林大惠 特聘教授兼中心主任

國立成功大學機械工程學系∕能源科技與策略研究中心

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一、臺灣的能源窘境

二十世紀化石燃料的大量開採與消費大幅增進人類的工業與民生發展，惟其衍生的能源短缺及污染排放效應，成了二十一世紀人類急需解決的難題。尤有甚者，燃燒化石燃料所排放的二氧化碳溫室氣體已明顯地帶來全球暖化與氣候變遷的嚴峻危機，熱浪、酷寒、暴雨、洪水或乾旱等災害不再依季節而來，不僅規模擴大且發生頻率也急遽攀升。在人員死傷和經濟損失雙重壓力下，「節能減碳」成為本世紀的全球運動。

台灣是個能資源極端短缺的國家。經濟部能源局發行的能源統計手冊顯示民國105年台灣的整體能源供給面，自產能源占2.05%而進口能源占97.95%；其中，自產能源包括慣常水力發電(0.43%)、太陽光電、風力及沼氣發電 (0.17%)，太陽熱能(0.08%)、生質能及廢棄物(1.12%)、及少量的天然氣(0.19%)；進口能源則包括煤炭(29.36%)、石油(48.93%)、天然氣(13.47%)及核能(6.25%)，其中石油有52.08%用於非能源消費。維基百科(Wikipedia)資料也顯示台灣曾經是全球第五大煤炭進口國（2010年）及全球第十一大石油進口國（2006年）。台電資料進一步顯示民國105年總發電量中，火力發電占81.9%（燃煤發電45.4%、燃氣發電32.4%、燃油發電4.1%）、核能發電占12%、再生能源發電占4.8%、抽蓄水力發電占1.3%；再生能源發電4.8%中包含慣常水力發電52.1%、廢棄物能發電25.8%、風力發電11.6%、太陽光電9.0%、生質能發電1.5%。很顯然的，由上述新近資料得知，台灣逐步走向非核家園，近期內能源的需求將大幅倚靠進口的化石燃料，未來在自主擁有再生能源的發展必需有重大突破。

維基百科依據歐盟執委會(European Commission)及荷蘭環境評估局(Netherlands Environmental Assessment Agency)資料揭露2013年世界各國二氧化碳人均排放量，台灣以11.8噸人均排放量排名世界第12名，為全球5噸人均排放量的2.4倍。全球排碳地圖(Global Carbon Atlas)也顯示2014年台灣以11噸人均排放量排名世界第26名，為全球4.9噸人均排放量的2.2倍；值得注意的是從2003年開始台灣二氧化碳人均排放量皆維持在11噸微幅震盪，沒有明顯的削減現象。現階段台灣在再生能源的開發與利用進展有限，大幅倚靠進口的化石燃料，未來將面臨二氧化碳排放減量遲滯不前的窘境。

相較於世界各國，台灣面對「節能減碳」的嚴苛挑戰，不僅需要從技術發展和產業轉型著手，全民化且本土化的能源教育確是刻不容緩。政府需要正確教育民眾認識台灣的能源窘境與環境挑戰，進而尋得全民共識，齊心投入「節能減碳」全民運動。

圖1 計畫整體執行措施與能源教育特質的關聯圖。

 

二、臺灣能源教育推動的延續

依據第8次全國科技會議、第28次科技顧問會議、產業策略會議、全國能源會議之結論及行政院六大新興產業政策，教育部研擬科技計畫推動策略，其中「促進綠色節能永續」即為重要推動策略之一，而提升人才素養及創新人才培育更是施政重點。教育部自99年起推動能源科技人才培育計畫，期能有效呼應節能減碳政策，提升全國國民的節能減碳素養，以培育各界所需能源科技人才。

99-102年教育部「能源國家型科技人才培育計畫」建置大專科技人才培育資源中心、高中職能源科技教育推動中心及國中小能源科技教育推動中心；前者著重於跨領域之人才培育，後二者則做為高中職與K-12能源教育推動平臺。103-106年教育部「能源國家型科技人才培育計畫」接續前期推動成效，持續規劃培養我國下一代學子對於能源的前因後果的綜合理解，提升整體節能環境素養，使未來我國的節能政策得以順利施行，節能減碳策略若有成效，自然環境面臨的衝擊程度將可降低。

