課程資訊
課程名稱
能源與環境
Energy and Environment 
開課學期
101-2 
授課對象
理學院  大氣科學研究所  
授課教師
 
課號
AtmSci5020 
課程識別碼
229 U4170 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三3,4(10:20~12:10)星期四2(9:10~10:00) 
上課地點
 
備註
總人數上限:30人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1012Energy-Environ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

「油電雙漲」為了讓「能源價格合理化」, 並達到「節能減碳」, 以及彌補「中油台電連年虧損」...這些說法到底合不合理? 全球兩百多國家, 僅三十一國有核能發電, 核電真如政府所說的必要嗎? 浮動油價真是在反應「成本」? 電價過低才造成台電虧損連年? 本課程從基本的名詞開始, 介紹簡單成本估算。 更重要是探討能源政策應該有哪些要件? 是穩定的能源供應, 供應所有民眾, 價格是不是重要考量? ‘自給率’是否必要? 每一個國家都有能源政策? 臺灣有沒有能源政策? 臺灣的能源政策有哪些目標?

為何能源如此重要能源? 能源不僅是所有生物維持生命所必須, 人還要其他慾望: 物質、經濟、社會、文化等的發展。 全球人口已然超過70億, 比六十年前多出2倍以上, 而且還再增加中; 目前約三分之一人每日以不及2元美金度日, 許多人除了基本的溫飽, 還期望有更舒適的生活; 如果科學技術沒有重大突破, 人類對能源的需求必然繼續上升。 過去兩個世紀快速經濟發展, 主要建立在相對廉價的化石能源, 近幾年的種種跡象顯示, 過去四五十年發展模式可能難以長期維繫。 什麼是未來能源的可能?

不僅是能源能否穩定持續供應, 是全球各國重視的問題; 從工業革命開始, 大量能源使用, 在開採、運送與使用過程中, 產生嚴重的環境污染, 所有現代的重要環境問題: 酸雨, 光化學污染, 以及溫室效應等都和能源的使用息息相關。 眼前人類面臨最嚴峻的挑戰是因為大量化石能源的使用, 造成大氣中二氧化碳濃度迅速上升, 導致地表溫度逐漸上升, 開始明顯改變地球氣候; 造成極端氣候 – 旱災、洪水日益頻繁; 科學家估計, 如果人類不在最近一、二十年尋求共同解決之道, 人類與其他地球生物將面臨不可知的未來; 我們能夠及時擺離以化石燃料為主的能源轉換成低碳能源?

能源的使用不僅是個人問題, 與國家的經濟, 環境, 社會, 國防, 外交等息息相關, 因此本課程開始以討論與能源相關各種面向, 並介紹目前全球觀新的氣候變遷問題, 科學家對這問題認知, 國際對此問題討論進展與緊迫性; 可能對策簡介等。 第二部分介紹技術層面, 包括名詞、術語及單位的使用, 能源的形式與轉換方式; 傳統能源的儲存量及全球供需; 電, 各種發電形式與轉換; 核能(發電)的生命周期; 各類發電成本如何估算等。 第三部分討論各種傳統能源產生的環境問題, 如何透過政策規範降低對人健康及環境影響, 可能的經濟(政策)工具等。 討論再生能源的未來可能與目前的障礙. 第四部份介紹台灣現有能源使用狀態及政府對於國際情勢的因應。 希望透過此課程, 同學能獲得有關能源與環境的基本觀念, 可以估算能源轉換的能力,對現況有基本掌握, 能源與經濟社會的關聯, 思考未來能源走向。 

課程目標
提供同學關於能源與環境的基本觀念, 現況的了解, 簡單估算的能力, 能源與經濟社會的關聯, 能對未來能源變化有更佳的掌握. 
課程要求
評分方式: 習題30%, 期末報告60%, 每週進度報告10%. 如果期末報告有10%以上與未'引用'來源相同, 視為瓢竊, 報告為零分. 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
參考書目
Yergin, Daniel “The Prize” 1991. Pulitzer Price Winner。 以及 2011年出版之 "The Quest"; 兩書都有中文譯本.
Hinrichs, “Energy: Its Use and the Environment”, 4th Edition, 2006, Thomson Books. [KH] 滄海書局代理 (02-27090781)
Cassedy, Edward S. and Peter Z. Grossman, "Introduction to Energy", 2nd Edition, 1998, Cambridge University Press. [CG] 
指定閱讀
 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/20,2/21  能源、社會與氣候變遷簡介 
第2週
2/27,2/28  能源使用與氣候變遷關係; 能源與環境社會的關係, 國際與國內能源安全。 
第3週
3/06,3/07  國際氣候變遷協商進展 
第4週
3/13,3/14  國際氣候變遷協商進展; Case 討論I: 哈佛大學甘迺迪政府學院Case “A Question of Values: The Case of Environmental Externalities in the Generation of Electrical Power”, Harvard University. 
第5週
3/20,3/21  再生能源發展, 其他因應氣候變遷策略: 節約能源, 碳稅, 碳捕捉與封存… 
第6週
3/27,3/28  能源基本概念, 單位與轉換, 度量, 能源效率, 尺度, 可能情境. [JH] 
第7週
4/03,4/04  能源基本概念, 單位與轉換, 度量, 能源效率, 尺度, 可能情境. + 計算演練 
第8週
4/10,4/11  能源, 工程與系統, 效率, 電的特性等。 
第9週
4/17,4/18  能源蘊藏與估計(WEA, Ch, 5), 與評論 
第10週
4/24,4/25  國際能源需求供應現況, 原油天然氣市場與國際政治 
第11週
5/01,5/02  環境衝擊I: 化石能源造成是內與室外空氣污染 
第12週
5/08,5/09  環境衝擊II: 損害的成本; case 討論II: Worldwatch Institute, “Livestock and Climate Change”, November 2009. 
第13週
5/15,5/16  核電循環  
第14週
5/22,5/23  能源政策與電力自由化 
第15週
5/29,5/30  臺灣的能源供應需求, 氣候變遷因應措施。 
第16週
6/05,6/06  臺灣的能源供應需求, 氣候變遷因應措施。 
第17週
6/12,6/13  能源節約與再生能源發展