國際能源總署（International Energy Agency, IEA）在Energy Technology Perspectives 2010中預估，2050年時(shí)，全球的能源需求將比2005年成長(cháng)84％，CO2排放量也增加為2007年的兩倍。
為因應能源需求的高度成長(cháng)與日趨嚴重的環(huán)保議題，IEA規劃了2050年的全球節能減碳目標—能源需求較2007年僅可增加32％，而CO2排放量須比2005年減少50％。這目標與政府間氣候變遷專(zhuān)家委員會(huì )（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）擬定的「在2050年CO2排放量須降為2000年的一半，大氣中CO2濃度維持350ppm，全球溫度上升不超過(guò)攝氏2度」目標相近。
如上所述，針對2050年節能減碳目標，IEA以最低成本所模擬出來(lái)的各種能源技術(shù)與其減碳百分比，統稱(chēng)為藍色情景（Blue Map scenario）。
在藍色情景中，終端用能源效率（包括燃料與用電）占2050年CO2減排的38％；其次，在發(fā)電、燃料轉換和工業(yè)的碳捕獲與封存（carbon capture and storage, CCS）則占總減排的19％；再者，再生能源的增加使用占總減排的17％；最後，核能占6％。
在藍色情景中，約1/4再生能源的貢獻來(lái)自生質(zhì)燃料，其餘大都來(lái)自於發(fā)電部門(mén)。這些數字顯示核能和再生能源中的寡占性，因為這兩選項在基線(xiàn)（business as usual, BAU）裡已占有顯著(zhù)的比重。此外，電動(dòng)車(chē)、燃料電池車(chē)、電氣化，以及其他用途的燃料轉換，也是未來(lái)運輸部門(mén)的主要低碳能源技術(shù)。
值得一提的是，CCS的減碳效應對於能源效率降低也有一定程度的影響。
決策模式
一般而言，政府在科學(xué)研究與技術(shù)發(fā)展政策的擬定過(guò)程中，應有可參考的手段與程序，可以同時(shí)了解決策機制的運作與執行面的操作，並深入理解政策在執行端的複雜與可行程度。然後對問(wèn)題或議題定義清楚界限，以期擬訂正確決策，對癥下藥。
面對經(jīng)濟全球化、環(huán)境事務(wù)議題趨向無(wú)國界，以及開(kāi)發(fā)中國家的崛起，國際間已經(jīng)逐漸採取創(chuàng )新的解決之道，以因應日趨繁複、多元與高度不確定性的全球社會(huì )發(fā)展。
成功的能源與環(huán)境政策，是把科技、政治、人文社會(huì )、執行等相關(guān)人員納入決策諮詢(xún)對象，然後應用適當的稅制、市場(chǎng)機制、科技研發(fā)組合與排序等，使整個(gè)政策的混亂度與片面性降至最低，才能規劃出最具效益的政策，為社會(huì )謀求最高福祉。
建立永續能源與環(huán)境的解決方案與策略，首先要研究問(wèn)題的核心，評估分析以得到具體證據，並推演其可能的趨勢。然後在符合經(jīng)濟與社會(huì )文明發(fā)展的需求下，擬定有效可行的解決途徑。
綜觀(guān)國際上公共領(lǐng)域政策與立法趨勢，多由經(jīng)濟管制朝向社會(huì )與環(huán)境管制，不但反應了自由市場(chǎng)競爭力量全球化的趨勢，也顯示富足社會(huì )的價(jià)值取向。國際能源政策從最初的管制化逐漸走向自由化，除上述因素外，也因氣候變遷等重大全球議題，轉變成必須由國際共同解決的問(wèn)題。這時(shí)因為強迫立法管制的約束力大幅減弱，市場(chǎng)誘因與財稅優(yōu)惠懲罰等機制就成為較具效益的手段。
就邏輯來(lái)講，一個(gè)國家的政策形成通常經(jīng)過(guò)下列的程序。
發(fā)展趨勢
目前全球所面臨的能源問(wèn)題不外傳統能源的蘊藏有限，與化石能源所引發(fā)的環(huán)保問(wèn)題，例如溫室效應等。因此除了減少石油等化石能源的使用外，各國的能源政策都不約而同地加強新且潔淨的能源（如再生能源與氫能）的開(kāi)發(fā)，也不排除發(fā)展核能及淨煤技術(shù)。
