日月潭推動電動船行動策略方案

        一、 緣由

    乘船遊湖為日月潭重要觀光活動，目前潭面載客船舶數量經總量管制為139艘（未滿20噸之動力小船136艘、20噸以上之動力客船3艘），均使用柴油引擎驅動，雖馬力大、速度快，但亦帶來噪音、震動、水質、空氣污染、水域油污染及機艙火災等直接污染，與船速過快引發船浪沖刷水庫邊坡，造成邊坡水土流失等間接衝擊，且有違日月潭慢遊觀光發展策略等間接負面效應。

    除國內外遊客已逐漸重視此項問題外，98年2月8日馬總統、98年12月17日行政院觀光推動委員會及99年元月6日吳院長亦不約而同指示日月潭應朝向綠色低碳湖發展永續觀光，且符合國際節能減碳潮流，並連帶發展國內電動環保產業鍊。

    本政策受限於日管處為觀光單位，僅能以獎補助策略勸誘業者配合實施改裝或新建。但近年來日月潭觀光風氣大增，有74％的船均已完成汰換，除非誘因足夠，始能提昇業者配合意願。

    另一方面是限制措施有限，航政主管機關如航政司、航港局中部航務中心、南投縣政府均表示既有法令無法限制僅能建造電動船，爰經協調後，由水庫主管機構-台電公司於102年以會銜公告方式，限制116年起柴油船禁止於日月潭水庫航行。

    而在經費來源方面，無論是經濟部之國營會相關基金、環保署之空污基金等均表示無法配合補助，爰回歸由日管處逐年編列預算支應。

    本行動策略方案即在以上限制條件下訂定，期以完成總統、院長之指示，推動日月潭載客船舶全面電動化。

        二、 前置作業辦理情形

    （一） 日管處為執行政府推動日月潭綠能遊艇政策，即規劃著手研擬計畫，並經交通部98年4月1日交航字第0980002841號函核定「日月潭船舶轉型綠色能源新船推動計畫」。

    （二） 依該計畫續於98年10月委託「財團法人船舶暨海洋產業研發中心」航港局中部航務中心（以下簡稱船舶中心）辦理「日月潭發展綠能船舶研究規劃案」，包含技術可行性與營運方式評估、綠能新船建造經費概算、遊客與船家問卷調查等項目，並針對船家辦理說明會，釐清相關成本效益問題，更引進12人座電動船於日月潭實船試航。經專業單位評估，既有柴油船經改裝或新建為電動船後，配置62kwh電池，其性能與續航力可滿足一日航行量（以航速6節連續航行4小時）所需，充電速度可分為8小時慢充與1小時快充，甚至可發展30分鐘電池交換機制，已相當於一般柴油船營運模式。

    （三） 本行動策略方案併同補助作業要點草案前於100年4月提報交通部觀光局轉陳交通部，後於100年10月奉毛部長指示應將所有船舶均納入補助對象（原方案僅針對新建者予以補助），並詳細評估成本效益與相關課題，尤針對電池之安全與環保機制詳細評估後，重新提案。

    （四） 觀光局即續於100年10月13日召開推行電動船相關課題協調會，以釐清航政法令與環保補助課題，惟僅獲台電公司同意推動於116年起公告禁止柴油船航行之限制依據。

    （五） 日管處續於100年10月20日召開說明會，說明不限新建或改裝均可獲得補助，鼓勵日月潭船舶業者參與推動電動船，並獲得多數船家認同。

    （六） 經多方蒐集相關課題並研擬對策後，於101年1月提報新版行動策略方案，新舊版本行動策略方案暨補助要點精神對照表如下表1。

        三、 現有船舶營運狀況分析

    目前139艘載客船舶中，有實際營運者約100艘，未營運者約39艘。以船齡分，10年內新FRP船計103艘，佔74％，10～20年舊船佔4％，20年以上老舊船佔22％。

    目前柴油船一日營運量約環湖4-6趟，每趟營運時間約60分鐘，實際航行時間約30分鐘，每趟油料費約300元。

    如採62kwh之電動船則可航行約4趟（4小時），每趟航行時間約43分鐘，每趟電費僅約15度，不到50元。如加裝增程充電系統，可邊航行邊充電，則續航力可延長至8趟（8小時）。

        四、 業者配合意願問卷分析

    日月潭所有載客船舶均為私人所有，故本政策之成功實繫於業者之配合意願。本處前於100年11月2日辦理「電動船政策配合意願調查問卷」，問卷內已說明未來補助策略包含改裝與新建均可獲得補助，補助項目包含電動系統、增程充電系統及備用複合動力系統，以兼顧業者最重視之電動船之性能、續航力與穩定性。

