在網站上發布報告稱，根據帕爾默乾旱指數，中西部嚴重乾旱覆蓋了美國本土55%的面積，是1956年來美國最嚴重的乾旱天氣。

• 2012年7月29日電 據美國媒體28日報道，美國農業地區發生的乾旱和高溫天氣已導致湖泊、河流裡的魚類大量死亡；在艾奧瓦州第摩因河上，，約3.7萬條魚死亡，估計損失達1010萬美元。

極端氣候遽增-歐洲

2016/4/25 21

2012年2月以來，連日嚴寒導致歐洲進入“冰雪時代”，而寒流腳步也沒有停止的跡象，東歐數百村莊溫度降至攝氏零下40度。

極端氣候遽增-亞洲

222016/4/25

• 2012年8月8日暴雨以來，菲律賓48小時內降下超過一個月的雨量，首都和周圍地區仍浸泡在水裡，在馬尼拉市，仍有80%的地區浸泡在水中。

• 2012年以來，同為北半球的亞洲，氣候卻走向兩個極端，同為朝鮮半島，南韓酷暑難耐，朝鮮卻是暴雨連連。

2013年超級颱風海燕襲擊菲律賓重創

232016/4/25

• 據2013年11月23日菲國災難救濟署: 到今天為止，海燕颱風死亡人數已經達到5235人，還有1613人失蹤。如果把這兩個數字加起來，死亡人數大約7千人。

• 海燕重創菲律賓，造成數十萬人無家可歸，菲律賓的塔克洛班市成為重災區，該區因物資缺乏，造成搶掠問題嚴重，當局下令進入緊急狀態並實施宵禁以防問題擴大，不少災民都面臨無水、無食物的情況。

生物大滅絕生物多樣性的重要：

生態系中的生物種類越多，組成越複雜，整個生態系統就不會因為少數幾個物種的變動而產生重大的改變。生物多樣性可說是是穩定自然環境的基礎之一。

目前因人類對環境的過度干擾，造成物種單一化的情況下，很容易因為單一的環境變遷或個別的自然災難，引發更大規模的生物滅絕。

• 聯合國環境規劃署指出

– 1. 現在每年至少有6萬種生物滅絕，

– 2. 由于人口增長和隨之而來的消費需求增加，世界上動植物物種消失的速度正在加快，21世紀末將有三分之一的物種面臨滅絕危險。

生物大滅絕

氣候變遷對糧食生產的影響

1. 未來熱帶和亞熱帶地區將因溫度升高而導致農作物產量降低；溫帶地區若增溫幅度太大，農作物產量也會下降。

2. 極端氣候發生的頻率將會增加，嚴重性也會增強，進而影響全球的糧食生產與供應的穩定性。

傳染病的增加加拿大醫療協會期刊指出，地球氣候變化影響的不僅僅是天氣及環境，它同時也提供了傳染病擴大傳染的溫床。根據WHO報告，1970年前，全球僅有9國出現登革熱疫情，目前則已超過50國，甚至擴及美國、法國等中緯度國家。預估全球每年將有5千萬個感染案例、2萬2千個死亡案例。

石油經濟對環境的影響

石油經濟對心理的影響

石油經濟對心理的影響

石油經濟對政治的影響

• 石油的地緣政治: 石化燃料儲量成為政府和企業最重要的議題。

• 石油引起兩起波斯灣戰爭：

– 1990年伊拉克入侵科威特，意圖奪石油，美國揮兵西亞；

– 2003年美國發動美伊大戰，出兵解除伊拉克的海珊政權，要保護美國在西亞的石油利益，使得西亞地區成為炮火連天的戰場。

石油經濟對政治的影響

世界貧窮的發展中國家:

在1973年OPEC石油禁運之後，世界市場每桶石油價格從3美元一路飆漲至13元，第三世界國家被迫跟西方銀行和國際貸款機構，例如世界銀行和國際貨幣基金組織（IMF）尋求貸款援助，以支付石油進口成本的增加，否則經濟發展項目將停滯不前。

1973年至1980年間商業銀行給第三世界的貸款增加550%。

石油對經濟的影響

石化燃料世代是一個由上而下形成的組織，大量的投資進入石化燃料業，進而形成巨型的能源企業，目前有十家至十二家私營和公營企業主導全球能源的導向，藉此獲得規模經濟，集中控制其他產業的經濟活動。

