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https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/141739
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| Title: | 智慧綠能農牧場創新營運模式之成本有效性分析：經理者 vs. 全社會觀點
Cost-Effectiveness Analysis of the Innovative Operation Model in Smart Green Energy Farms and Ranches: Manager`s Perspective vs. Societal Perspective |
| Authors: | 江約珥
Chiang, Yue-Er |
| Contributors: | 許志義
Hsu, Jyh-Yih
江約珥
Chiang, Yue-Er |
| Keywords: | 智慧綠能農牧場
成本有效性分析
電力儲能系統
再生能源
分散式能源
Smart Green Energy Farm
Cost-Effectiveness Analysis
Energy Storage Systems
Renewable Energy
Distributed Energy |
| Date: | 2022 |
| Issue Date: | 2022-09-02 15:26:03 (UTC+8) |
| Abstract: | 隨著2050年淨零碳排的目標在世界各國中逐漸成為共識，能源轉型議題成為了各國的首要之務。電力產業的主要供應者，由非再生能源為主的大型集中式電廠，須逐漸轉向朝著以再生能源為主，小型的分散式電源為主。而農牧業通常具有土地面積相對遼闊，建築物相對較大的特性，於是各國政府也積極推廣農能共構的概念，將綠色能源相關之設施系統導入於農牧業之場域中。
本研究在此背景下，聚焦於溪心壩農牧場。發現該實證場域內，超約罰金之情形嚴重，且其每日負載曲線呈現明顯尖、離峰差距極大的問題。以此為動機，本研究以成本有效性之方式，分別由農牧場經理者之觀點，以及全社會之觀點，分析農牧場在以下三種模擬情境下之各項成本和收益：情境一、分析未導入任何綠能設施，更改契約容量之效益；情境二、模擬導入小型綠能設施，分析是否具成本有效性；情境三、模擬將實證場域打造為淨零能源智慧綠能農牧場(Net-Zero-Energy Smart Green Farm)，分析是否具有成本有效性。
研究結果顯示，不論是由全社會或是農牧場經理者之觀點，皆以模擬情境三，當農牧場建置337瓩太陽能板達成淨零碳排後，選擇不建置任何儲能櫃系統，並將所生產之綠電全部委由售電業者轉售，相較於其他任何可行決策，更加具有成本效益。此時，農牧場須選擇與台電訂定經常契約容量119瓩，並採用三段式時間電價，才可獲得最高之效益。
As the goal of net-zero carbon emissions by 2050 has gradually become a consensus among countries around the world, the issue of energy transition has become a top priority for all countries. The main supplier of the power industry, large-scale centralized power plants using non-renewable energy sources, must gradually shift towards renewable energy-based distributed power sources. Agriculture and animal husbandry usually have relatively larger areas or barns. Therefore, governments around the world are promoting the concept of agrivoltaic systems, introducing green energy systems into the field of farms and ranches.
In this context, this study focuses on the NCHU Hsi Hsin Pa Farm. It is found that in this empirical field, the peaks exceed the Taipower’s contract capacity almost every month. In addition, two main electricity consumption peaks occurs each day, while the peaks exceed a lot from the trough. Taking this as the motivation, this study adopts the cost-effectiveness analysis (CEA),analyzing the costs and benefits of farms and pastures in the following three simulated scenarios, from both manager’s perspective and societal perspective: in Scenario I, without introduction of any green energy facility, we analyze the benefit of changing the contracted capacity; in Scenario II, we simulated introducing small-scale green energy facilities, and analyze whether it is cost-effective; in Scenario III, we analyze whether it is cost-effective to build this empirical field in to a Net-Zero-Energy smart green farm.
