半岛体育app绿色能源现况及优缺点分析PDF

　　半岛体育app綠色能源現況及優缺點分析 吳森博 財團法人台灣綜合研究院 102年9月17 日 2013/09/17 1 前言  「綠色能源」是自然界中一種可以循環滋生的能 源，遍佈地球各處。從永續發展的角度來看，綠 色能源是人類未來所倚賴的主要能源。 綠色能源特色： 可就地取得，就地應用；取之不盡，用之不竭。  在使用過程中對環境的衝擊比傳統能源少。 降低「溫室效應」。 運用綠色能源產生的相關科技，可帶動就業機會。 2013/09/17 2 美國能源消耗分布 資料來源： US EIA, 2007 2013/09/17 3 能源的分類 能源 再生能源 (綠色能源) 非再生能源 太陽能：太陽光、風、 化石燃料：煤、石油、 水力、洋流、 天然氣、頁岩 海洋溫差、生 油、油砂、天 質能 然氣水合物 核分裂燃料：鈾235 地熱能 核融合燃料：氘 潮汐能 2013/09/17 4 綠色能源種類 2013/09/17 5 太陽能的應用 2 太陽能量常數：1.38kW/m 2 約66%到達地面：約1kW/m 全球能源消耗量僅為太陽照射量40% 2013/09/17 6 太陽能優缺點 優點：  無窮盡、不枯竭  清潔能源、無公害 可於電力需求地發電、不需能量傳輸 缺點： 能量密度小 時間不穩定 晝夜、季節、氣象( )  製作過程汙染  立體障礙 2013/09/17 7 太陽能集熱板(金屬) 2013/09/17 8 太陽能熱水系統 儲熱桶 太陽輻射能 熱水供 太陽輻射能 應 輔助電熱器 集熱器 冷水補充 利用熱虹吸原理 2013/09/17 9 太陽能熱水系統 2013/09/17 10 大型太陽能熱水系統 泵浦循環 與電熱或瓦斯或燃 油鍋爐搭配 宿舍一樓 宿舍二樓 宿舍三樓 2013/09/17 11 太陽能溫水游泳池 2013/09/17 12 太陽能乾燥 2013/09/17 13 太陽熱能發電系統 集中塔式發電系統 2013/09/17 14 太陽熱能發電系統(新型 ) 澳洲預定於2006年建立一座高約 原理 1000公尺的太陽能塔作為發電系 太陽光加熱直徑約 統，這座發電量為200MW的電廠 1.5公里的玻璃,使 將供應20萬戶住宅用電，預算約 它形成類似溫室的 新台幣200億元 功能，此玻璃邊緣 約 3公尺高，逐漸 延伸到高塔基座周 圍為 25公尺高，進 約1.5公里 入高塔後變成一股 上升氣流，塔身讓 空氣透過32台渦輪 機而轉動發電 2013/09/17 15 太陽光電能系統應用 2013/09/17 16 太陽光電能系統應用 多晶矽 單晶矽 非晶矽(6-9%) (15-18%) (18-20%) 2013/09/17 17 風力能的應用 風能可利用之上限理論值為 60% 2013/09/17 18 風力能優缺點 優點：  無燃料問題  建造費用低廉較水力、火力或核能發電廠便宜( )  無輻射與二氧化碳等公害 可分散式發電，沒有大型發電設施過於集中的風險 缺點：  生態上的問題(干擾鳥類) 風力不穩定，風力和風向時常改變，能量無法集中  需要大量土地興建風力發電場 噪音 2013/09/17 19 風力機組的設置 農 山 田 脊 海 河 岸 道 邊 旁 2013/09/17 20 離岸式(Offshore)發展 丹麥Middelgrunden 英國Blyth 4 MW 40 MW （20 x 2 MW ） （2 x 2 MW ） 10.5 MW （7 x 1.5 MW ） 2000年商轉 2000年商轉 2000年商轉 瑞典 10 MW （5 x 2 MW ） 2002年商轉 瑞典 丹麥Horns Rev 丹麥Nysted 2003年商轉 160 MW （80 x 2 MW ） 158.4 MW （72 x 2.2 MW ） 2001年商轉 2013/09/17 21 應用風力發電的考量 噪音 生態 荷蘭曾評估因 不同人為因素 造成鳥類死亡 的比較 2013/09/17 22 台灣風力發電場 台電澎湖中屯風電示範系統 每部機組600kw 雲林麥寮風力發電示範系統 天隆竹北春風風電示範系統 每部機組660kw 每部機組1750kw 2013/09/17 23 生質能應用 資料來源：能源教育知識網 2013/09/17 24 生質能優缺點 優點： 減少對石油類能源的依賴 隨處取得能源 減輕自然環境的污染 碳中和 缺點： 儲存及運輸問題，使用地點限制大 轉換的成本過高  無法立即迅速使用發酵( )  耗費水資源及能量 2013/09/17 25 生質能是目前最廣泛使用的一種再生能源 約佔世界所有再生能源應用的三分之二 木材與林業廢棄物如木屑等 農作物與農業廢棄物如黃豆、玉米、稻殼、蔗渣等 畜牧業廢棄物如動物屍體、廢水處理所產生的沼氣 垃圾與垃圾掩埋場與下水道污泥處理廠所產生的沼氣 工業有機廢棄物如有機污泥、廢塑橡膠、廢紙、黑液 2013/09/17 26 生質柴油的應用 濾 廢食用油或 酯 純 油脂作物 化 化 生質柴油 水 BIODIESEL 反 、 應 脫 過 甲 醇 觸 媒 粗甘油 廢 水 （蒸鎦、精製） 2013/09/17 27 廢棄物處理衍生固態燃料 (RDF-5)能源與環 保的明日之星 廢棄物衍生燃料 (Refuse Derived Fuel, RDF) 係將廢棄物經不同處理程序製成燃料的技術 其中固態型衍生燃料乃是將廢棄物破碎、 分選、乾燥、混合添加劑及造粒成型等過 程製成固態錠型燃料。 較偏遠鄉鎮採垃圾掩埋方式的區域最為合適 衍生固態燃料特色(RDF-5): ◉體積縮小為十分之一 ◉ 熱量為煤炭的三分之二 ◉儲存期可達半年，不會腐化 ◉ 分散式加工再集中應用，便於運送 2013/09/17 28 水力發電應用 高處的水往低處流動時位能轉換為動能，因水流的動能推動水輪 機葉片而轉動（機械能），如果將水輪機連接發電機，就能帶動 發電機的轉動將機械能轉換為電能。 抽蓄式 2013/09/17 29 水力能優缺點 優點： 可重複使用 (抽蓄式水力發電) 單位成本低 水能轉換成電能效率高 (90%)  無空氣污染 缺點：  建築費用高 破壞河川的生態  適合地點難尋 2013/09/17 30 水力發電理論效率 TURBINE AREA P = 9.8 * Q * He (kW) 3 Q ：使用水量(m /s) He ：使用落差(m) 2013/09/17 31 Fish Ladder for Adult Fish Fish Ladder for Adult Fish 2013/09/17 32 Fish Ladder 2013/09/17 33 34 海洋能應用 (1)波浪發電  波浪進退時因高度及密度而產生動力(介於1.7-15kW/m) (2)潮汐發電  海潮漲落引起潮流產生動力(理想潮差6-8m以上) 。 (3)海流發電  海洋中海流的流動動力推動水輪機發電(技術可行性有 待驗證) 。 (4) 海洋溫差發電  表層溫海水與深層冷海水(約1000公尺左右)形成的溫度 差(理想的溫差發電約為20℃) 。 2013/09/17 35

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