石油對經濟的影響

排名 公司 國家和地區 領域

1 沃爾瑪 美國 零售

2 中國石化 中國 石油

3 殼牌集團 荷蘭 石油

4 中石油集團 中國 石油

5 艾克森美孚 美國 石油

6 英國石油 英國 石油

7 國家電網 中國 能源

8 大眾公司 德國 車輛與零部件

9 豐田汽車 日本 車輛與零部件

10 嘉能可 瑞士 能源

2014年發布的財富世界500大中的前10名

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%83%E5%B0%94%E7%8E%9Bhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%8E%E5%9C%8Bhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%9F%B3%E5%8C%96https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BDhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8D%B7%E8%98%AD%E7%9A%87%E5%AE%B6%E6%AE%BC%E7%89%8C%E9%9B%86%E5%9C%98https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8D%B7%E8%98%ADhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%9F%B3%E6%B2%B9%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%B0%94%E9%9B%86%E5%9B%A2%E5%85%AC%E5%8F%B8https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BDhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%89%BE%E5%85%8B%E6%A3%AE%E7%BE%8E%E5%AD%9Ahttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%8E%E5%9C%8Bhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8B%B1%E5%9C%8B%E7%9F%B3%E6%B2%B9https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8B%B1%E5%9B%BDhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E5%AE%B6%E7%94%B5%E7%BD%91https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BDhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E4%BC%97%E5%85%AC%E5%8F%B8https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%B7%E5%9C%8Bhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%B0%E7%94%B0%E6%B1%BD%E8%BD%A6https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AChttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%98%89%E8%83%BD%E5%8F%AFhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%91%9E%E5%A3%AB

「碳泡沫」（carbon bubble）源於高估化石燃料公司所持有的石油、煤和天然氣的儲量

各國如果確實遵守現有的國際減碳目標以避免暖化趨勢突破向不可逆轉的臨界點，那麼至少有2/3的燃料儲量得一直留在地底下，而這些燃料因為實際上無法取用而變得毫無價值，這將會帶來巨大的市場損失。

石油對經濟的影響

以熱力學定律來解生態系統和社會系統:

1. 宇宙的總能量含量是恆定的，能量既不能被創造也不能被消滅。並且持續改變其狀態、且永遠是從有到無

2. 從剛開始，直到時間的盡頭，能源在整個宇宙的數量已固定

石油對社會的影響

熱力學第二定律

能量總是朝同樣方向轉換：從熱到冷，集中到分散，或者有序到無序；每當能量轉化，在過程中可利用的能量會有一定量的損失，無法再次有效地作用。

這一可用能量的損失被稱為「熵」(entropy)

魯道夫·克勞修斯Rudolf Clausius最早提出「熵」概念的物理學家

每一生物盡可能從環境中爭取更多能量轉移到自身及其後裔。在自然界中更進化的物種，需要更多的能量，以維持它在一個非平衡狀態。

生物在吞食獵物的過程中，浪費約80％到90％的能源(能源轉換損失)

熱力學解釋生物學

一千噸草二千七百

萬蚱蜢

九萬隻

青蛙

三百隻

鱒魚

人活

一年

• 經濟活動僅僅是從環境借用低熵能源，將能源改造成臨時的產品和增值服務。“成品”的產品或服務的存在只是暫時的，在使用或消費後，它會以使用完畢的能量形式或廢物的形態消散或瓦解。

熱力學解釋社會活動

• 根據熱力學第二定律的限制，盡可能在自然的預算和人類社會預算之間找出平衡點，即可讓社會永續經營。

• 所謂的“穩定狀態”的社會正學習在大自然的時間表裡生存下去。在許多經濟形式下的能量的治理、轉換、分配和消耗速度，必須和周圍環境回收廢棄物和使用可再生能源資源的速率大致相稱。

熱力學解釋社會活動

石油經濟的能量危機

• 隨著社會的成熟和老化，需要更多的能量來維繫，使得可用於創新和擴張的能量變少了。更進化的、複雜的社會有機體中，需要更多的能量來維持

– 美國的基礎建設，包括交通，飲用水，能源相關的設施，在未來五年內需有1.3兆美元的投入來改善目前的窘境

– 從1990年以來，全國電力每年平均不足量近30%。目前每年增設7000兆瓦（MW），遠遠低於年均增長率1.8％、每年10000兆瓦的要求

演講大綱

COP21 與巴黎協議

不止是氣候變遷

COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

溫室氣體排放量

• 臺灣 2012 年溫室

氣體排放量約占全

球的 0.72%

• 為能源部門之製造

工業與營建業

CCPI指標

CCPI：氣候變遷績效指標Climate Change Performance Index Results 。58國

衡量各國的相對表現：溫室氣體排放量、CO2排放趨勢、再生能源、能源效

率及氣候變遷政策。台灣各項表現皆有進展(ex溫室氣體減量及管理法)，但

其他相關指標人不及其他國家。

國家自訂預期貢獻, INDC

• 依現況發展趨勢推估情境(business as usual, BAU)