The results show that from both societal and managers’ point of views, among all the other alternative strategies, the most cost-effective one happens in Scenario III, in which the farm should build 337 kW of solar panels in order to achieve net zero carbon emissions. The most effective strategy is for the farm to seek for an green-power retailer and sell all the green electricity produced by the PV systems, without building any energy storage systems. At the same time,the farm should set a regular contract capacity of 119 kW, and adopt the three block TOU rate in order to obtain the highest benefit. |
| Reference: | 一、 中文文獻
(一) 書籍
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2. 蕭代基、鄭蕙燕、吳珮瑛、錢玉蘭、溫麗琪(2002)。《環境保護之成本效益分析：理論、方法與應用》。台北：俊傑書局股份有限公司。
(二) 期刊論文
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2. 易秉蓉(2019)。農業綠能共構人才供需調查及分析工作計畫。農業試驗所特刊第219號。頁145-155。
3. 許志義、黃國暐(2010)，「台灣能源需求面管理成本效益分析之應用」，發表於《能源經濟學術研討會》，2010年10月19日，台北市。
4. 許志義、蔡志欣，2018。「太陽能發電系統生命週期淨能源分析與成本效益評估」。《台電工程月刊》第834期，頁1-21，臺北，台灣電力公司。
5. 許志義、鄭彙齡、鄧蓉(2012)，「綠色校園智慧節能系統之成本效益分析：中興大學畜產試驗所案例」。《臺灣能源期刊》第3卷第3期，頁311-327。
6. 許志義、詹書瑋(2020)，「智慧校園成本效益分析與營運模式之研究—以○○大學為例」。《台電工程月刊》第858期，頁70-88，台北，台灣電力公司。
7. 許志義、林振玄(2021)。智慧家庭能源管理系統營運模式及其經濟分析：電能產消者vs.產消儲電者。《臺灣能源期刊》，第8卷第3期，頁255-276。
(三) 政府報告
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2. 經濟部能源局(2019)。109年太陽光電6.5GW達標計畫。
3. 經濟部(2020)。能源轉型白皮書。
4. 經濟部能源局(2021)。能源轉型白皮書109年度執行報告。
5. 國家發展委員會、行政院環境保護署、經濟部、科技部、交通部、內政部、行政院農業委員會、金融監督管理委員會(2022)。臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明。
(四) 碩博士學位論文
1. 郭彥廉(2000)。《空氣汙染移動源管制政策之成本有效性分析》。國立臺北大學資源管理研究所碩士論文。
2. 劉庭瑋(2017)。《台灣社會折現率之實證研究》。國立台北大學自然資源與環境管理研究所碩士論文。
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4. 蔡志祥(2019)。《電動汽車儲能對電網售電營運模式之成本有效性分析》。國立政治大學經濟研究所碩士論文。
5. 廖桓暉(2013)。《臺灣住宅部門需量反應方案與分散式供電系統之整合研究》，國立中興大學應用經濟學系碩士論文。
(五) 網路資源
1. 維基百科。太陽能光電變流器。上網日期：2022年5月18日。檢自：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E4%BC%8F%E9%80%86%E5%8F%98%E5%99%A8
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5. 台灣銀行。牌告匯率。上網日期：2021年11月10日。檢自：
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6. 油價資訊管理與分析系統。國內「汽柴油零售」參考均價表。上網日期：2021年11月10日。檢自：
https://www2.moeaboe.gov.tw/oil102/oil2017/A01/A0108/allprices_m.asp
(六) 論文口試
1. 許志義，2020。政大經濟系研究所郭哲甫碩士論文口試現場提供之書面修正意見。
二、 英文文獻
(一) 書籍
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(二) 期刊
1. Aghajanzadeh, A., & Therkelsen, P. (2019). Agricultural demand response for decarbonizing the electricity grid. Journal of Cleaner Production, 220, 827-835, 2019
2. Chikaire, J. Nnadi, F.N., Nwakwasi, R.N., Anyoha, N.O, Aja O.O., Onoh, P.A., and Nwachukwu C.A. (2010). Solar Energy Applications for Agriculture. Journal of Agricultural and Veterinary Sciences, 2, 58-62.
3. Everest, B. (2021). Willingness of farmers to establish a renewable energy (solar and wind) cooperative in NW Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 14.
4. Ilyas, H. M. A., Safa, M., Bailey, A., Rauf, S., & Cullen, M. (2019). Peer Review Paper published in the International Farm Management Association (IFMA) 22 Congress held in Tasmania, Australia, 3-8 March 2019.
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6. Todde, G., Murgia, L., Caria, M., & Pazzona, A. (2018). A Comprehensive Energy Analysis and Related Carbon Footprint of Dairy Farms, Part 1: Direct Energy Requirements. Energies, 11(2), 451.
7. Özgül, S., Koçar, G., & Eryaşar, A. (2020). The progress, challenges, and opportunities of renewable energy cooperatives in Turkey. Energy for Sustainable Development, 59, 107-119.
(三) 專案報告
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(四) 網路資源
1. European Union Emission Trading Scheme, Retrieved November 10, 2021, from https://ember-climate.org/data/data-tools/carbon-price-viewer/
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3. Schindele, S. & Högy, P. (2017). Agrophotovoltaics: Harvesting the Sun for Power and Produce. Retrieved July 6, 2022, from https://blog.innovation4e.de/en/2017/12/01/agrophotovoltaics-harvesting-the-sun-for-power-and-produce/ |
| Description: | 碩士
國立政治大學
經濟學系
109258012 |
| Source URI: | http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0109258012 |
| Data Type: | thesis |
| DOI: | 10.6814/NCCU202201315 |
| Appears in Collections: | [經濟學系] 學位論文
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