存下再生能源

作者: 撰文∕李名揚 | 科學人雜誌 – 2012年4月28日 上午10:42

以再生能源大規模發電時,其不穩定的發電量將危及電網的安全,因此最好能將電能儲存起來,需要時再使用。目前有哪些大型儲電設施可以設置?台灣又該朝哪個方向發展?

重點提要

■抽蓄水力發電廠是全世界最普遍使用的大型儲電設施,但受地形、環境保護等條件限制。

■目前全世界大型儲電設施的主流研發方向為鋰電池、液流電池及鈉硫電池。

■台灣有開發燃料電池的潛力,並期待金屬空氣電池能研發成功。

面對化石能源枯竭的危機,發展再生能源成為全世界必然的趨勢,然而太陽光和風力都不受人指揮,發電量極不穩定。若要維持電網穩定,最好的辦法就是把太陽能和風力所發的電能儲存起來,在適當時間穩定輸出。因此,大型儲電裝置的發展近年來逐漸受到各國重視。

義大利物理學家伏特(Alessandro Volta)在1799年發明電池後,人們使用儲電裝置已經超過200年,然而目前能容納發電廠多餘電力的大型儲電裝置只有一種,就是抽蓄水力,可以配合發電廠的能力,達到十億瓦(GW)等級。

台灣在日月潭水庫附近有明潭及大觀二廠兩座抽蓄水力發電廠,裝置容量2.6GW,佔全台總裝置容量的6.3%,其中明潭發電廠的裝置容量1.6GW,大於核一廠,是亞洲第一、全球第四大的抽蓄水力發電廠。可是,台灣也只有這兩座抽蓄水力發電廠,因為興建抽蓄水力發電廠的適當地點難覓,水庫又有破壞生態的疑慮,加上若因極端氣候而集中降雨時,下游地區將面臨洪水的威脅。台灣還有沒有其他地方可以興建水庫?水庫蓄水量是否足夠?都讓人質疑。

因此最適合台灣(及其他沒有抽蓄水力發電地形條件的國家)的方法,只有利用二次電池(可反覆充電的電池)進行化學儲能。第一個二次電池是法國物理學家普蘭特(Gaston Plante)於1859年發明的鉛酸電池,經過100多年的技術改進,便宜又安全,是目前世界上使用最多、最成熟的儲電技術。

不過鉛酸電池有幾個根本的問題,工業技術研究院綠能與環境研究所新能源技術組副組長楊昌中指出,鉛酸電池的製造過程和廢電池處理都對環境造成很大的負擔,因此必須搭配完整的回收系統;其次是鉛酸電池雖然比各種先進電池便宜,可是使用壽命太短;最大的缺點是鉛酸電池只要放電量較高,損壞率就非常高,若每次都100%放電,只能使用200次,不適合做為大型儲電系統。

因此現在全世界的發展重點是可以大型化的三種先進電池:鋰電池、液流電池及鈉硫電池,雖然技術未臻成熟,但已有一些示範計畫正在進行中。

由小變大的鋰電池

鋰電池分為鋰金屬電池和鋰離子電池,早期使用的是鋰金屬電池,但因有嚴重的安全問題,現在廣泛使用的都是鋰離子電池,以日本三洋、索尼、松下、日立,以及韓國三星、LG的技術最先進,但這幾家公司都沒有早期投入大型儲電領域,因此現在以中國的比亞迪及美國的A123在大型儲電市場的表現最好。比亞迪去年聯合另外三家中國廠商,在中國承接了一個14百萬瓦(MW)的示範案,A123也準備在美國加州建置8MW的示範案,台灣則只有能元科技和國內的太陽能發電系統廠商合作,最近剛開始測試50千瓦(KW)的小型儲電系統。

能元科技執行副總經理楊家諭表示,鋰電池的特性是能量密度高,很小的質量、體積就能儲存相當多的電能,很適合用在講究輕薄短小的3C產品,以及需要盡量減輕負重的電動車。3C產品需要高能量密度、可長時間使用,以鋰鈷電池為主;電動車需要高電流,並特別強調安全性,在過充或因事故而導致電池受壓、穿刺時,不能造成嚴重危害,因此使用不容易產生氧氣的鋰錳、鋰鐵或鋰鎳錳鈷電池。

