112 年 國立成功大學資源工程學系碩士班丙組《資源管理問題解析》

此題主要在探討「淨零碳排」的定義、國際上的應對策略以及面臨的挑戰。

核心觀念：
氣候變遷、永續發展、國際環境公約、能源轉型。

詳解：

一、何謂淨零碳排 (Net Zero Emissions)

淨零碳排是指在特定時間範圍內，人為活動所產生的溫室氣體排放量，透過各種減量措施（如減少燃燒化石燃料、提高能源效率、使用再生能源等）和碳移除技術（如植樹造林、碳捕捉與封存 CCS 等），使得排放到大氣中的溫室氣體淨總量為零。換句話說，我們排放多少溫室氣體，就要想辦法移除多少，達到「排放量等於移除量」的平衡狀態。

二、國際上擬議之因應對策

國際社會為達成淨零碳排的目標，已擬議並推動多項對策，主要可歸納為以下幾點：

1. 能源轉型：

   • 發展再生能源： 大力發展太陽能、風力（陸域及離岸）、水力、地熱等非碳排放的再生能源，逐步取代傳統化石燃料（煤、石油、天然氣）在發電、交通、工業等領域的應用。
   • 提升能源效率： 透過技術進步與政策引導，降低各行各業的能源消耗，例如發展節能建築、高效能家電、智慧電網等。
   • 發展儲能技術： 配合再生能源的間歇性，發展電池儲能、抽蓄水力等技術，確保供電穩定。
   • 氫能應用： 探索以綠氫（由再生能源電解水產生）作為潔淨能源載體，應用於工業、交通（如重型載具）等難以電氣化的領域。

2. 產業轉型與低碳化：

   • 發展綠色產業： 鼓勵發展電動車、綠色建築、循環經濟等低碳產業，創造新的經濟成長動能。
   • 製程改善與碳捕捉： 針對高耗能、高排放的產業（如鋼鐵、水泥、石化），推動製程技術升級，並研發與部署碳捕捉、利用與封存（CCUS）技術。
   • 循環經濟： 強調資源的重複利用、回收與再製造，減少原物料開採與製程的碳排放。

3. 交通運輸低碳化：

   • 推動電動化： 鼓勵電動汽車、電動機車的普及，並完善充電基礎設施。
   • 發展大眾運輸： 提升公共運輸系統的效率與吸引力，鼓勵民眾搭乘。
   • 綠色航運與航空： 研發低碳燃料（如生質燃料、氫能、氨能）及電動化技術，用於船舶與飛機。

4. 碳移除技術（Carbon Removal）：

   • 自然解決方案（Nature-based Solutions）： 透過植樹造林、森林復育、濕地保護、土壤碳匯增強等方式，增加自然界的碳吸收能力。
   • 技術解決方案（Technological Solutions）： 發展直接空氣捕捉（DAC）等技術，主動從大氣中移除二氧化碳。

此題旨在探討「循環經濟」的核心概念，並要求舉例說明其物質流與建置機制。

核心觀念：
循環經濟、線性經濟、物質流、資源管理、永續發展。

詳解：

一、循環經濟的定義與目標

循環經濟（Circular Economy）是一種與傳統「線性經濟」（Linear Economy，即「製造—使用—丟棄」）相對的概念。其核心目標是透過「減量（Reduce）、重複使用（Reuse）、修復（Repair）、再製造（Remanufacture）、回收（Recycle）」等策略，盡可能延長產品、零組件及材料的使用壽命與價值，並將廢棄物視為資源，在系統中不斷循環利用，最終達成「零廢棄」的目標，並減少對原生資源的開採以及對環境的衝擊。

二、循環經濟的物質流與線性經濟的物質流比較

• 線性經濟的物質流：

  • 開採 (Extraction)： 從自然界開採原生資源。
  • 製造 (Manufacturing)： 將資源加工製造成產品。
  • 使用 (Use)： 消費者購買並使用產品。
  • 丟棄 (Disposal)： 產品壽命結束後，被當作廢棄物丟棄，進入掩埋場或焚化爐。
  • 此模式呈現單向的物質流，資源消耗大，廢棄物產生量高。

