Transcript Chap_1_能源概論

能源科技概論
第一章
能源概論
臺北城市科技大學
機械工程系
TPCUFCLab
能源的定義
出處
TPCUFCLab
定義
大英百科全書
能源是一個包括著所有燃料、流水、陽光和風
的術語，人類用適當的轉換手段便可讓它為自
己提供所需的能量。
日本大百科全書
在各種生產活動中，我們利用熱能、機械能、
光能、電能等來作功，可利用來作為這些能量
源泉的自然界中的各種載體，稱為能源。
能源百科全書
（大陸）
能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、
熱、動力等任一形式能量的載能體資源。
科學技術百科全書
能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資
源。
資料來源：[1]
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能源的分類
renewable
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nonrenewable
資料來源：[2]
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能源的分類
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能源從加工程度的角度來看可以區分為一次能源
（ primary energy ） 與 二 次 能 源 （ secondary
energy）。
一次能源：又稱作初級能源，是指尚未經轉化或轉
換處理之能源，包括水力能，固體（如煤炭）、液
體（如石油）及氣體（如天然氣）燃料、核能、太
陽能、生質能、風能、海洋能、地熱能等。
二次能源：又稱作次級能源，係利用一次能源或其
他二次能源加以轉化或轉換處理後之能源，例如汽
油、柴油、電能、氫能等。
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能源的形式與轉換
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資料來源：[1]
不同型態的能源之間轉換關係
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能源的形式
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1. 化學能:能量係儲存於某些物質中，而當該物質經歷
化學反應時即會釋放出能量。
2. 熱能:熱能乃伴隨著介質中分子的自由運動，而其量
化的指標即為溫度。
3. 質能:質量可轉換成能量，而其最著名的公式即愛因
斯坦所推導出的質能互換公式。
4. 動能:為機械能的一種，當一質量運動時所蘊含的能
量。
5. 位能:亦屬於機械能，其大小與物質於力場中的位置
有關。
6. 電能:電能猶如水於重力場中。
7. 電磁輻射:太陽能量照射道地球及其他星球即為電磁
輻射能量的傳遞。
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能源的轉換
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燃料
渦輪機
資料來源：[3]
能源轉換效率 (η)
Eout
 (%) 
 100%
Ein
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能源的單位
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1. 焦耳
當一牛頓力作用經過一公尺，能量為一焦耳。
2.卡
1卡定義為使1克水升高1℃所需之熱量，其相當於4.184
焦耳。
3.英制熱單位(Btu)
1 Btu 的定義為使一磅的水升高華氏1度所需之能量，
其相當於1,055焦耳，同時也相當於252卡。
4.英呎-磅
1英呎 - 磅定義為1磅力作用1英呎之能量
5.電子伏特
1電子伏特(簡寫為1eV)，定義為使一電子通過一伏特電
位差所需的能量。
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能源的單位
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功率的定義為單位時間所輸出或使用的能量。
1瓦特：相當於每秒有1焦耳的能量或
1焦耳 = 1瓦特*1秒
1千瓦－小時 (kWh)：即俗稱的度。
由於1小時相當於3,600秒，因此1度電就相當
於3.6×106 焦耳。
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歷史能源事件
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資料來源：[2]
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能源與環境
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
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能源與環境
TPCUFCLab

資料來源：[2]
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能源與環境
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
資料來源：[2]
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能源與環境

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水蒸氣佔了自然溫室效應的75%，但並不包
括在消滅對象範圍內。
資料來源：[2]
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能源與環境
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
資料來源：[2]
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能源壽命週期評估(LCA)
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 Life Cycle Assessment
Example:
資料來源：[2]
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能源壽命週期評估(LCA)
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 Life Cycle Assessment
資料來源：[2]
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能源壽命週期評估(LCA)
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
資料來源：[2]
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能源壽命週期評估(LCA)
TPCUFCLab

資料來源：[2]
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京都議定書
 Tokyo Protocol: ET, JI, CDM
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圖片來源：工業技術研究院
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替代能源 (Alternative Energy)
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Solar Energy
Hydrogen Energy
(Fuel Cell)
Biomass Energy
Wave Power
Wind Energy
Geothermal Power
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新能源種類
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資料來源：[2]
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新能源的定義
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 再生能源
(自然能源)
 可循環利用
能源
 傳統能源的
新型利用型態
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技術評價指標
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 將最適合的能源配置在最適合的地方
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台灣發電能源分佈
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台電公司網頁資料(98.09.01)
煤、石油、天然氣
地熱、太陽能、風力
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台灣發電能源分佈
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參考資料
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[1] 黃鎮江，燃料電池，滄海書局 ，2008年。
[2] 賈要勤、溫榮弘 編譯，圖解新能源百科，全華圖書， 2008年。
[3] 陳維新 編著，能源概論，高立書局。
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