至於大型儲電,則是近兩年才開始受到注意的應用方向,尤其日本311地震造成嚴重缺電,更吸引全世界鋰電池廠大規模投入。因為不必過於強調輕薄短小,加上需要遠超過3C產品的使用壽命,因此比較常用鋰鐵或鋰鎳錳鈷電池。不過楊家諭強調,除了材料的選擇外,其他如整體電池設計、電解液的選擇與調配、電極板的配方與設計等,對儲電效能也都有很大的影響。

鋰是比較稀少的元素,價格偏高,是鋰電池儲電不易推廣的重要原因。工研院綠能所燃料電池計畫協同計畫主持人張文振表示,有一種做法是利用電動車汰換下來的鋰電池來儲電。電動車的鋰電池在使用一段時間後,瞬間放電能力會衰退得非常快,造成電動車喪失爆發力,當電池性能下降為80%,就不適合繼續做為動力來源,因此可以把這些汰換下來的鋰電池轉為儲電設施,延長其使用時間,降低成本。不過工研院綠能所企劃組組長何無忌指出,每個汰換下來的鋰電池其衰退程度、速度都不一樣,會造成電源管理的困擾,只要一個電池出問題,就會使整個系統產生危險,因此必須搭配很好的監控技術。

另一個方向是回頭研究鋰金屬電池。楊家諭表示,鋰金屬電池的安全問題來自於充放電時,鋰離子會在負極的鋰金屬電極表面形成樹枝狀結晶物,可能刺穿電池中間的隔離膜。可是鋰金屬電池的能量密度是鋰離子電池的好幾倍,因此許多人都在研究避免結晶的技術。

【欲閱讀完整的豐富內容,請參閱科學人2012年第123期5月號】

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地球日 屏北高中部落青年培力 糧食議題說分明

作者: CLiao | 環境資訊中心 – 2012年4月27日 上午11:31

本報2012年4月27日屏東訊,特約記者廖靜蕙報導

屏北高中原住民專班今年將有5位代表台灣前往荷蘭參加「國際環境守護組織(Caretakers of the Environment International,CEI)青年年會」,22日地球日當天,台灣地球憲章聯盟與清華大學也在屏北高中舉辦一整天糧食安全的環境教育研習,由獲選的5位學生擔任司儀及主持人,現場學生提問踴躍,顯示對糧食安全以及世代正義的關注。

主辦單位聘請國內知名的糧食安全的專家學者授課,課程包括永續未來的人文生態關懷、從世界飢餓看社區糧倉與糧食主權、基改作物與種子保存、水文與海洋對農業的影響、落實農村社會與文化再生、友善環境的生產與行銷;講師包括前林業試驗所所長金恆鑣、綠色陣線協會執行長吳東傑、主婦聯盟環境保護基金會專員江宜穎、清華大學教授張康克、旗美社區大學主任張正揚以及屏東環保聯盟理事長洪輝祥。

講師群提出拋出糧食議題讓學生思考,包括石油價格因匱乏而飆升,仰賴糧食進口的台灣,未來將面對糧價飆漲的處境;而1960年代,一個農民需養活7人,現在則必須養活116人,背後意味著務農人口減少以及農業環境的困頓。

特別的是,當學生聽到台灣使用農藥每公頃40公斤,居全世界農藥單位面積使用量的第三名,只低於中國以及南韓,都大感驚訝。而這群剛參加過「飢餓三十」體驗活動的學生,也回答不出為何有飢餓問題。
即有學生詢問,為什麼糧食生產這麼多還有分配不均的問題?吳東傑舉咖啡為例,台灣並不生產咖啡,但在市面上買得到1杯30元、80元或100元的咖啡,以1公斤咖啡煮80杯計算,1公斤咖啡可賺得2400、、6400、8000元,但生產者1公斤只能得到1元美金(台幣32元左右)。全球糧食幾乎由五大公司控制,價格也由他們制定,在削價競爭下,最大的受害者往往是生產者,這些生產糧食的人,所得無法買足夠的糧食餵飽家人。此外,日益嚴峻的氣候因素造成歉收、石油漲價,也使得糧價高居不下,窮人買不起。這也是為何台灣這幾年來要推動雜糧生產以及農民保種,透過糧食自主、社區糧倉的概念,提供台灣的糧食自給機制。

