一、需量治理為城市減碳最有效的手段

城市是地球上最大的碳排放實體，全世界50%以上的人口集中在大城市，地球上75%的碳排放來自於都會地區，預估到了2050年，全球三分之二的人口都將會居住在城市。
許多城市減碳策略多半著重在再生能源或綠色能源的建設上，然而這些昂貴的建設都是屬於產能端，其減碳量只是火力發電與再生能源發電的差異，實際減碳量遠不如市民日常生活上的節約能源行為。

需量治理為透過管理、服務、技術應用等手段，降低能資源的需求量。需量治理與現有再生能源減碳措施的最大差異在於，再生能源為產能端的改變，但人民的消耗端行為不需改變。而需量治理則是在消耗端的改變，生活習慣(絕大部分)需要改變。

二、透過城市願景找出促成科技

研究目標在於探討臺灣的產業如何把城市當作新的舞台，發展減碳的技術與服務，為臺灣的產業帶入新的商機。預期產出為城市減碳需量治理之可行策略，尤其是促成低碳導向城市生活型態的潛力技術/服務發展藍圖。

本研究透過推導與歸納出未來低耗能低碳城市之樣貌，再藉此為目標，尋找可促成此未來情境發生之促成技術。從現階段的高耗能城市，到未來之低耗能城市之間，可透過數個不同技術與科技發展，來促成未來之實現，而本研究即為尋找這些促成之技術。高耗能到低耗能的不同路徑中，分別需要一些促成技術「Technology X」，這些技術在全球邁向低碳城市時，為關鍵性技術，因此需要台灣廠商提早因應。

本研究架構首先蒐集全球環境與城市發展趨勢，及全球低碳城市之發展案例，從中歸納出未來低碳生活型態與低碳城市結構趨勢，並就運輸與住商為兩大範疇中，定義出未來需量治理之技術與服務需求。

從這些需求中，找出對應之潛力技術與服務，並從中篩選出最能促成未來低碳城市之技術。同時，並考量台灣競爭優勢與2020台灣願景，以求歸納出最值得台灣布局之關鍵技術與服務。最後產出需量治理導向之低碳城市關鍵技術與服務發展藍圖。

根據統計，城市各部門之排碳量中，以運輸、住商與工業為都市三大排碳來源。由於工業減碳不在城市研究範疇內，因此本研究以運輸與住商為研究範疇。

三、需量治理導向之城市發展趨勢

從理論與實務兩種角度，可歸納出幾點未來城市發展趨勢，這些趨勢都是以節約能源使用為主要方向，而非目前討論廣泛的再生能源發電或電動車輛的替換。兩者之間的差異，在於生活型態的改變，也就是城市要朝向低碳發展，市民的生活習慣勢必需要改變，不可能繼續沿襲過去高耗能的生活習性，而全然仰賴科技的替代。

本文歸納之需量治理導向低碳城市發展趨勢如下：
1.慢行交通之鼓勵，慢行交通包括行人與自行車
2.大眾運輸系統使用率提昇，如捷運(重軌)、輕軌等
3.無縫式運輸系統的成形，完全取代私人運具
4.高密度城區：仰賴建築與居住人口密度的提昇
5.都市區位(建築)混合使用，商業、住宅、娛樂、民生等建築混合林立
6.城市節點的成形，滿足鄰里間市民生活需求之集散點

四、潛力技術發展藍圖

(一)交通部門：分散式車輛自助出租系統

分散式車輛出租系統經過多年來的發展與經驗，大致上可推演出未來技術發展中，短期最重要的仍是解決車輛防竊問題，以降低營運成本及租賃費。中期發展則以能提供系統模組化、可移動與易於拆卸、及低建置成本為重點。長期則是除了現行的自行車外，亦應能適用於電動機車、輕型電動四輪車。