    經發出139份問卷，並以簡訊提醒船舶所有人回擲問卷後，總計完成58分問卷回收，佔總139艘之41.7％。

    問卷成果摘述如下：

    （一） 有意願於104年以前配合者計23艘（39.7％），分別為101年度7艘、102年度2艘、103年度0艘、104年度13艘。

    （二） 無意願於104年度前配合者計35艘（60.3％），對電動船尚無信心者有21艘，新船才剛下水暫無意願者20艘。（可複選）

    分析問卷成果，大部分船家對電動船尚無信心，其原因在於日月潭僅有一座慢速充電站，且對電動船相關科技穩定度與安全度尚有疑慮。亦或者是新船才剛下水，短期間內尚無經濟能力參與改裝或新建計畫。

    而對於有興趣配合者，則持續追蹤與輔導，並設定每四年為一階段，各階段目標數約在30艘左右。

        五、 課題與對策

    課題一：政策之推動含鼓勵與限制面，日管處僅得實施補助與配套鼓勵措施以勸誘業者配合，惟如何由法制面規範所有柴油船轉換為電動船，始能落實政策推動？

    對策：

    （一） 日月潭載客船舶相關主管機關及權責為1.航政主管機關-航港局中部航務中心（客船）及南投縣政府（小船），負責船隻檢查丈量等監理發照業務。2.水庫管理機構-台電公司，負責審核船舶航行權。3.觀光主管機關-日管處，負責審核碼頭泊靠權，以及船舶現場管理。

    （二） 承上，日管處為觀光機關，於推動電動船政策方面僅能以鼓勵及配套優惠措施勸誘業者配合。本政策之落實，亟需相關權責單位明確訂定柴油船禁航年限或相關限制，以避免業者存在觀望心態。

    （三） 交通部觀光局前於100年10月13日召開「日月潭推行電動船政策相關課題」研商會議，就此議題相關結論如下：

      1. 航政司及航港局中部航務中心均表示船舶法係全國一體適用，無法針對日月潭水域限制其上船隻僅得使用電池動力。

      2. 台電公司則承諾願於102年前修訂「公告日月潭水庫蓄水範圍及其申請許可事項」，將最高船速由10節調降為8節。另以116年為目標年，與日管處會銜公告禁止日月潭水庫柴油動力載客船舶航行。

    課題二：經查10年內新船已達103艘，舊船僅餘36艘，能採新建方式配合者有限，且已落成之新船如何引導其配合改裝為電動船？如何提昇業者申請意願？

    對策：本案之成功實繫於業者之配合意願，為提高業者之配合意願，本方案提出以下優惠措施，以拉大柴油船與電動船之營運成本及效益。（詳請參考  八、配套鼓勵措施與成本效益分析）：

      1. 改裝或新建補助，並簡化申請流程。補助款採階段性調降額度，以鼓勵業者儘早配合政策。

      2. 提供充電或電池交換費用補貼（104年度以前）。

      3. 船席租用、售票窗口租用、上架場使用享有優先權與半價優惠。

      4. 交通船營運審查享加分優待。

      5. 協助媒體行銷推廣。

      以101年度完工之電動船與柴油船比較，10年來購船及營運成本加計配套措施優惠，其效益價差為598.8萬元（新建）或238.8萬元（改裝）。 惟本政策仍亟賴有明確的柴油船相關限制始能確實推動。

    課題三：船舶所有人對電動科技仍有疑慮，如何確保電動船航行之續航力與穩定性？

    對策：

    （一） 提昇續航力-補助設置增程充電系統：該系統包含燃油發電機與充電器，啟用時可持續將電力充入電池中以驅動馬達，可將純電動模式續航力由4小時延伸至8小時。

    （二） 提昇營運穩定性-補助設置備用複合動力系統：該系統即為油電混合系統，在原軸系上增設離合器、燃油引擎及相關操控設備，於電動系統失靈時可即時接手推進船舶，不致因電動系統失效而產生安全或營運問題。

    課題四：目前充電設備規格尚未明確化，電動船上架維修檢查場所不足，影響電動船配合意願。

    對策：

    （一） 經查目前經濟部工業局業參考美國SAE充電標準訂有交流充電規範，惟該規範係屬小型充電站、充電器合一之交流型充電，且充電電纜限制於15公尺內，恐無法滿足船用充電需求。針對船用充電需求，根據船舶中心評估，建議參考日本CHAdeMO規範，該規範已有電動船實做經驗（圖為東京海洋大學實做系統），可採充電站、充電器分離設置，且具有50Kw急速充電能力，較適用於日月潭現場條件。

