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必然有效的省電宣導與老舊設備汰換,能征服一年用電降2%的艱鉅挑戰嗎?─節電台南市篇

自己的電自己省_96
・2015/11/18 ・3576字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本系列文章由經濟部能源局贊助,泛科學策劃執行。

臺灣府城大南門
臺灣府城大南門。source:wikipedia / Tess1223

自從一月份紛擾的「全國能源會議」結束後,儘管各界對於未來的電源開發案各有分歧主張,但在「節電」這件事情上,也多有共識認為應該積極推動。因此,經濟部自本年四月起推出了「標竿節電智慧城市」,挹注經費補助各縣市政府,希望藉由軟硬體的獎勵補助,以及公民參與等方式,在2015年4月至隔年3月底這一年期間,能達到民生、機關部門節電2%;用電資訊公開、能源智慧管理以及提升民眾用電習慣等目標[1]

然而,以一年為期的節電計畫時間相當緊湊,時間的限制也意味著無法藉由中大型電力基礎建設,例如智慧電網與電路更新等來達到省電效果。而民眾更優質習慣的養成也需要長時間的宣導與教育。因此,各縣市政府也多以產業、人口、建物、地理條件與居民習慣等,作為訂定具有該縣市特色並有短期成效的「智慧節電計畫書」。例如以服務業用電為主且經費相對龐大的台北市,推出智慧節能系統標[2];而相鄰的新北市則因住宅用電比例過半而特別關注於居民用電習慣、設備汰換與綠建築等措施標[3]

台南的電怎麼節?

而以台南市來說,早在2012年底,市府就首創公告「台南市低碳城市自治條例」,企圖以台南市府的治理機能來減緩氣候變遷對環境的影響。在本次計畫中,台南市府也預估要達到民生、機關節電2%,換算為1.29億度的電量。並以四個面向來執行:

一、政策
政策面向較仰賴政府公權的強制力,例如取締服務業冷氣外洩、禁用白熾燈、訂定工務機關節電公約。

二、輔導
輔導面向則是較著重於社區、集合式住宅、企業與機關。建立技術諮詢團隊,提供診斷諮詢服務與現場訪視輔導。例如訪視用電前200大服務業、鎖定用電大戶與用電異常單位來加強改善。

三、設備改善
在設備改善與汰換部分,除了公務機關內的燈具、伺服器、空調等設備更新以外。在民生住宅與服務業部分則與家電、量販業者合作,對耗能電器的汰換提供實質補貼。

四、宣導
宣導面向是整個節能計畫中最重要的一塊,預計有過半的節能成效將來自於各類宣傳、獎勵與節能競賽。例如舉辦中小企業的節能改善方案競賽;辦理家庭、社區居民的夏月節電競賽;以獎勵金、激勵金等方式鼓勵各行政區依據地方特色,發想各區里的創意節電方式。

14台南市
台南市節電目標:1億3196萬度;台南市申請經費:1億4306萬元

力求短期成效的誘因競賽策略

因此,從現有計畫來看。要在一年內達標,短期重點自然放在能有立即成效的老舊器材汰換,以及提高誘因的獎助活動與宣傳。而中長期則可再將努力重心放在建築與城市設計、大眾交通規劃與共乘制度、產業轉型與綠能產業培植,以及最重要的民眾節電認知與生活習慣養成等方式。就以目前正在進行的多項節能競賽來說,國內外針對大學系館與宿舍的節能競賽實驗也確實發現這樣的競爭設計有助於減少用電量或趨緩用電成長趨勢標[4]

台南市也設計了四大節能競賽來達到節電的激勵標[5][6]

一、「中小企業節電競賽」鎖定了用電功率在100~800kW的企業,由審查這些企業提出的「節電事蹟摘要表」和「分項節約用電措施及成效資料表」來評比具體節電成效,預計全年可節省2520萬度電。

二、「集合式住宅節電競賽」則鎖定台南市內1000座社區形式的集合式住宅,評比今年6月至11月與去年同期的用電比較,同時市府也成立節能診斷輔導團,輔導團除了協助社區做節能診斷以外,還能輔導社區媒合能源技術服務公司(Energy Service Company, ESCO)來改善耗能設備。

