美國能源部(DOE)公布「建築美國」(Building America, BA)計畫第三方績效調查報告，2006至2015年間節省能源支出並提升環境健康達8.75億美元，整體計畫經費僅花費1.62億美元，內部收益率高達30.2%
摘要
(一)美國能源部下設建築科技辦公室(Building Technologies Office, BTO)於2018年2月21日公布「建築美國及建築能源規範計畫評估報告書」(Evaluation of Building America and Selected Building Energy Codes Program Activities)，是由第三方公司Industrial Economics, Inc(以下簡稱IEc)調查撰寫。
(二)「建築美國」(Building America, BA)計畫自1994年啟始至今，本次計畫績效調查報告資料僅針對2006年至2015年間，共計十年。
(三) IEc公司以專家訪談、模型計算，以及文獻回顧為本報告書方法論，初期即透過訪問建築科學專家，框列BA計畫的四大重點能源效率效果評估項目：建築物氣密性能(air tightness)、通風管道氣密性能(duct tightness)、建築外殼隔熱性能(envelope insulation)，及熱橋現象(thermal bridging)。
(四) IEc公司使用由美國能源部開發之建築能源最適化程式工具(Building Energy Optimization (BEopt) Software)計算上揭各項目節能數據，並委由獨立專家委員特別區分出研究對象能歸功於BA計畫之節能部分。
(五)報告書總結本計畫運作十年期間節省140兆BTUs(1BTU約為1,055焦耳)之能源，相當於節省能源支出6.89億美元，並額外減低對健康的負面衝擊，節省1.86億美元，共省下8.75億美元，整體計畫經費僅花費1.62億美元，內部收益率高達30.2%。
(六)建築物氣密性能項目節省比例高達75%，各項目節省能源量如表1所示。
表1、美國2006至2015年建築淨節能量[1]
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項目 |
淨節能量 (Trillion BTU) |
|---|---|
|
建築物氣密性能 |
104 |
|
通風管道氣密性能 |
16 |
|
建築外殼隔熱性能 |
17 |
|
熱橋現象 |
2 |
|
總計 |
140 |
(七)本報告書同時調查BA計畫對美國建築產業應用建築科技的影響，IEc統計超過300篇文章、15個產業相關期刊使用BA計畫之技術和實例，特別是是與氣密(air-sealing)、阻氣層(air barriers)和隔熱(insulation)相關的關鍵字，足以顯示BA計畫對提升美國建築物能源效率，並節省美國整體建築能源消費支出的正面效果。
評析
(一)BA計畫隸屬於美國能源部下「能源效率與再生能源辦公室」(Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, EERE)，目標以「全屋」的角度有效提高能源效率，兼顧住宅的舒適度與可負擔，開發在不加重裝潢和建造的成本負擔下，最大幅度改善建物能源使用效率的技術。BA計畫同時支援美國能源之星(Energy Star for Homes)、準零耗能住宅(Zero Energy Ready Home)等相關計畫。
(二)2006至2015年間，全美在四大項目上共節能250兆BTUs，透過德爾菲法(Delphi panel)逐一認列計畫，BA計畫占56%，為美國建築節能的主要推手。(表2)
表2、美國2006至2015年建築節能量可歸功於BA計畫的比率[2]
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項目 |
能源節省毛額(Trillion BTU) |
可歸功於BA計畫 |
淨節能量 (Trillion BTU) |
|---|---|---|---|
|
建築物氣密性能 |
183 |
57% |
104 |
|
通風管道氣密性能 |
26 |
64% |
16 |
|
建築外殼隔熱性能 |
39 |
45% |
17 |
|
熱橋現象 |
3 |
66% |
2 |
|
總計 |
250 |
|
140 |
(三) 2006至2015年間，使用美國行政管理和預算局實際貼現率7%計算，共省下6.89億美元，就算採低標計算省下2.71億美元也高過BA計畫十年經費的1.62億美元，高標計算節能效果高達10.1億美元。(表3)
表3、美國2006至2015年建築節省的燃料和費用[2]
|
項目 |
單位 |
基礎值 |
低標計算 |
高標計算 |
|---|---|---|---|---|
|
總節能(全部燃料種類) |
百萬MMBtu |
139.8 |
55.3 |
205.5 |
|
電力節約 |
百萬kWh |
9,992 |
3,889 |
14,544 |
|
天然氣節約 |
百萬therms |
1,021 |
406 |
1,504 |
|
燃油節約 |
百萬加侖 |
26 |
10 |
39 |
|
節能財務效果 (7%貼現率) |
百萬美元 (2015年價格) |
689 |
271 |
1,010 |
(四)節能減少能源生產，促進空氣品質，進而避免健康不利因素，節省1.85億美元健康可能支出。(表4)
表4、美國2006至2015年建築節能帶來的環境和健康效果[2]
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項目 |
單位 |
效果 |
|---|---|---|
|
預防二氧化碳排放量 |
噸 |
6,184,797 |
|
預防PM2.5排放量 |
噸 |
486 |
|
預防二氧化硫排放量 |
噸 |
10,525 |
|
預防氮氧化物排放量 |
噸 |
5,188 |
|
減少空氣汙染進而預防不健康之支出 (7%貼現率) |
百萬美元 (2015年價格) |
185 |
(五)此外，亦包含於2015年減少23萬桶進口石油，增進國家能源安全，但因影響幅度甚微，並不計入整體財務效果計算中。
(六)以政府內部控管角度，內部收益率高達30.2%，節能淨收益超過7.13億美元，效益成本比為5.4，為美國能源部高投資回報率重要部門。(表5)
表5、美國2006至2015年建築節能帶動的經濟效益[2]
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項目 |
單位 |
經濟效果 |
|---|---|---|
|
EERE投資之社會回饋(內部收益率) |
百分比 |
30.2% |
|
淨收益(7%貼現率) |
百萬美元 (2015年價格) |
713 |
|
效益成本比(7%貼現率) |
比值 |
5.4 |
(七) BA計畫為美國能源部超過20年延續性計畫，此次為首次進行多年期全方位評估調查，特別的是在調查初期進行領域內專家訪談，確保調查報告成果忠實反映計畫績效，降低因外部環境或其他計畫所產生的疊加效果，亦為此多年計畫導入新角度，重新審視BA計畫的未來性。
參考資料
[1] 美國能源部新聞稿，Comprehensive Evaluation Finds Building America Research Has Saved Millions for American Homeowners, 2018/03/01. https://www.energy.gov/eere/buildings/articles/comprehensive-evaluation-finds-building-america-research-has-saved-millions
[2]「建築美國及建築能源規範計畫評估報告書」全文，2018/02/21。https://www.energy.gov/sites/prod/files/2018/03/f49/BTO-ResidentialEE-Evaluation_Final%20Report_2-21-2018.pdf
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