    （二） 第一階段（101-103年度）充電機制預定於水社及伊達邵兩主要碼頭設置快速充電設備，可於1小時甚至30分鐘內充電80％、2小時內充電100％。經評估8座充電站約可滿足102年以前16艘電動船充電需求。

    （三） 第二階段（103-104年度）充電機制為引進電池交換機制，經初步評估，擬由政府建設電池交換站（含充電設備等之硬體），交由民間準備備份電池，以租用交換方式，可在30分鐘內完成電池抽換，並可有效提昇電池活性。

    （四） 於上架維修檢查場方面，鑑於目前日月潭尚無完全合法之上架場，且法令要求船舶需實施定期檢查，爰由日管處於102年底前完成能滿足電動船需求之上架場建設，並就電動船與柴油船採差別定價，以為配套。

    課題五：電池為電動船之核心設備，如何確保補助金額用於電池設備，以及電池如何達到性能、安全與環保要求。

    對策：

    （一） 於電池數量方面，規劃其補助金額需佔總補助金額之30％，或100萬元以上，可限制業者將大部分補助款確實用於電池採購上。

    （二） 規範電池種類應為鏻酸鋰鐵或其他充放電效率相等或更佳之電池，需採可抽換之模組化設計，且電池芯需通過UL1642或IEC61960或CNS14857或與上列標準相同等級之安全認證。

    （三） 上開等級之電池保固期約3年，係指正常使用情況下，3年內電池需可保持60%以上蓄電量。且不同於鉛酸電池，製造、使用、運送或損毀時不會對環境造成污染。

    （四） 電池組係採模組化，由多顆電池芯串聯，藉由電池管理系統偵測電池芯狀態，如有損壞可單獨抽換。一般而言，電池芯約在使用六年後，蓄電量才會降低至不堪使用之60％，此時專業電池廠商將回收再利用（如較低階之不斷電系統、大樓備用電力系統使用或重新激發活性），或藉由電池交換機制保持電池之活性與穩定度。

        六、 電動船建議性能、規格與造價參考

    本規格經由船舶中心提出初步建議，並經多次與日月潭載客船舶業者協調研商後，訂定以下基本規格。惟電池電動科技及造船產業多屬訂製品，爰經多方訪價後訂定合理之造價參考，俾利作為補助之基準。

    （一） 基本性能與規格:

    1. 最高速度8節，巡航速度6節，建議規格為：

     （1） 配置62kwh電池，可連續航行（不含營業停等時間）至少4小時，相當於一天環湖4趟之營運距離。

     （2） 使用增程充電系統（20kw發電機及18kw充電器）後，可持續保持充電狀態，故可增加續航力，達到連續航行8小時以上，約環湖8趟。

     （3） 如為確保航行之穩定度，亦可安裝備用複合動力系統（油電混合系統），可邊以柴油引擎航行邊充電。

    2. 以朝霧-伊達邵為例，柴油船以10節航行需9分鐘，電動船以6節航行約需15分鐘。航行日月潭4碼頭一圈總時間差異不到13分鐘。

    3. 假設船舶每天航行4圈，電動船每圈耗用電力約15度，約50元，一天約200元，年電費約7.2萬元；柴油船每圈油費約300元，一天約1,200元，年油費約43.6萬元，每年相差36.4萬元。

    4. 電動馬達扭力大，可瞬間加力，比相同馬力之柴油引擎更能對付偶發瞬間強風。

    （二） 50人座電動載客小船建議規格與參考價格：（均規劃納入部分補助項目）

        七、 補助機制：

    本補助機制係以116年柴油船禁航年為目標，每4年為一階段逐步降低補助額度，以鼓勵業者儘早配合政策。

    （一） 補助對象：改裝或汰換新建之船舶均可申請補助。

    （二） 補助項目：

      1. 採改裝者：含電動馬達系統、可充電電池模組、電池管理系統、增程充電系統、備用複合動力系統（不含燃油引擎）與船舶自動辨識系統之採購及安裝測試等必要費用均可獲得補助。

