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摘要:
學生們學會計算操作家用電器或學校設備所需要的能源成本。 
 
年級程度: 
五年級~十二年級
 
領域: 
家政、數學、自然與生活科技、科技教育
 
場地: 
教室 
 
時間: 
準備時間:30-45分鐘
活動時間:根據能源成本分析表的完成度,進行一至三個50分鐘長的課堂活動
 
關鍵字彙: 
生命週期總成本,燭光 (流明,亮度單位)
 
主要概念領域: 
•生活品質
•能源使用的管理 
 
準備事項:
向當地的能源提供廠商(台電)取得某些特定的價格資訊(水電瓦斯的費率、石油價格...等)
 
 
學習目標
學生能夠
•計算出使用各式各樣的電器用品所需的能源費用
•比較購買、以及使用不同的照明裝置與家電用品所需的費用

基本原理:
藉由學習計算使用能源所需的費用,以及比較購買與操作一般電器用品與省電產品間的成本差別,可以讓 學生在選購電器用品時做出明智的決定。
 
準備教材

•白熾燈泡一個(選用)
•日光燈管一只,具有與白熾燈泡同樣的照明度
•視課堂情況,影印一份或數份學生手冊中的能源成本分析表搭配課堂活動使用。
照明所需的費用
﹣比較使用白熾燈泡與日光燈管兩者所各需要的花費

(上兩份資料為同一附件)

比較電冰箱的價格與其運轉所需的電費的差別
使用小型與中型電器用品與電機裝置的電費成本

備註:課堂活動同時需要使用電器用品調查表,電器用品與電機裝置的電費成本計算表,以及家長同意書。

 
背景說明

王立宏先生買了一顆60瓦的白熾燈泡,花了30元,林誌玲小姐買了一根17瓦的日光燈管,花了200元,而它具有跟一顆白熾燈泡幾乎同樣的照明度。王立宏先生買的那顆白熾燈泡很顯然是比較經濟實惠的選擇,但事實上真的是這樣嗎?

我們知道使用照明與家電用品或是給車子加油的費用成本是多少嗎?採購的時候選擇較有效率的照明裝 置、家電產品、或是較省油的車款(即使在採買的當時,這些產品的價格似乎高於其他效率較低者),就長遠的考量來說是否是比較省錢的方法?我們可以從回答這些問題的過程中,找出節省能源費用成本的方法,並且學會如何更有效率地使用能源。

然而要估計我們所使用的能源的成本,首先必須找出關於能源價格的資訊。石油價格的資訊可以在附近的加油站找到,水電瓦斯的費率可以從繳費通知單上得知。如果這些資訊皆不容易獲得,可以在搭配課堂活動使用的能源成本分析表上找到台灣於1995年的能源產品平均價格。

下一個步驟則是要計算出該物件所使用的能源的總成本。一般而言可以使用下列的公式來計算:

使用的能源總量× 每單位能源的費率價格= 能源的花費成本

舉例說明,假設有一輛每星期耗油20公升的汽車,如果石油的價格為每公升28元 (2006年8月台灣95無鉛汽油每公升單價),那麼這輛汽車的石油/ 能源總成本即為:

20公升石油× 每公升28元= 560元(每星期)

這列公式可以用來計算使用許多不同物件所需的能源總成本,例如照明裝置、家電用品、或是其他使用能源產品運轉的物件。請參考搭配課堂活動使用的能源成本分析表, 表裡附有更多此類計算的實例。

這個計算能源使用總成本的公式也可以用來比較其他類似型號物件的能源使用總成本,我們可以藉由比較不同型號物件的能源使用總成本,來找出使用成本最低的物件。就長遠的角度打算,消費者選擇能源使用總成本較低的產品會比購買成本高者省錢。舉例來說,讓我們來計算這兩輛新車每年所需要消耗的石油成本;兩輛車子的售價相同,第一輛車子在加了1公升汽油以後可以跑10公里,而第二輛車在加了1公升汽油以後則可以跑15公里。假設這兩輛車一年下來都跑了13,000公里,而每公升石油的平均價格為28元,我們就可以利用下列的公式,計算出每輛車每年所需消耗的石油成本。

每年跑13,000公里/ N mpg × 每公升汽油28元= 每年的汽油花費

第一輛車每年的石油花費

每年跑13,000公里/ 10mpg × 每公升汽油28元= 36400元(每年汽油花費)

第二輛車每年的石油成本

每年跑13,000公里/ 15 mpg × 每公升石油28元= 24266元(每年汽油花費) 第二輛車使用1公升的石油就可以跑15公里,因此每年的石油總成本會低於第一輛車的,而購買第二輛車的消費者每年則可以節省下12134元的油錢。也因此,根據上述的計算與比較,購買第二輛車就能源成本的角度上來看是比較經濟實惠的選擇。