(二)交通部門：BRT公車捷運系統

BRT公車捷運系統入選的理由為其低建置成本與低導入成本，因此未來之技術發展，應不能偏移其低成本之特性。目前BRT的技術發展仍呈現多種發展樣貌，如車輛導引方式，短期發展重點為輔助輪導引，中期則是車道辨識系統，長期而言透過電磁導引技術，能夠提供最精確的行車舒適性。此外，整合式智慧卡票証與優先號誌控制系統為短期發展重點，低成本之低底盤車身亦為中期需求種點。長期上，清潔燃料動力取代傳統燃油引擎仍為不變之趨勢。

(三)交通部門：道路擁擠費電子收費系統

道路擁擠費收費系統早期僅有新加坡實施，但近期許多城市無法承受市區的擁擠，因此紛紛開始導入擁擠費收費系統。而早期擁擠費收費系統為入口匝門檢查式，為利用DSRC技術，雖能精確判斷進入收費區域，但卻無法彈性反應行駛距離、時段等。後期發展中的技術為利用VPS(Vehicle Positioning System)技術，透過GPS衛星定位，精確利用車輛行駛狀況收費，因此中長期的技術發展重點為結合Cellular之A-GPS定位技術、相容美國第二代GPS衛星系統，及相容歐洲Gallileo衛星系統。然而並非所有城市都需要昂貴的VPS技術，因此對擁擠費的後進國家或二線城市而言，入口檢查式收費系統仍是較為適當之技術。最後OBU仍然需要維持低成本，以能提供普及率。

(四)交通部門：節點導向之DRT運輸系統

DRT運輸系統最初主要用在偏遠地區的預約性運輸服務，用來取代搭乘率太低的固定路線公車。而在需量治理的趨勢下，DRT運輸系統亦可運用在市區內的接駁。在低大眾運輸覆蓋密度下的城區內，透過DRT運輸系統，將市民接駁至大眾運輸場站或城市節點，以提升搭乘率。
因此節點導向之DRT運輸系統，短期之發展重點為智慧卡票証系統、動態車輛路徑最佳化導航技術，中期則是提供網路與手機之預約技術、及更容易上下乘客之車體設計。DRT的短程接駁運輸，非常何電動車，因其運輸里程短、時速低，且能時常在車站旁充電。

(五)住商部門：建築能源監控系統

相較於昂貴的智慧電網建設，大量普及下之家庭耗電監控電錶，就足以產生大量的節能效果，原因在於心理因素與時間電價政策。
然建築節能監控系統發展以久，卻無法快速大量普及，重點在於「low cost、easy to install、easy to use」。因此本研究推導之建築能源監控系統，其特點在於「易於普及化」，而非傳統高複雜、高成本、難於施工安裝之產品。
低成本之能源監控系統之原理在於硬體組件的單純化，透過軟體模擬方式推算不同電器之耗電，因此短期技術重點在於技術成熟化。中期重點則在於系統之安裝簡易、低成本之通訊技術，如利用現有已標準化、低成本之藍芽或Wi-Fi技術，並能支援用戶之智慧型手機或平板電腦，來降低硬體採購成本。

(六)住商部門：建築節能評估技術

現有建築節能評估技術之一為BIM，然BIM過於複雜與龐大，無法達到快速普及之要求，因此可能需要一套新的節能評估技術。而短期重點為基礎之耗能評估技術建立，中期則為建材耗能資料庫建立與完整性。
另一方面，BIM的軟體開發並非台灣擅長領域。但若將BIM視為「生產設備」，在上面發揮更多附加價值，則可能是台灣可以嘗試之方向。例如「BIM+建築節能監控系統」，組合成「建築節能評估服務」，是長期可能的發展方向。

五、不同策略組合下之技術開發優先

本研究總共提出六個需量治理潛力技術，將之依據市場規模、減碳量、與台灣技術研發風險等三個軸面進行分析後，將更容易找出台灣適合發展之技術，或更容易找出短中長期發展之優先順序。
在低風險，高市場潛力之策略方向下，最適合發展之技術為自行車相關設備，其次為動態停車費電子收費技術、車輛自助出租系統及能源監控技術。

在高風險高市場潛力策略方向下，建議之技術研發順序為節能評估系統、城市節點、能源監控、擁擠費電子收費、公車捷運技術等。

若不考慮極端之研發風險，單純就一般風險、市場規模與減碳量去衡量，則建議之技術開發順序為：能源監控、自行車相關設備、動態停車費、車輛自助出租、城市節點、擁擠費電子收費、節點導向DRT系統。