基因改造議題方面,基改種子聽起來很吸引人,部分學生也習於稱之為基因改良,但真的解決了糧食問題嗎?江宜穎指出,目前基改技術無法解決的問題,以及基改種子商控制種子造成更多農民負債的事實,基改糧食也未能餵飽全世界。

而另一方面,種子保存以及育種的技術越來越受到重視,去年參加CEI的台灣團隊,即以台灣小米種原回家的故事,向全世界發表。江宜穎表示,30多年前,曾有美國學者來台採集了上百種原住民部落的小米種原,多年來保存在美國國家種原庫,直到前年經台大農藝系教授發現,去信索回了一部份種原,讓多樣化的小米種原再度回到原生土地。

這段故事令在座原住民高中生感受到,原來部落文化如此重要。

學生對於有機農業的未來也表達關心,本身即以知識分子投入農務的屏東環保聯盟理事長洪輝祥表示,有機產品有不同形式,要能獲利就是賣「瓶瓶罐罐」的產品,但有違對土地的概念;最好是號召志同道合的人共同支持,減少包裝友善環境。

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石油漲氣候差 世界糧價再漲

路透社 – 2012年4月26日 下午5:16

(路透華盛頓25日電)世界銀行(World Bank)今天表示,全球糧食價格再度上漲,原因在於石油價格提高、亞洲大量進口以及歐洲、南美洲與美國部分地區氣候惡劣。

世銀表示:「榖物、脂肪、油類與其他食物價格指數,自今年1月以來每個月都在漲。」

國內糧價尤以非洲居高不下,原因是糧食大量進口,加上區域貿易限制、囤貨、社會動盪與天候惡劣等因素影響。

不過世銀表示,糧食生產前景仍「看好」,一方面是因美國減少以玉蜀黍作為原料生產酒精能源,另方面是因歐元區債務危機使全球需求減弱,減少價格壓力。中央社(翻譯)

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本報特約—-宏觀縱覽/回良玉:認真落實扶持政策和技術措施

中央日報 – 2012年4月26日 上午10:59

  中共中央政治局委員、國務院副總理回良玉23日至24日在河北考察夏糧和春耕生產。他強調,奪取夏糧豐收,實現全年糧食穩定發展目標,對於穩定經濟社會發展大局至關重要。目前正值夏糧產量形成的關鍵時期、春播作物播種的關鍵時節,各地區、各有關部門要認真貫徹落實今年中央1號文件精神,加大對糧食和農業生產的扶持力度,抓好夏收作物田間管理,引導農民種足種好春播作物,加強技術指導和農資供應,大力推進科學抗災減災,確保糧食“九連豐”,力爭實現“九連增”。

 回良玉先後來到河北省唐山市豐潤區、玉田縣、豐南區,深入田間地頭,實地察看小麥長勢,詳細瞭解田間管理和高產創建技術措施,看到麥田苗情較好、長勢均衡,夏糧豐收有基礎、有希望,他感到十分欣慰。他來到農技推廣區域站、種業科技公司和農民專業合作社,與科技人員親切交談,詢問中央關於推進農業科技創新與推廣的政策落實情況,瞭解種子、化肥、農藥等農資市場供應情況。他還考察了奶牛養殖場和乳品加工企業,強調要把品質安全放在首位,加快發展現代畜牧業,切實增強消費者信心。

 考察期間,回良玉聽取了河北省農業農村工作彙報,對前一階段夏糧和春耕生產取得的成績予以充分肯定。他強調,今年春管春播動手早、行動快、措施實,夏糧再獲豐收有條件,早稻生產開局良好,春耕備耕進展順利。但對存在的困難和問題也要高度重視,對可能出現的不利氣候條件、對農資價格高位運行可能帶來的影響都不可低估。要進一步加大工作力度,繼續抓好春季和全年農業生產。一要堅持糧食穩定發展目標不動搖,一季一季抓好落實,力爭夏糧增產、早稻增產、秋糧穩定,鞏固糧食發展的好勢頭。二要堅持抗災奪豐收不放鬆,牢牢繃緊抗災減災這根弦,強化監測預警,適時啟動應急回應,大力推進科學抗災,努力把災害損失降到最低程度。三要堅持科技興糧創高產,推進糧食高產創建上層次、上水準,組織專家分區域、分作物、分季節、分災種制定技術方案,開展技術指導,因地、因時落實好關鍵技術,促進先進適用技術到田到戶。四要堅持落實政策鼓幹勁,不斷發出重農抓糧的信號,最大程度發揮政策的激勵效應。五要堅持轉變作風求實效,以實幹興農、以實幹強農、以實幹富農。