• 循環經濟的物質流：

  • 設計 (Design)： 從產品設計階段就考慮易於拆解、維修、再利用與回收。
  • 製造 (Manufacturing)： 使用回收材料或再生材料進行生產。
  • 使用 (Use)： 產品在生命週期內，透過維修、升級延長使用壽命。
  • 回收再利用 (Collection & Recycling/Remanufacturing)：
    • 產品再利用/維修/升級： 產品損壞或過時後，可透過維修、翻新、升級再進入市場。
    • 零件再製造 (Remanufacturing)： 將損壞的產品拆解，回收可用的零件，經過修復或再製造後，組裝成新的產品。
    • 材料回收 (Recycling)： 將產品分解成原材料，重新製造成新的產品或材料。
  • 此模式強調物質在系統中的閉鎖循環，盡可能減少原生資源的消耗與廢棄物的產生。

三、舉例說明：塑膠類的循環經濟

以塑膠類產品為例，說明其物質流與建置機制：

• 物質流狀況：
  • 線性模式： 石油提煉出塑膠原料 → 塑膠射出成型製成產品（如一次性餐具、包裝材料、塑膠瓶）→ 消費者使用 → 丟棄 → 掩埋或焚燒。大量塑膠流入環境，造成嚴重的環境污染，尤其海洋塑膠污染問題。
  • 循環模式：
    1. 設計階段： 設計易於回收的單一材質塑膠產品（如 PET 寶特瓶），或減少不必要的塑膠使用；設計可重複使用的塑膠容器。
    2. 製造階段： 使用回收塑膠（如 rPET）作為原料，再生製成新的塑膠製品，減少對原生石化原料的需求。

此題要求分析地緣政治與疫情對國際能源市場價格的影響，並探討台灣的因應策略及其對個人生活的衝擊。

核心觀念：
能源安全、國際政治經濟學、供需法則、能源政策、通膨。

詳解：

一、國際原物料與能源價格劇烈波動的原因

過去兩年多（約 2020 年底至今），國際原物料及能源價格出現劇烈波動，主要受以下因素影響：

1. COVID-19 疫情衝擊：
   • 初期： 疫情爆發導致全球經濟活動停滯，需求銳減，油價一度崩跌。
   • 復甦期： 隨著各國解封與經濟重啟，需求快速反彈，但供應鏈受疫情影響（如封鎖、勞動力短缺、運輸中斷）而恢復緩慢，供需失衡導致價格上漲。
2. 地緣政治衝突（俄烏戰爭）：
   • 供應中斷擔憂： 俄羅斯是主要的石油、天然氣出口國，俄烏戰爭爆發後，國際社會對俄羅斯能源供應的擔憂急劇升溫，加上西方國家對俄羅斯實施制裁，導致全球能源供應緊張，價格飆升。
   • 能源安全考量： 歐洲國家高度依賴俄羅斯的天然氣，戰爭迫使歐洲國家尋求替代能源供應，並加速能源轉型，這也影響了全球能源市場的供需佈局。
3. 供應鏈瓶頸： 疫情導致的全球供應鏈中斷問題持續存在，影響了從生產、運輸到最終交付的各個環節，推高了運輸成本與商品價格。
4. 通膨壓力： 上述因素疊加，加上各國為應對疫情而實施的寬鬆貨幣政策，共同推升了全球通膨壓力，能源價格是通膨的重要推手。

二、以「石油」為例說明過去兩年多的價格走勢、政府因應與對生活的影響

1. 石油價格走勢 (約 2020 年底至今)：

• 2020 年底至 2021 年： 隨著全球經濟從疫情中逐步復甦，對石油的需求開始回升。然而，過去一年多來，為應對疫情而減產的石油產商並未立即大幅增產，加上供應鏈問題，導致供需缺口逐漸擴大，國際油價（如布蘭特原油、西德州原油）從每桶 40-50 美元區間，一路攀升至 2021 年底的 70-80 美元。
• 2022 年初至年中： 俄烏戰爭爆發，加劇了全球能源供應的恐慌情緒，國際油價一度飆升至每桶 120-130 美元的高點。
• 2022 年下半年至今： 隨著全球經濟成長放緩，對石油需求預期下降，加上部分國家釋出戰略儲油、OPEC+ 產油國維持或小幅增產、以及歐洲國家尋求能源替代方案等因素，油價有所回落，但仍維持在相對高位（例如 80-100 美元區間波動），遠高於疫情前水平。