另外，除了新能源開(kāi)發(fā)之外，更需重視節能，也就是提升能源效率的技術(shù)與措施，因為能源效率的提升不但可促進(jìn)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)量，更能降低環(huán)境汙染。
下面是各國能源科技與政策發(fā)展的綜整。
歐盟
歐盟會(huì )員國於2008年12月哥本哈根會(huì )議中提出「20-20-20」協(xié)議，其內容簡(jiǎn)言之在2020年之前，能源效率須提升20％，清潔再生能源占20％以上，CO2排放量須較1990年的值降低20％。
歐洲國家選定最優(yōu)先的領(lǐng)域是能源效率，特別注重建築節能，其他能源效率行動(dòng)計畫(huà)，還包括工業(yè)、交通、運輸、家電、發(fā)電、輸配電效率等。其次是再生能源，特別注重生質(zhì)能，尤其是第二代生質(zhì)燃料、太陽(yáng)光電、聚焦式太陽(yáng)熱能、大規模離岸風(fēng)力發(fā)電、氫燃料電池，目標是再生能源所占比率須達20％以上，其中生質(zhì)燃油占10％以上。
另外的重點(diǎn)目標是碳捕獲與封存（CCS）技術(shù)，希望在2020年前使CCS完成商業(yè)化的部署。核電技術(shù)則著(zhù)重於第四代核能電廠(chǎng)技術(shù)與核融合技術(shù)。
在能源科技策略計畫(huà)中，能源科技發(fā)展分項有：
（1）以第二代生質(zhì)燃料逐漸取代傳統化石燃油，且使其生產(chǎn)過(guò)程發(fā)展為永續生產(chǎn)。
（2）透過(guò)工業(yè)級規模的示範與系統效率等研究，達成碳捕獲與封存技術(shù)的商業(yè)化與普及性。
（3）加倍最大型風(fēng)機的發(fā)電量，並率先應用於海域風(fēng)電場(chǎng)。
（4）大型太陽(yáng)能光電，包括聚光型發(fā)電系統的商業(yè)化與示範。
（5）建構單一與智慧型歐洲電力網(wǎng)，大規模整合再生能源與分散式能源系統。
（6）擴大建築、運輸、工業(yè)等部門(mén)的節能產(chǎn)品與系統的市場(chǎng)。
（7）維持核分裂技術(shù)的競爭優(yōu)勢，以及核廢料處理的長(cháng)程解決。
美國
在太陽(yáng)光電推廣方面，美國政府於1997年揭示「百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計畫(huà)」之後，於2007年又在加州推出百萬(wàn)太陽(yáng)能住宅計畫(huà)，協(xié)助家庭及企業(yè)建立太陽(yáng)光電設備，並提供獎勵補助。美國在2008年因而成為全球第五大太陽(yáng)電池生產(chǎn)國，更是全球第三大市場(chǎng)，設置量是342MW。
在風(fēng)電發(fā)展方面，2008年安裝了8,358MW，是全球第一大市場(chǎng)。惟受金融風(fēng)暴影響，使得2009年市場(chǎng)裝置容量降低，但在經(jīng)濟振興法案帶動(dòng)下，估計美國市場(chǎng)裝置容量將繼續成長(cháng)，仍維持全球第一大市場(chǎng)的地位。值得一提的是，GE自進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)後，依靠美國市場(chǎng)，目前已成為全球第一大風(fēng)力發(fā)電業(yè)者。
另為因應2008年金融風(fēng)暴，美國提出EESA與ARRA兩法案以穩定經(jīng)濟與振興投資。其中規劃能源相關(guān)經(jīng)費約750億美元，主要用於發(fā)展替代能源和智慧電網(wǎng)，其中包含全球最大規模再生能源發(fā)展規畫(huà)，投資額約320億美元。2009年1月又提出「New Energy for America」計畫(huà)，預計投資1千500億美元於再生能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
總結歐巴馬政府能源政策目標如下：電力結構—再生能源2012年占10％；2025年占25％。運輸部門(mén)—6年內至少推廣1百萬(wàn)輛插入式電動(dòng)車(chē)在美國道路運行，2025年前提高車(chē)輛燃油效率1倍。能源效率—至2030年前提高總體能源效率50％。對外依賴(lài)—10年內停止進(jìn)口石油。CO2排放—2050年CO2排放降至1990年排放量的80％。其他能源技術(shù)發(fā)展—包含外海油田鑽探、二次採油、碳捕獲與封存、第四代核能電廠(chǎng)、核融合等技術(shù)。