                     (大陸國研網專供)

【中央網路報】

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節能減碳從公部門做起

工商時報【台北訊】

號召國人節能減碳,加速台灣邁向低碳社會,行政院今年5月起將帶領政府機關及學校推動「四省專案」計畫(省電、省油、省水、省紙),成立「全方位節約能源服務系統」,透過政府以身作則的節能成效,引導民間採行節約能源措施,協助工商業界及政府機關學校各項節能改善服務,減緩氣候變遷,減少二氧化碳等溫室氣體排放。

能源局指出,我國政府機關與學校,早已透過自律方式從事各項節能減碳措施,中央機關以農委會為節能案例,實施階段節能策略,分別為訂定能源管理制度、建置能源申報系統、建立節能輔導與推動落實節能改善。97至100年累計節約用電1,070萬度、節約率14.2%;地方政府以北市政府為典範,透過四階段節能策略,97至100年累計節約用電4,222萬度、節約率12.05%;大專院校以台大為例,自96年起連續4年用電負成長,97至100年累計節約用電826萬度、節約率5.94%;高中學校屏東女中,在提昇能源效率目標,建置能源管理系統、推行節能改善與師生同學習,獲得經濟部節電及節水績優獎,97至100年累計節約用電16.4萬度,四個案例節能成效卓越,顯示政府落實推動節能減碳的決心。

能源局表示,為儘速將節能減碳相關成果擴及工業、商業部門,已透過專案計畫成立「全方位節約能源服務系統」提供工商及政府機關學校節能減碳現場(on-site)技術服務、專業技術訓練、成功案例研討會、電話技術諮詢及網路資訊平台等服務,協助產業界共同推動節能減碳,為公司企業節省營運成本,帶動節能減碳相關產業發展,共創國家、企業、民眾「三贏」局面。服務專線:(02)8911-0652。

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ENO年會 學生秀環保創意

中央社 – 2012年4月24日 下午6:05

(中央社記者陳淑芬台中24日電)明道中學將今天訂為「ENO day」,在校園推出環保創意活動,學生將舊報紙、樹葉及垃圾袋穿上身大秀創意,趣味橫生。校長汪大久表示,希望學子從國際性活動看到廣大世界。

台中市政府與明道中學共同主辦「第二屆ENO全球環境線上組織亞太年會」,ENO(全球環境線上組織)是推動全球氣候變化、生態、森林、水資源等議題組織,23日至28日在中市舉行年會,校方訂今天為「ENOday」舉辦環保創意活動,百名各國代表參與。

明道中學今天很環保,學生們在活動中將各種環保創意穿上身秀出班級創意,有班級將舊報紙摺成帽子戴著入場,有人將落葉與垃圾袋組合融入裝扮,學生們使出渾身解數展現環保創意。

最受矚目的是綜合科一年29班的學生,以雨傘搭配舊報紙與枯葉出場,在豔陽天顯目又可遮陽;高中二年級13班學生響應龍年議題,用報紙及廢棄光碟象徵龍鱗片,排出人龍隊伍,展現團結的力量。

汪大久表示,校園裡有來自17個國家代表參與活動相當難得,希望學生在校園活動體驗到小型地球村,並看到廣大的世界。

主辦單位晚間將在圓滿劇場舉行「世界文化之夜」,推出馬來西亞、泰國、印度等國歌舞演出,推廣環保、生態、植樹等主題理念。1010424

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江丙坤:盼兩會談環保合作

作者: 記者薛孟杰╱台北報導 | 中時電子報 – 2012年4月24日 上午5:30

工商時報【記者薛孟杰╱台北報導】

由台灣環境永續發展基金會、大陸中國環境科學學會及全球華人科學家環境論壇首度共同舉辦的「2012兩岸環保高峰會議」昨(23)日登場,海基會董事長江丙坤致詞時表示,環境保護已成兩岸政府必須面對的重要課題,未來希望能透過兩會,探討兩岸環保合作模式。