2. 台灣政府的因應措施：

台灣能源高度仰賴進口，面對國際油價飆漲，政府主要採取以下因應措施：

• 穩定油價與物價：
  • 油價補貼： 透過「油價平穩機制」，當國際油價漲幅超過一定門檻時，由政府與台灣中油、台塑石化等業者共同吸收部分漲幅，減緩國內油價的調升速度。
  • 電價穩定： 考量電價與民生及產業成本密切相關，台電在吸收燃料成本上漲壓力後，審慎調整電價，並可能透過國家補貼等方式，減緩電價對民生的衝擊。

此題要求解釋「成本效益分析 (Cost-Benefit Analysis, CBA)」的核心概念，並透過一個資源管理問題，說明其應用步驟。

核心觀念：
成本效益分析、決策分析、資源配置、經濟學、效益評估。

詳解：

一、成本效益分析 (Cost-Benefit Analysis, CBA) 的定義

成本效益分析（CBA）是一種決策分析工具，用於評估特定計畫、政策或專案的總體成本與總體效益，以判斷其是否值得執行。它將所有預期的成本與效益，無論是直接或間接、貨幣化或非貨幣化，都盡可能地以貨幣單位來衡量，並在同一時間尺度下進行比較。CBA 的核心在於「效益是否大於成本」。

CBA 的基本公式：
總效益 (Total Benefits) - 總成本 (Total Costs) = 淨效益 (Net Benefit)

若淨效益大於零，則該項目被認為是經濟上可行的；若淨效益小於零，則不應執行。

CBA 的主要目的：

1. 可行性評估： 判斷一個項目在經濟上是否划算。
2. 方案比較： 在多個可行方案中，選擇效益相對成本最高的方案。
3. 資源配置： 幫助決策者將有限的資源分配到最有效益的地方。

二、舉例說明：某城市規劃興建一座新的水庫以供應民生用水

假設某城市面臨用水日益短缺的問題，考慮興建一座新的水庫來增加供水量。我們可以用成本效益分析來評估此項計畫的可行性。

步驟一：確定評估範圍與基準情境 (Baseline Scenario)

• 評估範圍： 包含水庫興建、營運、維護的直接成本，以及水庫帶來的水源供應、防洪、觀光等效益，同時也要考量可能產生的負面衝擊（如淹沒土地、生態影響）。
• 基準情境： 如果不興建水庫，城市將面臨的狀況，例如：持續的水資源短缺、限制用水、可能導致的經濟損失、尋找其他替代水源（如海水淡化、跨區調水）的成本等。

步驟二：識別與量化所有成本

• 直接成本 (Direct Costs)：
  • 興建成本： 土地徵收費、工程設計費、建材費、施工費、水庫蓄水淹沒範圍內的居民搬遷安置費。
  • 營運與維護成本 (O&M Costs)： 營運人員薪資、設備維護費、水質檢測費、下游河道生態維護費等。
• 間接成本 (Indirect Costs) / 外部成本 (External Costs)：
  • 環境成本： 淹沒農田、森林、濕地造成的生態系統服務損失，對動植物棲息地的影響，下游河川生態改變。
  • 社會成本： 居民遷村造成的社會結構破壞、文化遺址淹沒、土地利用改變的機會成本。
  • 健康成本： 若水庫蓄水後水質惡化，可能增加的相關健康照護成本。

步驟三：識別與量化所有效益

• 直接效益 (Direct Benefits)：
  • 增加的供水量： 滿足城市民生、工業、農業用水需求，避免因缺水造成的經濟損失。
  • 防洪效益： 水庫的蓄洪功能，減少下游地區的洪災損失。
• 間接效益 (Indirect Benefits) / 外部效益 (External Benefits)：
  • 水力發電效益： 若水庫包含發電設施，可產生潔淨能源。
  • 觀光休閒效益： 水庫周邊可能發展觀光、遊憩活動，帶來的經濟效益。
  • 生態效益： 改善下游河川的最低流量，有助於維持生態。