      2. 採新建者：除前述改裝項目外，新建之船體亦可申請補助，且採低阻力之雙體船可獲得更多補助。

    （三） 補助額度：以單體小船升級費用需720萬元、新建費用需1,260萬元為估算基礎，初步規劃分4期予以階段性補助，詳如下表3：

      1. 101-104年補助不超過50％，改裝最高補助360萬元，新建最高補助560萬元。

      2. 105-108年補助40％，改裝最高補助288萬元，新建最高補助488萬元。

      3. 109-112年補助35％，改裝最高補助252萬元，新建最高補助452萬元。

      4. 113-116年補助30％，改裝最高補助216萬元，新建最高補助416萬元。

    另雙體小船因航行時尾浪較小，對邊坡及設施衝擊力較小，惟成本較高且需兩套推進系統，基於鼓勵原則，補助額度較單體小船增加50萬元。

    客船方面，因日月潭容許建造之客船噸位數為20至99，建造經費無法估計上限，爰補助額度得比單體小船增加100萬元。

    雙體客船方面，比照雙體小船原則，補助額度較單體小船增加150萬元。

    註：依據採購法第4條規定，財物採購補助金額在公告金額（100萬元）以上者，補助額度不得超過50％，否則受補助對象需依採購法辦理採購，補助機關亦需全程監標。

    （四） 申請流程：當年度補助預算於3月份核定後，即公告開始受理申請，申請人完成改裝或新建後，於當年度申請期限內檢附簡易申請文件提出申請。日管處受理後，即辦理核驗程序，通過核驗者，提報審查委員會，通過後即可撥款。

        八、 配套鼓勵措施與成本效益分析

    （一） 配套鼓勵措施：

      除提供補助經費、完備充電與維修環境外，亦可利用日管處相關資源予以輔導鼓勵，每年可獲得之直接優惠為3.4萬元，如加計約5倍之各項優先權與媒體曝光等乘數效益，每年可獲整體配套效益達17萬元，分述如下：

      1. 船席租用享有優先權與半價優惠：擁有電動船之公司行號可優先選擇承租日管處所轄公有碼頭船席位，且享有租金優惠50％，價值每年1.8萬元。

      2. 售票窗口租用享優先權與半價優惠：擁有電動船之公司行號可優先承租日管處所轄公有票亭，且享有租金優惠50％，價值每年6千元。

      3. 上架場享優先使用權與半價優惠：電動船可優先登記使用上架檢查場，且享有50％費率優惠，以每次優惠5千元計，價值每年1萬元。

      4. 交通船營運審查享加分優待：擁有電動船之公司行號加入交通船營運評審時享有加分優待，確保交通船營運權、交通船席承租權及旅遊套票合作營運權。

      5. 協助行銷推廣：協助電動船辦理相關媒體曝光活動。另日管處如經抽驗發現受領補助款之電動船仍以備用複合動力系統作為主要推進模式，得取消各項配套優惠措施。

    （二） 購船及營運成本分析：

      在同樣50人座20噸小船的營運模式前提下，比較電動船與柴油船10年內的購船與營運成本：於101年度新建柴油船，10年後累計購船及營運成本約1,469萬元。101年度新建電動船，10年後成本累計購船及營運成本約1,059萬元，另如將100年度新建柴油船予以改裝，則10年後成本累計購船及營運成本為1,429萬元，如加計相關充電與配套措施優惠差異，效益價差高達598.8萬元（新建）或238.8萬元（改裝）。（詳如下表4）

      惟實際上評估參與改裝之柴油船應為船齡5年以上之船舶，其柴油船殘值應未達700萬元。

以下另就維修保養成本、油電費成本說明：

      1. 維修保養成本：柴油船之維修保養包含例行機油、過濾器等耗材定期更換、一般零件損壞更新、吊缸維修及每10年乙次引擎大修等，10年內維修保養成本約337萬元。而電動船因結構單純，重要組件均密封，故幾無維修保養費用，另鋰電池組假設壽命約6年全面更換乙次需160萬，平均每年攤提約26.7萬，加計其他零件耗損，10年內維修保養成本約297萬元，可節省40萬元。且在電池成本逐漸降低、電池性能與穩定度持續提昇趨勢下，以及參考宜蘭冬山河電動船經驗，該船電池組已達7年壽命仍服役中，故兩者維護價差可望持續擴大。

      2. 油電成本：購船成本可經由補助拉近兩者差異，維修保養成本相差不大，但柴油與電動船在油電成本上則可見明顯差異，柴油船每月油費支出約3.6萬元，年度油費約43.2萬元。電動船每月電費支出約0.6萬元，年度電費僅約7.2萬元。10年累計差異高達360萬元，且國際油價持續上漲趨勢，高階充電電池價格持續降低，兩者價差將持續拉大。