「2012兩岸環保高峰會議」邀請來自大陸、香港、美國共約150名環保專家,齊聚台北探討環保對策。

江丙坤致詞時表示,經濟發展是目前兩岸共同目標,環境保護則是追求兩岸人民福祉必要條件。他說,海陸兩會的協商在經濟面協議已有初步成果,僅剩兩岸經合架構協議(ECFA)後續協議及投資保障協議等較艱難的議題需後續協商,希望未來能將環保、永續發展課題提到兩岸協商項目上。

大陸前環保部副部長、中國環境科學學會理事長王玉慶則指出,大陸環境汙染日益嚴重,大陸因此將環保作為基本國策,也將節能環保產業、永續發展作為未來產業發展重點,環保投資更列入「十二五」計劃,期望兩岸能透過專業交流、高峰會等強化兩岸環保產業合作。

永續發展基金會董事長陳龍吉則說,舉辦大型兩岸高峰會很不容易,他期待論壇彙集專家意見替兩岸環保盡心。

環保署多位官員亦邀邀出席論壇。環保署長沈世宏強調,環境保護需要全球70億人口共同改變,各國政府責無旁貸藉由大幅度改革,以創新科技配合誘因制度,促使大眾改變行為,才能有效遏止溫室氣體排放,在這個時刻,兩岸經驗交流顯得格外重要,因為它能加強環境改善的速度。

昨日議程中,成大教授蔡俊鴻在會中發表「氣候變遷對於台灣空氣品質潛在影響初步研究」,他說,到2030年,台灣的地理氣候教科書可能得重新改寫,因為地區氣候已出現不小變化,例如,夏冬兩季降雨情況明顯減少,降水減少最多的區域溫度將逐年上升。此外,到了2030年,台灣二氧化碳濃度將倍增,各地普遍出現增溫現象,平均年均溫可能上升近一度,未來空氣品質只會越來越差,因此,保護環境已成為具急迫性的工作。

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重建設輕汙染 兩岸環保合作箭在弦上

自立晚報 – 2012年4月23日 下午10:34

【記者郭玉屏台北報導】「2012兩岸環保高峰會議」昨〈二十三〉日開幕,海峽交流基金會董事長江丙坤致詞時表示,環境保護已成兩岸政府必須面對的重要課題,希望未來能透過兩會探討兩岸合作模式。

由台灣環境永續發展基金會和大陸中國環境科學學會首度共同舉辦的兩岸環保高峰會議上午在台北福華飯店舉行。超過百名兩岸及旅美環保專家學者,將對氣候變遷、空氣汙染等6大面向進行討論。

江丙坤指出,經濟發展是目前兩岸共同目標,環境保護則是追求兩岸人民福祉必要條件;目前兩會(海基會和大陸海峽兩岸關係協會)協商在經濟面向協議已有初步成果,只剩下兩岸經濟合作架構協議(ECFA)後續協議及投資保障協議等較艱難的議題還需協商,希望未來能將環保、永續發展課題提到兩岸協商項目上。

主辦單位環境永續發展基金會董事長陳龍吉說,要舉辦一個大型兩岸高峰會是一件很不容易的事,此次論壇彙集兩岸及美國多位專家參加,相信將為兩岸環保提供有用意見。

大陸前環保部副部長、中國環境科學學會理事長王玉慶表示,大陸經濟快速發展,不過從環境監測結果總體來看,環境汙染非常嚴重。

王玉慶認為,大陸目前已將環境保護作為基本國策,也將節能環保產業、永續發展作為未來產業發展重點,更將環保投資列入「十二五」(2011-2015)計劃,期望透過專業交流、高峰會等強化兩岸環保產業合作。

出席此次論壇人士包括,海基會董事長江丙坤、前監察院長錢復、環保署長沈世宏、大陸前環保部副部長王玉慶、中國工程院院士郝吉明、全球華人科學家環境論壇召集人方丹群等。2012/4/23