三、「省電我最行」與「省電抽百萬」則是針對住宅用電戶的競賽活動。前者是針對省電與去年同期相比可達20%至50%的優良節電戶的獎勵;而後者則是當省電比例達5%以上時,就能參與的抽獎活動。

四、「低碳節能里更棒」則是以里為最小單位的競賽。期望各里的志工團隊能盤點各區域現況、特色,以及推動低碳節能的優劣勢分析。並推出符合該里特色的改造計畫與經費預估,獲得入圍的里將能在低碳永續等設備上獲得經費的挹注。

手把手教你節能的輔導團隊

當然,光有誘因是絕對不夠的,要達到良好節能成效,除了設備更新與建立決心以外,更要在正確資訊與能源觀念的基礎上,將節能減碳內化為公民意識的一部分。台南市府自去年起,就成立了「臺南市ESCO節能輔導團」,由成功大學永續環境實驗所的成員組成,匯集來自資源工程、環工、環科、生態技術的研究者與在地ESCO業者。針對用電大戶與集合住宅提供技術輔導,媒合產業與資源、量化評估節能效益。而今年配合「智慧節電計畫」,更擴大辦理節能輔導,目前已針對22所大專校院和52處契約容量達800kW以上的服務業用電大戶,根據輔導單位的既有設備與特色,提供電力、空調、照明、綠建築等各面向評估,並提供最佳可行的節能減碳方案,作為未來節能改善措施推動的依據。

下載
為宣導節電,臺南市政府成立「臺南市ESCO節能輔導團」,加強民眾節電觀念。source:台南節電城

錯失夏日用電高峰的努力機會

雖然輔導制度已經上路;獎助措施等多已截止或到期;公務機關內的設備汰換也依程序辦理採購。但綜觀已進行逾半年的智慧節電計畫,成效恐怕並不如預期般順利。在目前的統計中,台南市的用電卻比去年同期增加了2.654%。是六都中用電成長最大的城市。這些用電成長主要來自於占台南民生用電的55%住宅用電,較去年同期成長了2.09%。再加上整個智慧節能計畫的時程規劃上,有著不利於將成果發揮於夏日用電高峰的設計缺陷。也因此,在今年10月至明年3月的計畫後半年中,台南市恐怕得大幅減少約7.26%的用電量,才能在計畫結案時能達到2%的節電成效。當然這樣的嚴峻挑戰,也不僅只有台南需要面對,在上半年的統計之中,全國各縣市除了連江縣有達到用電負成長以外,其餘縣市的用電量仍然都多於前一年,全國民生用電量也比去年同期增加了1.534%[7]……

雖然挑戰嚴峻,但對台南來說,隨之而來的將是南台灣秋冬季的宜人舒爽氣候,以及登革熱等不利因素消失,再加上前半年的資源建置陸續完成、宣導獎助的效果開始浮現。若以上半年的用電量來看,雖然4-8月的用電量都比去年同期成長,但9月份已有比去年同期減少5.25%用電量的優異成效,我們或許能樂觀地期待計畫下半年乃至長遠的未來,都能展現出更好的成果。這仍需市府機關團隊與全體市民的共同努力來達到目標。

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台南六合夜市。source:wikipedia

小插曲之機關用電暴增20%的恐怖誤會

筆者在盤整目前台電的統計資料時發現[8],台南市的機關用電量比去年同期增加了20%,這樣公務機關的用電暴增恐怕又會是個議會上精彩戲碼的腳本素材(望向美O女戰士……)。但經詢問臺南市低碳城市專案辦公室後得知,這是由於過去成功大學有兩筆電號,台南大學有一筆電號被歸類在服務業的類別,自本年6月起歸類回機關類別。而導致機關用電暴增4945.7萬度。若不採計這三筆歸類的話,機關用電變化率應為增加1.51%。也因此,若要以台電的這份統整資料作為參考依據的話,也需要多留意像這類因變更分類而導致的龐大誤差囉。

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自己的電自己省_96
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台灣能源主要都是進口的,但你知道嗎,我國有98%都是仰賴國外能源,所以節電只能靠你我做起,自己的電自己省!! http://energy-smartcity.energypark.org.tw/

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地震規模越大,晃得越厲害?