        九、 配套限制措施

    （一） 實施柴油船禁航：於民國103年辦理「電動船營運模式研究分析」，視電動船營運成果評估日月潭水域實施僅限電動船航行年期。水庫管理機構-台電公司則承諾願於102年前修訂「公告日月潭水庫蓄水範圍及其申請許可事項」，將最高船速由10節調降為8節。另以116年為目標年，與日管處會銜公告禁止日月潭水庫柴油動力載客船舶航行。

    （二） 加強柴油船污染稽查：行政院環保署及南投縣政府環保局業承諾對載客船舶業者進行空氣汙染及水汙染防制宣導，必要時亦應落實取締，俾維護日月潭環境品質。

    行政院環保署及南投縣政府環保局亦將參與日管處主辦之「載客船舶聯合稽查小組」，每月執行載客船舶聯合稽查作業，負責稽查載客船舶有無違反空氣污染或水污染情形。

        十、 配套建設

    （一） 充電設備：除直接補助造船差價外，並全面改善碼頭充電設備，初步設置8支充電柱，102年起建設電池交換站並建構電池交換機制，於104年底前提供免費充電或補貼電池交換費用。

    （二） 上架場：鑑於目前上架維修場均難以合法經營，日管處預定於102年完成電動船專用上架場建設，並提供電動船優先使用與半價優惠措施。

        十一、 推動目標與時程：

    本政策以「所有船舶均轉換為電動船」為總目標，於99年起逐步推動，以116年為目標達成年。期間主要工作項目計有：推動補助制度、解決充電問題、引進電池交換機制、設置電動船上架檢查場、落實相關獎勵與限制配套措施及協調相關單位修訂法令等。各階段目標與時程如下表：

        十二、 財務分析

    本經費含補助費用、充電設備建設費用、上架場建設費用、相關委託專案管理費、研究規劃費及委託船隻核驗報告費等，總計估算約需5.7億元，詳如表8。各年度各類補助方式數量及經費估算表詳如表9、表10（表9、表10係根據業者意願及既有船齡預估各年度配合數量，實際支用仍應以各年度預算編列、申請及審查結果為準。）

    本案經費經多次協調，諸如經濟部能源局、工業局、國營事業委員會、環保署等單位均表示無法提供相關經費或相關基金共同參與，爰由日管處自行分年編列預算2-6千萬元至民國116年止，其中101年度已核定補助款2,340.9萬元、充電設備經費1千萬元。爾後年度經費亦依此方向辦理。

    註：本表係根據業者意願及既有船齡預估各年度配合數量，實際支用仍應以申請、審查狀況為準。

        十二、 財務分析

    （一） 二氧化碳排放分析

      條件1： 每公升超級柴油排放約2.7公斤二氧化碳。

      條件2： 每艘船每月耗用油料約1,450公升。

      條件3： 經常性航行船舶以100艘計。

      條件4： 碳排放價格以每公噸1,500元計(李堅明，2009)。

      條件5： 每棵樹木每年吸收約8公斤二氧化碳，每公頃林地約1500棵樹木（林務局資料）

    可得：每艘船每月二氧化碳排放量約3.9公噸，日月潭船舶每月排放約390公噸，每年高達4,680公噸，其每年碳排放成本經由社會外部化吸收高達702萬元，或是需要58萬5千棵樹木，等於390公頃的森林來吸收。

    （二） 觀光效益：經電動船於日月潭實際試航體驗及問卷調查結果，搭乘者對電動船平穩舒適、無震動、無噪音、無油煙味之感受非常深刻，且願意如採電動船營運，則乘船意願可提昇3成，且可接受票價提昇2成，亦即載客船舶之營收可增加5成。另以生態旅遊角度言，日月潭環潭區遊客量以每年6百萬人次估算（含100萬國際遊客量），若能全力發展綠色低碳湖，以電動船做為號召，可大幅提升國際生態旅遊角色，吸引更多國內外觀光客。

    （三） 設施維護效益：目前柴油船因高速側浪容易造成日月潭水庫邊坡嚴重沖刷及碼頭設施經常性損壞，日管處每年投入水域設施及邊坡維護經費約1千萬元，水庫管理機構-台電公司另亦編列經費執行邊坡維護工作。電動船航行速度慢、側浪小，可大幅增加邊坡及水域設施壽命及降低維護經費。

    （四） 產業效益：發展電動船可連結國內各大主流產業，包含電池、電機、太陽能板及造船等產業，並得利用日月潭做為發展世界級綠能遊艇最佳研發與宣傳基地。本案139艘船投入改裝與新建之直接費用預計可達12.4億元，可創造約584個就業機會。