雖說選擇購買能源消耗成本低的產品是人人都知道的道理,但在購物的時候消費者並不總是會去注意閱讀這方面的資訊。消費者通常會傾向於比較產品型號間的標籤價格,而購買其中最便宜的產品。然而,只根據最低的標籤價格來決定購買某樣產品,並不會為消費者達到真正省錢的目的,因為標籤價格低的產品通常比能有效使用能源但標價略高的類似型號產品還要耗電,換句話說,所需消耗的能源總成本較高。再者,與能有效使用能源的產品相比,便宜但能源使用效率較低的產品通常使用壽命較短,也就是說它們必須經常被更換。舉例來說,一個白熾燈泡的壽命為1,000小時,而一根日光燈管即有10,000小時的壽命,十顆白熾燈泡的壽命相加起來才等於一根日光燈管的使用壽命。

將某樣產品的標籤價格與它所消耗的能源總成本相加,就會得出該樣產品的生命週期總成本。下列是一個簡單的生命週期總成本計算公式,

該產品的標籤價格+ ([每年的能源成本] × [產品壽命,以年為單位]) = 生命週期總成本

計算生命週期總成本可以幫助消費者了解自己在產品的有效壽命期限中,使用該產品所必須支付的總成本。消費者若懂得比較產品間生命週期總成本的高低差異,即可以了解購買總成本較低的產品的經濟性,而這些產品通常也較能有效地使用能源。(請同時參考能源成本分析表上的計算範例)

充分地認知使用能源的方法與使用能源所花費的成本之間的關係有許多好處。在了解我們所用的產品需要消耗多少能源來運轉之後,就可以找出更聰明有效率的使用方法,因此既可省錢又可節約能源。而學會如何比較類似型號產品間的能源 成本差異之後,消費者就能在購物時選擇能源總成本較低的產品。幸運的是,許多能源總成本較低的產品同樣也能有效地運用能源,並且較不會破壞我們的生活環境。

 
教學流程
引起動機:
與學生討論下面的情境;
王立宏先生買了一顆60瓦的白熾燈泡,花了30元,林誌玲小姐買了一根17瓦的日光燈管,花了200元,而它具有跟一顆白熾燈泡幾乎同樣的照明度。請問購買哪一種產品是比較經濟實惠的選擇?

讓學生表態自己是否認為照明裝置的電力成本是考慮購買的重要因素,再問他們認為哪一個消費者的選擇是可以真正地達到省錢的目的。將學生們的答案紀錄在黑板或其他可供日後參考的地方,並讓他們解釋自己回答的根據。

讓學生知道藉由對各項物件的能源成本進行分析,便可以學習到回答上列問題的方法。

進行步驟:
1.在學生用教本中可以找到數份能源成本分析表。根據學生所完成的能源成本分析表格來引導出生命週期總成本的概念,並講解計算範例的內容(請參考基礎背景,另可參考表格上已有的計算範例)

2.指定回家作業,讓學生在家裡完成能源成本分析的調查活動,並鼓勵他們尋求成年家庭成員的協助,以完成這項作業。備註;在進行這項作業活動前,最好可以先取得家長的同意。

備註;在計算年度的能源成本時,本活動使用將每月成本乘以12個月的方式結算,但因為能源的使用量會因為季節的交替而變化(例如冬天的黑夜較長,照明設備的使用量因此增加),這個計算方式只能反映出部分的真實情況。教師可以試著與學生討論這方面的缺失,並解釋為了計算方便,本活動將以每月能源用量為標準來估算年度成本。而對計算實際年度成本有興趣的學生可以嘗試測量每個月的能源使用量,將得到的結果繪製成長條圖表示,並比較每月能源用量的不同。
 
結語:
讓學生一同討論能源成本分析表裡所提出的問題,並趁機將內容引回在引起動機部分裡所討論的情境。請學生們根據已完成的表格裡所得出的數據校正原本的答 案。

帶領學生討論選用能有效率地使用能源的產品與使用能源所需支付的成本之 間的關聯。學生們是否認為能源使用效益就整體來說即代表了使用成本效益 ?現今而又有什麼樣的阻礙使得消費者不會去購買能夠有效率地使用能源的產品?

利用能源成本分析表裡得出的結果與能源之煋課堂裡的行動方案: "能源效益評估"活動,設計出一套能源使用的管理計畫。
 
評量
形成性:
•各個能源成本分析表的完成度
•對這些指定閱讀裡的問題,學生們的回答正確性有多高?
•學生們能否就使用能源成本與生命週期總成本兩方面做考量,來解釋購買某樣產品的原因。

總結性:
• 學生們能否計算出未在課堂上提出的物件的生命週期總成本,比如熱水器之類的產品(關於生命週期總成本的資訊,請參考本章節的基礎背景部分)