六、透過台灣便利商店經驗，展現生活型態先驅者優勢

在2020願景中，台灣現階段具備國際生活型態先驅者之低碳城市特色為「高密度便利商店生活型態」。台灣2010年的便利商店總數則達到9,200家，使台灣人平均每2,500人就有一家便利商店，為全球最高。80%的都會家庭消費者每週都會到便利商店消費，平均每個月會造訪便利商店次數高達14次。鄰里間的商店是city hub的具體表現，市民將日常生活的絕大部分移動旅次，縮短至home to 7-11。這種低碳生活型態，是台灣在全世界的特色，亦為台灣獨特價值。

七、將便利商店視為City Hub及技術發展平台

台灣可以將便利商店視為「平台」，在此平台上建立許多需量治理導向之軟性經濟產業技術與服務。這種生活型態與相關技術，便是「台灣特色之低碳生活型態」，足以輸出國際成為國際標竿。
若將本研究所推導出之需量治理潛在技術與City Hub進行結合，則可以創造出許多獨特之系統應用。如以下所示：
Hub-based分散式車輛出租系統：
Hub-based DRT運輸接駁系統
Hub-based行動/遠距工作中心
Hub-based市政服務/都市服務
Hub動態停車費系統
Hub-based綠色智慧商店

目錄

第一章 緒論
第一節 研究背景與研究目的
第二節 研究方法與研究架構

第二章 城市減碳之需量治理基本概念

第三章 低碳城市發展趨勢之理論與實際
第一節 新都市主義及其低碳主張
第二節 標竿城市願景
第三節 標竿城市減碳作法
第四節 綠建築評估系統中之運輸指標
第五節 需量治理導向之城市發展趨勢

第四章 交通部門需量治理潛力技術與服務
第一節 城市交通建設階段分析
第二節 交通部門需量治理導向之城市需求
第三節 交通部門潛力技術與服務

第五章 住商部門需量治理潛力技術與服務
第一節 節能發展障礙因素探討
第二節 住商部門潛力技術與服務

第六章 需量治理潛力技術與服務發展藍圖
第一節 交通部門潛力技術發展藍圖
第二節 住商部門潛力技術發展藍圖
第三節 潛力技術發展優序分析

第七章 結論與建議
第一節 結論
第二節 建議

圖目錄

圖1-1 產能端與耗能端之減碳貢獻比例
圖1-2 各種減碳措施之減碳量
圖1-3 城市低碳發展階段
圖1-4 低碳城市促成技術與發展路徑
圖1-5 研究架構
圖1-6 美國城市各部門平均排碳量
圖1-7 美國公路擁擠狀況
圖1-8 美國城市各部門之排碳量
圖2-1 不同城市管理單位所思考的交通減碳方法
圖2-2 普及化帶來的比例放大效果
圖4-1 一般城市交通建設階段分析圖
圖4-2 適合導入需量治理交通措施之階段
圖4-3 Car2go 系統
圖4-4 舊金山的停車位收費系統
圖5-1 綠建築利害關係人
圖5-2 住商部門節能改造的關鍵
圖5-3 Google Meter
圖6-1 分散式車輛自助出租系統發展藍圖
圖6-2 各種等級的BRT
圖6-3 公車捷運系統技術藍圖
圖6-4 道路擁擠收費站設置模式
圖6-5 道路擁擠收費系統技術藍圖
圖6-6 節點導向之DRT 運輸系統發展藍圖
圖6-7 建築節能監控系統發展藍圖
圖6-8 建築節能評估系統發展藍圖
圖6-9 潛力技術發展優序分析圖
圖7-1 便利商店發展為低碳城市平台


表目錄

表2-1 不同層次的需量治理減碳措施
表2-2 不同層次的需量治理減碳措施
表3-1 哥本哈根的Finger Plan
表5-1 門窗改造之建築節能可行措施
表6-1 道路擁擠費各種收費模式
表6-2 道路擁擠收費系統技術分析