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能源與土地使用的問題
我們在第 9 章討論了資源的稀少性與資源保育，能源在今天的經濟社會裡，當然是一項非常重要而且稀少的資源。所謂稀少，就是我們所有的需要，必須要以犧牲什麼有價值的東西，才能獲得滿足。這種說法也符合演化理論（evolutionary theory），如果世界上的資源無限，也就無所謂「物競天擇、適者生存」了。所以，無論我們決定如何使用任何資源，都會經過一個競爭的過程。也就是說，人們使用資源，並不限於他自己所生產的東西，而且要在競爭的過程中，並且能獲得他人所生產的資源。這就形成一個既競爭又合作的關係。這也就是亞當斯密所說，一隻看不見的手所造就的經濟模式。也是最可能引導，使社會福利最大化，提升生活水平的經濟模式。對能源與土地資源的使用，也應作如是觀。
能源是從地球本身發掘出來的礦物資源，如石油、煤、鐵、銅，以及其它各種金屬、非金屬礦物質，供人類使用，但是它們的供給是有限的，而且是不可再生的。這些資源的終極來源都是太陽，太陽的能源是無限的，但是其供給，因為地球表面可供人類使用的土地面積有限，所以太陽能的供給也受到限制。再加上人們對能源稀少性的認識，政府的能源政策與工業界對能源的使用，以及能源與土地使用規劃之間的關係，都是我們所需要面對的問題。
如果單就能源與土地使用來看，土地的使用與開發，除了區位與地點的選擇、公共設施的便利與否，法規的限制等，至少到目前為止，很少有對能源的使用加以考慮的。當我們開發新的住宅時，對外觀的美質與內部的功能，要比是否節省能源更受到重視。對於非住宅的開發，玻璃帷幕的辦公大樓、有如公園似的工業園區，所注重的是樣式，而非能源使用的功能與效率。再者，我們幾乎沒有聽到政府官員，為了節約能源而限制都會區向外蔓延發展的想法。
這一章的主要目的，就是希望對能源與土地使用的關係，建立一個基本的基礎概念。能源與土地使用的關係，可以定義作：土地的使用要增進能源的供給，同時減少對能源的需求。這種要求必須認識到：(1) 過去土地開發趨勢的倒錯及其影響；(2) 過去的趨勢必須加以重新導向。再者，各級政府的土地使用計畫，必須以能源的需求與供給為主要的考量因素，而加以管制。
在政策的大方向決定之後，對會影響到能源供給與需求的空間，以及建築物結構的問題，也必須考慮。現行管制土地使用的法律工具，也必須加以分析與檢驗。
確定在某一方面節省能源的方法，不至於造成另一方面能源的耗用。例如：種樹可以減少夏季的炎熱，但是也會妨礙冬天從陽光取暖；裝置太陽能集光板的空間，可能影響建築物的最適空間密度（高樓 vs. 透天厝）。
基本上，能源與土地使用，可以做為影響都會區、城市、以及里鄰地區能源供給與節約的主要考慮因素。展望未來，能源的消費只會增加不會減少。未來土地使用與人造環境（built environment）的開發與管制，必須考慮此一趨勢。不過學者的研究顯示，人們的土地使用與生活方式，只會作一些不關痛癢的改變。
1. 因為法規或消費者的要求，建築業者會提供節省能源的材料與建築方法，但是會避免昂貴的材料與建築方法。
2. 小型與獨棟或連棟的住宅與花園式的公寓，仍然會在城市郊區興建。
3. 除了對郊區的影響之外，為了節省開車至郊區購物中心的旅程能源耗用，也會鼓勵人口與經濟功能重回城市。
在說明了能源與土地使用的一般關係之後，我們將依序從以下四個特定主題，討論能源與土地使用的問題，它們是：
1. 能源與都會區的發展；
2. 土地使用與能源的消費及供給；
3. 能源與土地使用的方向與策略；
4. 我們需要怎樣的現代能源政策？
能源與都會區的發展
從歷史上看，廉價與充沛的能源的離心力，造就了今天城市的擴張發展。自從1973 年 OPEC 國家的石油禁運，造成能源危機之後，才使大家覺醒，開始討論以能源為誘因，遏阻城市的繼續蔓延，鼓勵城市的緊湊（compact）發展。這種能源會鼓勵人們重回城市的前提，是認為城市的建築及中，可以使能源的使用比較有效率。因為：
1. 都市的住宅密度高而且緊湊，會消費較少的能源。因為密度高或為集合住宅，交通運輸與其他目的的活動，對能源的需求會比較少。
2. 城市比較有利於運輸與通勤。因為城市的緊湊性，居民不需要長途跋涉去工作、購物、與休閒娛樂，而且易於搭乘大眾運輸工具。加上汽油價格不斷上揚，使用小汽車作為交通工具，通勤花費節節升高。
3. 城市能具體地發展有效率的能源使用系統。共生(cogeneration)與分區(district)能源系統技術都需要高密度與混合的土地使用。