與歐盟相同，美國除了清潔能源計畫(huà)3大要素，即再生能源、新能源利用及能源效率之外，能源科技發(fā)展的要項也包含：發(fā)展下一代生質(zhì)燃油及燃油設施；加速複合動(dòng)力車(chē)的商業(yè)化；發(fā)展商業(yè)級規模的再生能源；推動(dòng)數位化電力網(wǎng)；推動(dòng)燃煤低碳技術(shù)的商業(yè)化與應用；其他—外海油田鑽探、二次採油、碳捕獲與封存、核能等技術(shù)的發(fā)展。
德國
德國在太陽(yáng)光電推廣方面，早在1990年就曾推出「1千戶(hù)太陽(yáng)能屋頂計畫(huà)」，1999至2003年更實(shí)施「10萬(wàn)戶(hù)太陽(yáng)能屋頂計畫(huà)」，接著(zhù)2004年通過(guò)再生能源法的法令補充修訂，以低利貸款、優(yōu)惠購電大幅放寬補助優(yōu)惠，使德國取代日本成為全球第一大太陽(yáng)光電市場(chǎng)。但是，2008年西班牙市場(chǎng)暴增，德國退居全球第二，但年設置量仍有1,500MW。
在風(fēng)電推廣方面，由於德國內陸適合裝置風(fēng)力發(fā)電的地區已趨飽和，因此近年市場(chǎng)規模下降，業(yè)者就積極向海外發(fā)展，德國政府也提供優(yōu)惠貸款協(xié)助業(yè)者海外擴張。另外，德國也於2009年1月實(shí)施新版再生能源法案，大幅提高離岸風(fēng)力發(fā)電的收購價(jià)格，推動(dòng)離岸風(fēng)力發(fā)電發(fā)展。
在能源效率方面，德國推動(dòng)「經(jīng)濟振興計畫(huà)」，重點(diǎn)是減稅、因應氣候變遷基礎投資與節能，其中10％投入建築節能產(chǎn)業(yè)。
在新能源利用方面，僅在2010年，德國政府就投入約10億歐元於能源和氣候相關(guān)研究，未來(lái)將資助核能的研究和擴大再生能源。
總結德國能源政策目標如下：2050年減少溫室氣體排放量至1990年的20％；燃煤與燃氣電廠(chǎng)利用碳捕獲與封存技術(shù)（2020年前完成）；極度開(kāi)發(fā)交通、家電與工業(yè)系統節能技術(shù)；再生能源占總能源比率，2010年16％、2020年18％、2050年60％；核電2010年占25％；2020年再生能源將占德國電力供應的35％，2050年是80％。
丹麥
丹麥風(fēng)力發(fā)電占全國電力供應的20％，由於技術(shù)先進(jìn)，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)已搶占到全球市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。惟2000年後丹麥陸域市場(chǎng)安裝量已經(jīng)趨於飽和，目前業(yè)者開(kāi)始積極出口。
中國
中國於2009年提出「新能源產(chǎn)業(yè)振興規畫(huà)」，把2010年風(fēng)電裝置目標提高到30 GW，並提出2020年150GW的裝置容量目標。
此外，為促進(jìn)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)化與規?；l(fā)展，中國跨部門(mén)共同擬訂了「金太陽(yáng)示範工程財政補助資金管理暫行辦法」，提高對一些省市推展太陽(yáng)光電系統設置項目的補助。
中國太陽(yáng)光電發(fā)電系統多為農村電氣用，2008年安裝了40 MW，是全球第10大市場(chǎng)。由於廠(chǎng)商大量投入，中國在2008年已成為全球第一大太陽(yáng)電池生產(chǎn)國。
總結中國能源政策發(fā)展目標如下。
（1）發(fā)展風(fēng)力發(fā)電主要在於帶動(dòng)當地機械、電機等傳統產(chǎn)業(yè)轉型。大部分業(yè)者自進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)後成長(cháng)迅速，惟產(chǎn)品品質(zhì)較國外差，但在培養本地產(chǎn)業(yè)的政策目標下，使用國產(chǎn)品成為中國市場(chǎng)主流。