– 人口推計/能源消費/電力消費

• Intended Nationally Determined Contribution, INDC

– 法案制定

– 部門減緩措施

• 能源部門

• 工業部門

• 住宅部門

• 服務業部門

• 運輸部門

• 農業部門

• 廢棄物部門

2030

2000

2005

227百萬公噸

269百萬公噸

428百萬公噸

214百萬公噸50%

INDC

INDC範疇

INDC-法案制定

中央政府依經濟、能源、環境狀況及參酌國際現況

部門減緩措施-電力部門

電力部門朝低碳發展，在考量非核家園政策下，核電廠未來

將陸續除役。

不限電、維持合理電價及達成國際減碳之原則，提高2030

年再生能源發展目標至17,250MW。智慧電網。

石油煉製部門使用低碳燃料、設備效率提升等。能源整合

與管理、煉油廠汰舊換新。提升能源效率。

部門減緩措施-工業部門

–節能減碳技術輔導

–工業區能資源整合

–能源效率規定訂定

–燃料替代、餘熱回收利用

–產業設備汰舊換新

–電子工業自加速使用替代品

及製程加裝尾氣破壞設備

部門減緩措施-住宅部門

擴大推動新建住宅建築節能設計(檢討建築技術規則-綠建築規劃設計基準、逐步提高綠建築與智慧建築標章之節能評估比重)

提升節能家電能耗基準及產品滲透率(提高家用電器設

備及瓦斯燃氣設備等能源效率基準、擴大節能家電的滲透率、鼓勵汰換老舊家電、透過智慧節電計畫從行為面改變用電習慣) 。

部門減緩措施-服務業部門

(1)重點服務業：落實年均節電 1%目標、服務業集團自願節能。

(2) 提供商圈、連鎖企業及物流業相關節能減碳補助資源。

(3)推動智慧節電計畫：結合獎勵補助及公民參與。

部門減緩措施-運輸部門

(1)提升公共運輸運量：大眾運輸路網，擴大公共運輸市占率。

(2)加強運輸需求管理：落實大眾運輸導向發展之策略規劃，

以逐步減少機動車輛運輸需求。

(3)改善運輸系統能源使用效率：加速汰舊換新，推廣節能車

輛，鼓勵使用電動公車及電動機車，提升新車能源使用效率。

部門減緩措施-農業部門

農業用電戶改善節能設施、畜牧場能源使用效率提升。

輔導菇類栽培場及蔬果冷藏庫節電設施等。

生產條件不佳之邊際農地參與造林，推廣合理化施肥、有機

農業，減少肥料使用。

VIDEO

部門減緩措施-廢棄物部門

臺灣執行「零廢棄政策」，廢棄物處理以焚化為主並

具備能源回收發電。

進行全分類零廢棄與資源回收。

垃圾掩埋場沼氣回收發電、污廢水處理甲烷回收。

沼氣處理發電設施，並持續執行沼氣污染防治技術工作

演講大綱

COP21 與巴黎協議

不止是氣候變遷

COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

Who has submitted their pledge for Paris?

http://www.carbonbrief.org/

INDC levels for 2025 and 2030

http://climateanalytics.org/

國際間INDC 減量目標

歐盟的進展-2020 氣候與能源對策

具有約束力的行動，以確保歐盟達到其氣候和能

源的目標。這些目標由歐盟領導人在 2007 年設置，

由2009年頒佈立法。

三個關鍵目標

從 1990 年的水準削減溫室氣體排放量的40%

20%的歐盟能源來自可再生能源

能源效率提高 20%

http://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2020/index_en.htm

http://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2020/index_en.htm

歐盟的進展-2020 氣候與能源執行方案

歐盟目前進展

Source: European Commission

GDP（Gross Domestic Product, 國內生產總值）GHG emissions (Greenhouse Gas, 溫室效應氣體) 排放GHG intensity 強度

JAPAN’s INDC

http://www.businessgreen.com/

Renewable in Japan

http://cleantechnica.com/ 。July 21st, 2015 by Sandy Dechert

日本新能源產業技術開發機構(New Energy and Industrial Technology

Development Organization, NEDO)

http://cleantechnica.com/http://cleantechnica.com/author/sandydec/

JAPAN-解決對策及推動

永續經營之解決對策：

再生能源發展如太陽光電、風力發電等之期望增加。

運用資訊通信技術及儲能技術，智慧型電網系統。

要達到舒適之城市系統，不僅能源使用還包括交通運輸、醫療資

訊、災害通報等，有必要進入智慧型的管理與控制。

永續經營之推動項目：

再生能源之推動

儲能與燃料電池技術 (2014年是日本氫能源應用的始動元年)

TOYOTA-MIRAI

VIDEO

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COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

Make it Store it Use it

heat electricity

資料來源: RH2

能源解決方案

燃料電池

ASIA PACIFIC FUEL CELL TECHNOLOGIES,LTD.