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江丙坤盼兩會探討兩岸環保合作

中央社 – 2012年4月23日 上午11:39

(中央社記者蘇妍鳳台北23日電) 「2012兩岸環保高峰會議」今天開幕,海峽交流基金會董事長江丙坤致詞時表示,環境保護已成兩岸政府必須面對的重要課題,希望未來能透過兩會探討兩岸合作模式。

由台灣環境永續發展基金會和大陸中國環境科學學會首度共同舉辦的兩岸環保高峰會議上午在台北福華飯店舉行。超過百名兩岸及旅美環保專家學者,將對氣候變遷、空氣汙染等6大面向進行討論。

江丙坤指出,經濟發展是目前兩岸共同目標,環境保護則是追求兩岸人民福祉必要條件;目前兩會(海基會和大陸海峽兩岸關係協會)協商在經濟面向協議已有初步成果,只剩下兩岸經濟合作架構協議(ECFA)後續協議及投資保障協議等較艱難的議題還需協商,希望未來能將環保、永續發展課題提到兩岸協商項目上。

主辦單位環境永續發展基金會董事長陳龍吉則表示,要舉辦一個大型兩岸高峰會是一件很不容易的事,此次論壇彙集兩岸及美國多位專家參加,相信將為兩岸環保提供有用意見。

大陸前環保部副部長、中國環境科學學會理事長王玉慶指出,大陸經濟快速發展,不過從環境監測結果總體來看,環境汙染非常嚴重。

王玉慶說,大陸目前已將環境保護作為基本國策,也將節能環保產業、永續發展作為未來產業發展重點,更將環保投資列入「十二五」(2011-2015)計劃,期望透過專業交流、高峰會等強化兩岸環保產業合作。

出席此次論壇人士包括,海基會董事長江丙坤、前監察院長錢復、環保署長沈世宏、大陸前環保部副部長王玉慶、中國工程院院士郝吉明、全球華人科學家環境論壇召集人方丹群等。1010423

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地球日 高市環保時尚秀驚豔全場

自立晚報 – 2012年4月22日 下午10:41

【記者郭偉如高雄報導】昨(22)日是世界地球日42週年,高雄市政府特別於真愛碼頭舉辦環保公益活動,由台灣小姐陳怡文領軍,以環保創意服裝時尚走秀,宣揚資源回收等環保理念,驚豔全場。

高雄市副市長劉世芳指出,市府推行環保不遺餘力,更領先全國制訂太陽能光電屋頂條例等相關法規,希望議會儘速通過實施,也呼籲各界一起做環保、愛地球。

這場「世界地球村‧環保樂生活」宣傳活動,昨日一早於真愛碼頭展開,以園遊會闖關形式,宣導節能減碳、資源回收DIY、綠能交通與太陽光電應用等時下最夯的環保議題,吸引大批民眾騎乘單車前來共襄盛舉。

活動重頭戲,由曾擔任地球小姐、第4屆台灣小姐冠軍的陳怡文領銜,率領樹德家商學生展開環保時尚秀,展示一系列以塑膠袋、窗簾、廢棄光碟等廢棄物及環保素材製作的環保創意服飾,其中3套主秀服裝,還分別以龍、鳳與市花木棉花為主題,帶來豐富的視覺藝術饗宴,繽紛的色澤與大膽的創意,博得現場民眾一致好評。

劉世芳表示,高雄過去因重工業發展污染嚴重,為帶給市民優質的生活環境,市府推行環保不遺餘力,相關的環保政策與措施都走在最前端,在生態部分,全市共有19座生態濕地公園,總面積廣達900公頃,其中3處為國家級,還有1處即將獲得世界級的認可,對於淨化空氣、調節微氣候、創造生態多樣性都有很好的助益。

劉世芳指出,市府積極推動綠能、文創等符合世界環保標準的產業進駐高雄,同時推動氣候變遷條例,限制溫室氣體排放。此外,更率先全國制訂太陽能光電屋頂條例,推廣高市各公寓大廈、新大樓與住家,設置太陽能光電屋頂,將充足的日照轉為綠能,希望市議會早日通過,使建築業與相關產業能落實環保理念。身為地球公民,她也期盼大家共同努力節能減碳,身體力行做環保,愛台灣、愛地球。2012/4/22

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