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認識再生能源
清水高中整理
能源危機
在工業革命前，可供人類使用100年的能源，現在則只
能使用十五年。預計至2030年前，人類將面臨石化能源
不足的問題。
以目前的使用速率，全世界石油只剩約40年左右的儲存
量，天然瓦斯亦僅有60年左右的貯存量，而煤礦也至多
能再提供200年的使用。
估計可用量：
估計可用量：
中期(2007 – 2017)
長遠(2017 – 2047)
41
中等
低
146兆立方米
63
中等至高
中等
9,842兆噸
218
高
高
能源種類
估計存量
估計耗盡年份
石油
10,529兆桶
天然氣
煤
能源類別
再生資源︰理論上長用長有，不會枯竭耗盡；
因為此類物質可以快速循環或補充，指那些取
之不盡的天然資源，例如太陽能、風能、地熱
能、水力能、潮汐能、生質能等。
非再生資源︰這類物質的循環時間極長，所以
於使用，難以在短期內補充，因此會有耗盡的
可能。例如煤、石油等。
再生能源簡介
地熱能
氫能
燃料能
生質能
水力能
風能
太陽能
地熱
地熱來自地球的岩漿和放射
性物質的衰變。
熱能的儲量相當大，但是開
發不易，且受地質條件的限
制。
地下水的在地殼內循環，或
深處的岩浆侵入到地殼後，
會把熱量從地下深處帶至近
表層。在有些地方，熱能會
隨著湧出的熱蒸汽或熱水而
到達地面。
圖片來源：
http://www.ncor.ntu.edu.tw/ODBS/heat/
distribution/all_heatdata.htm
氫能
節錄《人民日報》 2004年06月15日 第七版
氫能經濟，頗為專家推崇
氫是宇宙中含量最豐富的元素，它在地球上無所不在，
可以說是取之不盡、用之不竭。
氫燃燒後生成熱和水，是真正的清潔能源。
氫能應用 兩大難題待破
目前，分離氫氣的成本過高是開發氫能經濟的最大問
題之一。氫氣並不單純地存在於自然界中，而必須把
它從其他物質中分離出來，如水、甲烷、天然氣、石
油等。
另一項巨大挑戰就是在安全方面。由於氫氣無色無味，
其火焰近乎無色，如何在車輛中安全地儲存、如何到
類似加油站的地點補充氫氣等都是問題。
燃料電池
燃料電池是將燃料的化學能直接轉化成電能的電化學連
續反應裝置，具有能量轉化效率高，可靠性強，質能比
高，清潔，易啟動，無噪音，低輻射，隱蔽性強，模組
化結構，靈活方便，可水、電、熱聯供等優點(王建高，
甲
2003) 。
醇
燃
料
氫燃料電池小貨車
電
池
筆
記
型
電
腦
http://www.c-science.com/txt/tc/in/tc/981123intc.htm
http://ad2.beareyes.com.cn/2/lib/200307/04/20030704132.htm
生質能
生質能泛指由生物產生之有機
物質包括沼氣、稻殼等農業、
工業、都市廢棄物以及能源作
物，經過焚化、氣化、裂解、
發酵等技術轉換成燃油、燃氣
與電力等可用能源。
兼具能源與環保雙重貢獻，是
國際公認最廣泛使用的再生能
源。
約占世界所有再生能源應用的
三分之二。估計台灣地區之應
用潛力可達3.3百萬公秉油當
量，占再生能源總潛力的
40%(再生能源網)。
台北市山豬窟掩埋場沼氣發電系統
照片來源：台北市政府環保局網站
水力能-原理
如右圖，當位於高處的水
（具有位能）往低處流動
時位能轉換為動能，此時
裝設在水道低處的水輪機，
因水流的動能推動葉片而
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，這就是水
力發電的原理。
水力發電流程圖(資料來源：
http://keepower.webhostme.com/new_pa
ge_23.htm)
水力能
水力屬淨潔的自產能源，雖因水庫
的建設爭議尚眾且資源漸少不易大
規模開發，非水庫式的小水力仍頗
值得開發利用。
惟國內大多數的小水力資源位於國
家公園範圍內，為避免破壞生態環
境，影響深遠，較不易利用；宜加
以評估檢討，訂定解決辦法，適度
開發小水力資源(再生能源網) 。
右圖為德基水庫及其地下發電廠
照片來源：德基水庫網際
網路資訊系統
太陽能
太陽能發電
ttp://www.spps.tp.edu.tw/eweb/genius/presentation-6r/08web/sun.htm
太陽熱能-太陽能熱水器
太陽電能-太陽能電池、
太陽能發電
太陽能熱水器
http://www.solar-energy.com.tw/solar01.htm
太陽能道路工程警示燈
太
陽
能
路
燈
http://www.videowall.com.tw/c2a_index.htm
風能
人類風力能源應用的例子如下：
風力提水：廣泛用於農田灌溉、海水製鹽、海水養殖、
人畜飲水，草場改良等提水作業，獲致較好的經濟效益。
風力發電：此為風能發電的主要形式，而風力田(風電場)
是風能利用進入實用階段的重要標誌。
風帆助航：從70年代起許多國家相繼進行現代化帆船的
研究，目前國際商用船以從千噸級發展到萬噸級，省油
指標為20-30％，但造價僅與普通船舶相當。
風力致熱：將風輪輸出軸的機械能直接轉換成熱能，其
轉換效率高，可用於溫室供熱，水產養殖和作用乾燥等。
其它：風能利用還可廣泛應用於其他方面，例如海水淡
化、糧食加工等各方面都已顯示出良好的效果和潛力。
風力發電機結構
http://dsns.csie.nctu.edu.tw/~ctlin/travel/intro/area3-4.html
參考資料
王建高(2003)，直接甲醇燃料電池問世。新華網
http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xin
huanet.com/st/200304/23/content_845234.htm
《人民日報》 2004年06月15日 第七版
李子玉、魏翠瑩、張瓊文(2004) 風力利用。
http://www.geo.ntnu.edu.tw/faculty/yauym/w
ork2/c10.html。