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/09/16 ・3706字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 交通部氣象局 委託,泛科學企劃執行。

某天,阿雲跟阿寶分享了一個通訊軟體上看到的資訊:

阿雲:「欸,你知道最近有個傳言說,花蓮有 7.7 級地震,如果發生的話台北會有 5.0 級的震度耶!」

阿寶:「蛤?那個傳言也太怪了吧,應該是把規模和震度搞混了!」

震度:量度地表搖晃的單位

確實常常有人把地震的規模跟震度搞混,實際上,因為規模指的是地震釋放的能量大小,所以當一個地震發生時,它的規模值已經決定了,只是會因為測量或計算的方式不同,會有些許的數字差異,而一般規模計算會到小數點後第一位,故常會有小數點在裡面。然而震度指的意思是地表搖晃的程度,度量表示方式通常都是以「分級」為主,比如國外常見、分了 12 級震度的麥卡利震度階,就是用 12 種不同分級來描述,而中央氣象局目前所使用的震度則共分十級,原先是從 0 級到 7 級,而自 2020 年起,在 5 級與 6 級又增了強、弱之分,也就是震度由小而大為 0-1-2-3-4-5弱-5強-6弱-6強-7 等分級,所以在表示上我們以整數 + 級或是強、弱等寫法,就可以區分規模和震度,不被混淆了!

而為什麼專家常需要強調震度和規模不一樣?那是因為震度的大小,是受到許多因素的影響。地震發生後,造成地表搖晃的主要原因是「地震波」傳來了大量能量,規模越大的地震,代表的就是地震釋放的能量越大,就像是你把擴音的音量不斷提高時,會有更大的聲音傳出一般。所以當其他的因素固定時,確實會因為規模越大、震度越大。

可是,地震波的能量在傳播過程中也會慢慢衰減,就像在演唱會的搖滾區時,在擴音器旁往往感覺聲音震耳欲聾,但隔了二、三十公尺之外,音量就會變得比較適中,但到了會場外,又會變得不是那麼清楚一樣。所以無論是地震的震源太深、或是震央離我們太遙遠,地震波的能量都會隨著距離衰減,一般來說震度都會變得比較小。

「所以,只要把那個謠言的台北規模 5.0 改為震度 5 弱,說法就比較合理了嗎?」阿雲說。

「可是,影響震度的因素還有很多,像是我們腳下的岩石性質,也是影響震度的重要因素。」阿寶說。

場址效應:像布丁一樣的軟弱岩層放大震波

原本我們都會覺得,如果地震釋放能量的方式就像是聲音或是爆炸一般,照理說等震度圖(地表的震度大小分布圖)上會呈現同心圓分布,但因為地質條件的差異,分布上會稍微不規則一些,只能大致看出震度會隨著離震央越遠而越小。地震學上有一個專有名詞叫做「埸址效應」,指的就是因為某些特殊的地質條件下,反而讓距離震央較遠的地方但震度被放大的地質條件。其中最常見的就是「軟弱岩層」和「盆地」兩種條件,而且這兩種還常常伴隨在一起出現,像是 1985 年的墨西哥城大地震,便是一個著名的例子。

影片:「場址效應」是什麼? 布丁演給你看

墨西哥城在人們開始在這邊發展之前,是個湖泊,湖泊中常有鬆軟的沉積物,而當湖泊乾掉之後,便成了易於居住與發展的盆地。雖然 1985 年發生的地震規模達 8.0,但震央距離墨西哥城中心有 400 公里,照理說這樣的距離足以讓地震波大幅衰減,而地震波傳到盆地外圍時,造成的加速度(PGA)大約只有 35gal,在臺灣大約是 4 級的震度,然而在盆地內的測站,卻觀測到 170gal 的 PGA 值,加速度放大了將近五倍,換算成震度,也可能多了一至二級的程度,也造成了相當程度的災情。盆地裡的沉積物,就像是裝在容器裡的布丁一樣,受到搖晃時,會有更加「Q 彈」的晃動!