（2）風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)方面，2008年新增裝置容量6,246 MW，成為全球第二大市場(chǎng)。
（3）2009年提出「新能源產(chǎn)業(yè)振興規畫(huà)」，把2010年風(fēng)電裝置目標提高到30GW，並提出2020年150GW的裝置容量目標。
日本
日本唯有開(kāi)發(fā)創(chuàng )新技術(shù)，才有機會(huì )達到溫室氣體排放減半的目標，因此政府提出「經(jīng)濟緊急對策方案」，將以約75兆日圓加速實(shí)現低碳社會(huì )及開(kāi)發(fā)節能型交通工具。目前著(zhù)重於供應端與需求端的效率提升和低碳技術(shù)的發(fā)展，已選定21項優(yōu)先發(fā)展技術(shù)，分布於數個(gè)領(lǐng)域如下。
韓國
根據韓國的「新成長(cháng)動(dòng)力遠景及發(fā)展策略」，4年內擬投入380億美元，其中60億投入建築節能，18億投入再生能源。此外，也鎖定3大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，即LED產(chǎn)業(yè)、綠色運輸系統，以及先進(jìn)綠色城市，並定義為「可解決經(jīng)濟社會(huì )問(wèn)題的IT（information technology）產(chǎn)業(yè)」。
臺灣 2009年4月全國能源會(huì )議後，政府「低碳施政」推出綠色能源促投措施，如「振興經(jīng)濟擴大公共建設投資計畫(huà)」5,000億元中納入10％綠色內涵；「因應景氣振興經(jīng)濟方案」提高購置節能設備與技術(shù)投資的抵減率、獎勵購置節能標章產(chǎn)品及提高再生能源設置；「節能減碳獎勵及輔導措施」擴大低利優(yōu)惠貸款，獎勵購置節能設備。
總結臺灣的能源科技發(fā)展有下列5項重點(diǎn)：節約能源—冷凍空調技術(shù)、照明技術(shù)、區域能源系統技術(shù)、建築節能技術(shù)、能源技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)；再生能源—風(fēng)能、太陽(yáng)光電、太陽(yáng)熱能、生質(zhì)能；新能源利用—燃料電池、氫能、電動(dòng)車(chē)具；能源關(guān)聯(lián)技術(shù)—電力電子技術(shù)、電力監控技術(shù)、綜合技術(shù)評估；溫室氣體減量技術(shù)—CCS、氣化技術(shù)。
在未來(lái)低碳能源結構中，CCS是最重要的關(guān)鍵技術(shù)，其應用除了可取代高汙染的傳統火力電廠(chǎng)外，更可應用在工業(yè)部門(mén)。電力部門(mén)的另外一項重要能源選項是核能，雖然它在2050年全球所占比率增加不多，但是在新興國家中，例如中國、韓國和印度，核電廠(chǎng)有大幅增加的趨勢。
在建築和工業(yè)部門(mén)，能源效率的提升被列為主要節能機制，尤其是冷凍空調與工業(yè)製程的變頻使用，以及最佳可用技術(shù)的不斷創(chuàng )新。
在未來(lái)，電動(dòng)車(chē)的興起使用除了可因應石油蘊藏與生產(chǎn)日益短缺的窘境之外，也因為電動(dòng)車(chē)的能源效率比傳統車(chē)輛的內燃機高，所以具有節約能源的效益。當電力部門(mén)的發(fā)電來(lái)源主要來(lái)自潔淨能源時(shí)，整體而言，電動(dòng)車(chē)的使用可以減少溫室氣體的排放。此外，電動(dòng)車(chē)尚有降低尖峰負載與儲能的功效。
最後，再生能源的技術(shù)將不斷改善，使其發(fā)電成本能夠與傳統能源競爭。同時(shí)，為了改進(jìn)其先天的不穩定性與低能源密度等缺點(diǎn)，先進(jìn)儲能系統的大量布置，將使再生能源逐漸成為全球的主要供電能源。
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