本期計畫（107至110年）延續前兩期奠定基礎，調整計畫目標至「潔淨能源系統整合與應用」，既要掌握世界趨勢，也加強本土永續發展之理念，並以應用於產業、社會為標的之能源系統人才培育為發展方向。除單項的節能與減碳科技外，強調各種潔淨科技的橫向搭配，啟發學生能掌握能源科技，亦應帶出潔淨環境、潔淨社會之影響，也要有經濟創新、社會公益及法治風氣之薰陶。

圖2 潔能系統整合與應用人才培育計畫組織架構圖。

 

三、現階段能源教育推動的內涵

從計畫的名稱來看，現階段能源教育推動係以「潔能」為主軸，亦即各式潔淨能源，當然也包含節能；「潔能」有兩項重要涵義，一者強調能源使用一定需結合「環保永續」的思維與行動，再者能源教育需妥適呈現各式能源的正負面效應，而各式能源的淨潔使用與節約使用將是臺灣能源發展的終極目標。「系統整合」則是能源教育推動的模式；台灣的能資源極端短缺，無法單單依靠單一能源或量小且變動性大的再生能源，多元且具區域特色的能源應用是未來趨勢，需要經由系統整合的教育訓練來達成。本期計畫強調「應用人才」培育，係針對臺灣現階段蓬勃發展能源產業所需的科技人才，因此能源教育的內涵著重於在地實踐與產學合作，積極邀請產官學研各界參與、通力合作，藉著實踐基地與產業人才培訓措施培育能源產業急需應用人才。

本期計畫四大總體目標，包括：能源知識落地生根、綠能科技產學深耕、綠能系統在地實踐、及智慧創新整合實作。整體執行措施與能源教育特質的關聯性如圖1所示。為順利推動相關工作達成計畫具體標的，以臺灣行政區域劃分，成立北北基、桃竹苗、中彰投、雲嘉南、澎高屏、宜花東能源教育推動中心，負責區域內科技人才培育與能源知識推廣兩大主軸工作；並設置大專與中小學能源教育資源中心，專職負責能源教育資源的盤點、開發及推廣工作，整體組織架構示於圖2。

圖3 三株巨樹一片草原。

 

四、臺灣能源教育推動的展望

從綠能科技發展的角度來看，本計畫著基於「三樹一草原」的整體概念，如圖3所示；綠能科技需要經由產學合作深耕於本土，帶動區域產業發展，所發展的綠能系統必須能有效的實踐於在地，充分利用在地能源，其衍生的成果能實質的貼近民眾，深植能源知識於人心，而整體綠能科技發展必須孕育於具備智慧創新與整合實作特質的培育環境。

從科技人才培育的角度來看，如圖4所示，本計畫將針對國內大學院校學生，利用能源科技課程模組融入大學基礎教育教學，奠基具備平衡發展的永續能源科技知識，再經由產學合作培訓各單項能源科技，促進綠能科技的專業技術發展，最後利用實踐基地，經由系統整合實作，落實綠能科技系統的在地實踐。此外，經由服務學習或服務團，參與能源知識推廣工作，將進一步培育大學生成為具備知識、有專業、能實踐、可推廣的多元能源科技人才。

圖4 潔能系統整合與應用人才培育。

預期達成的產業與社會效益如下：

1. 配合產業與社會需求，培育潔能系統整合與應用人才。
2. 藉由基礎通識，提升節能減碳認知，落實能源知識普及化。
3. 課程模組融入教學，培育具備平衡發展之永續能源科技人才。
4. 經由產學合作培訓各單項能源科技人才，促進綠能科技的專業技術發展。
5. 產官學研合作建置實踐基地，具備常設教學、示範及推廣功能，落實綠能科技系統的在地實踐。
6. 藉由創新實作課程與創新創意競賽，促進綠能科技創新開發與推廣潔能整合應用。

臺灣的能源議題錯綜複雜，這一世代的人常問：「臺灣能﹖」或「臺灣能！」沒有人能給予正確的回應。盼望藉此計畫的推動，能夠培育新一代的年輕人對臺灣能源擁有真實且完整的認識，讓他們成為具備知識、有專業、能實踐、可推廣的多元能源科技人才，將臺灣能源應用的未來交棒給他們，相信他們終有一日可以自信的吼出「臺灣能！」。

在此，謹向所有投入本計畫的同仁、所有的工作夥伴獻上最高的敬意與謝意，日子有點長（四年之久），但有你有我同行，目標雖遠，工作艱辛，卻充滿希望。