1985 年墨西哥城大地震的等震度圖。圖/wikipedia

因此,在臺灣,雖然臺北都會區並沒有比其他區有更多更活躍的斷層,但地震風險仍不容小覷,因為臺北也正是一個過去曾為湖泊的盆地都市,仍有一定程度的地震風險,也需要小心來自稍遠的地震,除了建築需要有更強靭的抗震能力,強震警報能提供數秒至數十秒的預警,也多少讓人們能即時避災。

斷層的方向與震源破裂的瞬間,也決定了等震度圖的模樣

阿雲似懂非懂的接著問:「可是啊,為什麼有的時候大地震的等震度圖長得很奇怪,而且有些時候震度最大的地方都離震央好遠呢!也太巧合了吧?」

「這並不是巧合,因為震央下方的震源,指的其實是地震發生的起始點,並不是地震能量釋放最大的地方啊!」阿寶繼續解釋著。

「蛤!為什麼啊?」阿雲抓抓頭,一邊思考著。

地震是因為地下岩層破裂產生斷層滑動而造成的,雖然不是每個地震都會造成地表破裂,但目前科學家大多認為,地震的破裂只是藏在地底下,沒有延伸到地表而已,而且從地震的震度,也可以看出地底下斷層滑移的特性。

斷層在滑動時,主要的滑動和地震波傳出的地方,會集中在斷層面上某些特定的「地栓」(Asperity)之上,這些地栓又被認為「錯動集中區」,而通常透過傳統的地震定位求出來的震源,其實只是這些地栓中,最早開始錯動的地方。但實際上,整個斷層錯動最大的地方,往往都不會在那一開始錯動的地方,就像是我們跑步時,跑得最快的瞬間,不會發生在起跑的瞬間,而是在起跑後一小段的過程中,而錯動量最大的區域,才會是能量釋放最大的地方。而或許是小地震的地栓範圍小,震央幾乎就在最大滑移區的附近,因此也看不太出來,通常規模越大,震源的破裂行為會隨著時間傳遞,此效應才會越明顯。

震源與震央位置示意圖。圖/中央氣象局

那麼斷層上的地栓位置能否確認?這仍是科學上的難題,但近年來科學進展已經能讓我們透過地震波逆推斷層上的錯動集中區,至少可以透過地震波逆推斷層破裂滑移的型式,得以用來比對斷層破裂方向對震度分布的影響。以 2016 年臺南—美濃地震為例,最大錯動量的地區並不在震央所在的美濃附近,而是稍微偏西北方的臺南地區,也就是因為從地震資料逆推後,發現斷層在破裂時是向西北方向破裂。而更近一點的 2018 年花蓮地震,錯動量大、災害多的地方,也是與斷層破裂方向一致的西南方。

一張含有 地圖 的圖片  自動產生的描述
2016 年臺南美濃地震的等震度圖。圖/中央氣象局

透過更多的分析,現在也逐漸發現破裂方向性對於大地震震度分布的影響確實是重要議題。而雖然我們無法在地震發生之前就預知地栓的位置,但仍可從各種觀測資料作為基礎,針對目前已知的活動斷層進行模擬,就能做出「地震情境模擬」,並且由模擬結果找出可能有高危害度的地區,就能考慮對這些地區早先一步加強耐震或防災的準備工作。

多知道一點風險和危害度,多一份準備以減低災害

但是,直到目前為止,我們仍無法確知斷層何時會錯動、錯動是大是小。科學能給我們的解答,只能先評估出斷層未來的活動性中,哪個稍微大一些(機會小的不代表不會發生),或者像是斷層帶附近、特殊地質特性的場址附近,或許更要小心被意外「放大」的震度。而更重要的是,當地震來臨前,先確保自己的住家、公司或任何你所在的地方是安全還是危險,在室內要小心高處掉落物、在路上要小心掉落的招牌花盆壁磚、在鐵路捷運上要注意緊急煞車對你產生的慣性效應…多一些及早思考與演練,目的就是為了防範不知何時突然出現的大地震,在不恐慌的情況下保持適當警戒,會是對你我都很重要的防震守則!

【參考文獻】

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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