燃料電池原理

Anode: H2 → 2H+ ＋ 2e－ Eo＝ 0.000 V

Cathode: 1/2 O2 ＋ 2H+ ＋ 2e－ → H2O Eo＝ 1.234 V

Total: H2 ＋ 1/2 O2 → H2O ＋ power ＋ waste heat

Fuel cell Stack

電池組拆解之零件結構

氫能經濟—世界趨勢

穩定能源供應

氫氣生產、儲能與應用–氫能世界趨勢

100% on-site powered

university research center from

solar power and water

(Australia)

Small community distributed

case of hydrogen from hydro

power (Canada)

Hydrogen from wastewater for

electricity and fuel (U.S.A)

http://en.rh2.org/

(JAPAN)

氫能經濟-製氫–德國-Audi

7

32016/4/25

Audi 6MW power to gas 示範場開始運作， June 25, 2013

Audi e-gas project

Audi e-gas automobile

7

4

氫能經濟 – 德國

工業水電解製氫-China

2012/10/29APFCT Confidential76

氫能經濟-燃料電池產業現況 –日本

至2013年9月日本超過 5.4萬台家用定置型燃料電池在被裝置於家庭中

家庭用燃料電池商業化之目標，從 2009 年開發商業化使用，由於 3.11 大地震造成缺電危機，家庭用燃料電池使用極速增加，至 2011 年 12 月約有 17000 台在使

福岡氫能策略

研究開發

社會實證-氫氣管線、純氫燃料電池發電廠、小車氫氣充填站

氫人才培育

建構最先進的氫能源情報據點

氫能產業的育成 / 聚集

VIDEO

九州低碳氫能城市

北九州– Hydrogen Town

加州建置加氫站規劃(2015)

• 加州目前有19座加氫站

• 規劃2015年前完成建置68座加氫

站, 以供應10,000台燃料電池車使

用

每座加氫站建置成本1~1.5mil.

美國燃料電池技術進展

Source: Dr. Sunita Satyapal, Program Manager (August 8, 2011), ASME 2011 5th International Conference on Energy Sustainability, http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/asme_aug2011_plenary_overview.pdf

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COP21對台灣的影響

COP21對國際的影響

氫經濟的到來

台灣的氫能經濟

公司簡介

成立於西元2000年董事長兼執行長 –黃林輝先生100% 台灣自有技術重要股東 美國杜邦 卓火土先生(HTC 創辦人)

High Pressure

Low Pressure 85

Short cut toward hydrogen society

http://www.google.com.tw/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=LoSFdGWUDr_B2M&tbnid=wZjCs2phYgkKQM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.inautonews.com/toyota-fcv-concept-debuts-in-tokyo/toyota-fcv-concept-8&ei=SuzgU5aUO8yyuASzlIDYDw&psig=AFQjCNEswakp6R1Bg6GyBjMLrhfCJfxzhA&ust=1407335868080698

86

Fuel Cell Scooter with Low PressureHydrogen Infrastructure

Canister Loading with Metal Hydride

Core Technology

Low Pressure Infrastructure

VIDEO

https://www.youtube.com/watch?v=qj-tXaKaaY4

Environment• CO2 & PM 2.5

reduction

Accessibilityeconomies of scale to empower everyone

Urban Mobility• Traffic congestion• Quite & no smell

Energy conservation

Fuel Cell Scooter

Why focus on FC scooter?

89

執行成果(100)

全世界最大規模之氫燃料電池機車示範運行

執行成果(100)

執行成果(100)

+

80 400+

+

1氫燃料電池機車 低壓儲氫罐 車輛維修暨中央充氫站

7儲氫罐交換站

+

無限制騎乘

合法掛牌

• 機車: 80輛>240,000公里

• 出車次>10000次

• 建立初步商業維修模式• 使用者意見回饋

執行成果(100)

6

中油

浮潛商店

警察局

便利商店

茶行

7

便利商店

執行成果(100)

VIDEO

APFCT in 2013 DOE Fuel Cell Marketing Report

執行成果PARIS STOR-H

1002016/4/25

2014年5月19號承蒙馬英九總統接見APFCT被Discovery Channel選為台灣最有潛力的科技公司

VIDEO

mobile01

感謝聆聽!敬請指教!

2016/4/25 102