但是在另一方面，關於都市住宅是否能源使用效率更高，也是我們關心的問題。有些研究指出都市住宅多數老舊，無法適應氣候變化保持適當的冷暖溫度。要改善這些缺點，也需要金錢的花費。至於城市是否有相當的運輸與通訊的利益問題，也有研究指出，近年來由於企業與工作機會的郊區化與分散化，以及現代資訊科技的發達，郊區的居民並不需要每天通勤到市中心來工作。關於是否城市有利於新能源技術發展的問題？就太陽能來說，平屋頂比較普遍，而且樹蔭無法遮蓋，都有利於太陽能的收集。然而，由於城市的建築物密集，對太陽能的需求，可能大於其收集的能力。再者，要在老舊的建築物上裝置太陽能設備，要比裝置在新而且低矮的建築物上困難而且昂貴。
許多重新評估城市能源優勢的研究，指出影響都會區發展的社會力量更為重要。許多中產階級家庭，外移至郊區以脫離城市的貧窮、汙染、擁擠。這種力量往往大於人們重返城市的意願。總而言之，對於城市是否有利於能源技術的發展，有正反兩面的說法。不過這些研究也讓我們重新思考中心城市的功能，包括：通勤成本、小汽車的使用、都市住宅的角色，以及評估新能源系統的空間需求等問題。
土地使用與能源的消費及供給
關於此一問題，我們將討論兩個相對的問題。一個是能源使用如何影響土地使用，另一個問題是土地使用如何能促進能源節約。
1. 能源使用如何影響土地使用
這方面的研究，最初注意到的土地使用變數，是都市蔓延的成本。包括：
「低密度獨棟住宅區的蔓延」，「高密度有計畫的蔓延」(集合住宅、連棟住宅等)。研究的結果顯示，高密度有計畫的蔓延」要比「低密度獨棟住宅區的蔓延」，節省 40% 的能源。但是也有學者質疑此一研究的方法，認為過於簡單而且與實際情況不盡相符。之後的研究顯示，能源的消費與家庭所得有高度相關，當然家庭的大小也影響能源的消費，此外，也有對住宅型態與能源消費的研究。
第二代的研究則比較注重能源與土地使用之間的動態關係。學者試圖建立某種模式，來追蹤能源與土地使用的關係，包括土地使用的改變，影響能源消費的大小，以及土地使用形態、交通運輸方式的選擇，與能源使用的關係等。
2. 土地使用如何促進能源節約
這方面的研究，認為能源節約是一項非常重要的能源策略，一項哈佛大學的研究顯示，節約能源可以減少 30% 到 40% 的能源消費。
3 而且節約能源不必倚賴任何技術上的突破，也不必顧慮核能、煤炭對人身的安全與環境的災難。大多
數對節約能源的研究，都認為土地使用與建築管制的機制，能夠促進能源的節約。在交通運輸方面，從倚賴小汽車轉向大眾運輸工具，也能節約能源的使用。這也需要土地使用的管制，促進緊湊而非蔓延式的都市發展。
3. 土地使用與能源的供給
關於土地使用與能源的供給，我們將討論土地使用對能源生產，與能源設施成本影響的問題，以及能源技術創新的問題。
(1) 土地使用與能源生產／設施
能源生產與設施對土地使用影響最大的就是煤礦的開採，其主要的問題是地表的挖掘與復原。這些工作包括：恢復地表的地形、移填表土、植栽與恢復土地的生產使用。無論是作農耕、住宅、商用或遊憩使用，都需要有成本的考量。第一、地表煤礦的開採，在有意無意之間，都會影響鄰近的其它土地使用。這種情形就會影響鄰近土地使用生產與消費函數的價值，這種成本即是外部成本。通常這種問題，就需要政府土地使用分區（zoning）的規範。能源設施的建設，往往也會造成同樣的問題，也要受土地使用分區管制法規的規範。特別是受濕地、海岸地區、景觀河流等環境敏感土地使用管制的影響。
第二個造成土地使用爭議的問題，是土地的開發形態與周邊的環境並不相容，又不易回復原狀，以至於無法作所希望的未來使用。假使能夠及早注意到不同土地開發的機會成本，也許可以避免此種爭議。例如：土地做戶外遊憩，或保留做科學研究使用，其自然狀態的價值，當然無法與私有權的市場價值，或需求的機會成本相提並論。因此，私有市場配置資源的機制，自然無法提供社會最適的（optimal）自然環境，而需要政府干預來矯正市場的失靈。不過在台灣，情形剛好相反，台灣是政府出售國有土地，帶頭炒作地皮，以賺錢為目的，大量開發綠地、林地、濕地、空地，甚至農地。
第三個造成土地使用爭議的問題，就是在土地的開發與保育之間，技術與時俱進所造成的不同影響也必須考慮。自然資源的開發，通常都是為了提供原物料。對原物料需求的增加，提高的供給價格，往往會引來替代品。假使技術的進步帶來更多、更廉價的替代品，原來開發的產品價格也會跟著變動。不過，在另一方面，自然資源保育所提供的財貨與服務，往往是無法由科技生產的，供給也不會增加。如果需求增加，自然資源的價格也會提高，開發自然土地的機會成本也會增加。假使開發行為的結果是無法逆轉的（irreversible），這種土地資源的錯誤配置，問題就更嚴重了。其他開發行為，如伐木、水力發電等，問題也莫不如是。
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