Transcript 環境規劃--再生能源的運用

組員：馬詠淳、溫品潔、許千穗
吳秉容、林杏儒、莊宜潔
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為什麼需要再生能源
再生能源的使用趨勢
簡易介紹再生能源的種類
再生能源的利弊
臺灣現有的再生能源利用
當今的能源
美國和加拿大，每個人每年平
均使用的能源超過3,000億焦
耳相當於60桶油所提供的熱
量。
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太陽能
海洋能(潮汐能)
生質能
地熱能
風力
水力能
 被動式太陽能〈被動式吸熱系統〉：大量儲存能量的物
質，例如磚牆、砌石地面、或吸熱的水桶等加入建築物
中以用來吸熱，隨後在夜間慢慢釋放。
 建築物南側建造太陽空間sun-space
 溫室green-house
 主動式太陽能〈主動式吸熱系統〉：將用來吸熱
的流體〈如空氣、水或防凍劑溶劑〉抽送通過至
較小的熱搜集器，而不是像石頭一般固定的且被
動收集熱能。
 高溫太陽能：太陽能的供應源源不斷，是一種非
常清潔的能源，不會引起污染，更不會耗盡自然
資源或導致全球溫室效應。太陽能的科技，應用
甚廣。例如太陽能的計算機、手錶，在市面上很
普遍。
簡單的說，太陽光電的發電原理，是利用太陽電池吸收0.2μm～
0.4μm波長的太陽光，將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。
通常在海灣或河口地區，圍築蓄水池，在圍堤適
當地點，另築可供海水流通之可控制閘門，並於閘
門處設置水輪發電機，漲潮時海水經由閘門流進蓄
水池，並推動水輪機發電；退潮時海水亦經閘門流
出，並推動水輪機發電。波浪發電，是將波浪之動
能轉換成電能。
生質能生質能資源，主要是農業廢棄物及農林產
品加工業廢棄物、薪柴、人畜糞便、城鎮生活垃圾
等四個方面。目前生物能的開發應用主要在此三方
面：
 在農村建立以沼氣為中心的能量物質循環系統。
 建立以植物為能源的發電廠。
 種植柑蔗、木薯、海草、玉米、甜菜、甜高粱等，既有利於
食品工業的發展，植物渣又可以製造酒精以代替石油。
地熱是來自地球深處的可再生熱能；它來自地
球的岩漿和放射性物質的衰變。這種熱能的儲
量相當大，但是開發不易，且受地質條件的限
制。
地下水在地殼內循環，或深處的岩侵入到地殼
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。
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用風車可以把風的動能
轉化為的有用的機械
能，風力發電機可簡稱
風機，是構成風力發電
廠的必要條件之一，主
要由塔架、葉片、發電
機等三大部分所構成。
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運轉的風速必須大於每
秒2至4公尺（依發電機
不同而有所差異）不
等，但是風速太強（約
每秒25公尺）也不行，
當風速達每秒10至16公
尺時，即達滿載發電，
根據風機類別的不同，
IEC標準對最大耐風速有
不同規定。
微型風力發電
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用水力進行發電，是以人工方法，引導水流以高
速度衝擊水輪機，帶動水輪機和發電機的旋轉，
從而產生電力。 因此，一般在水電站的上游，建
造攔河壩和蓄水庫，積蓄水量，提高落差。
再生能源發電（如風力、太陽光電等）之優點
1.屬無碳能源，是抑低溫室氣體效應的主要
利器之一。
2. 屬分散式電源，可就近供電，減少輸電設
備投資及輸電損失。
3.屬免用燃料之電源，不受燃料價格上漲的
影響，故發電成本穩定。
4.屬自產能源，其開發可減少對進口能源之
依賴，節約外匯。
5.大部份的再生能源都取之不盡，用之不竭
1.能量密度低，裝置容量偏小，與火力電源
比較，單位建造成本高，期初投資較大。
2.某些再生能源開發可能對環境生態有負
面影響或疑慮，如風力之噪音等。
非再生能源的
核能成本低
再生能源的太
陽能成本卻超
高
3.受天候影響，發電出力不穩定，增加調度
作業負擔，以致其開發總容量占獨立系統
容量之比例受到限制，俾確保系統之供電
品質與安全。
不過，隨著需要和科技的進步，再生能源的成本是
持續的下降中
對生態環境的影響，在談論「對環境的
影響」，可以依「產品生命周期」分成三
個階段：製造, 營運，還有最後報廢 ，如
下依各種能源發電形式說明之：
從煤礦開始至採煤，都是對生態極大的破壞。其影
響面積以及過程中排出的粉塵以及各種有毒物質的
污染，都是有害健康以及環境的。
 舉德國為例：每年針對魯爾區竭煤以及硬煤所給予
的補助種類可見：對地下水被超抽以及回復露天採
礦地給予每年5億歐元，以及將30萬民眾移離原有
居住地區，並俢護超過100平方公里的面積等。
 而燃煤發電亦極為污染，產生二氧化硫、二氧化碳
、灰渣等。
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太陽光電板的生產技術還在不斷進步當中，就多晶
矽光電板而言，其回收所需能源應花費約3.5年，
就單晶矽光電板而言，其回收所需能源應花費約
0.5-1年，而太陽光電板的設計夀命在20-30年。
在太陽光電板的製造過程，平均每一kW（千瓦）會
需要12克的有毒重金屬矽，這種有毒重金屬不會伴
隨著產品，而是殘留在工廠，在台灣大部分的不肖
業者會排放至和河川水流中，造成下游的汙染。
最被詬病在大水電的興建，所以全世界
對"可再生能源"定義中，水力是只有小水
力（小於20 MW），大水電像中國的長江三
峽對生態、人文 以及社會結構的破壞是極
為驚人的，甚至沿路淹了無數個村莊 ，並
強迫一百萬移民至崇明島等等。
風電產生電的
過程中，製造的
污染有噪音，規
畫不當的風機會
危害鳥類或途經
候鳥，破壞鳥類
的生態廊道。
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在利用生物質能的方式若是用燃燒者，則在燃燒過
程中，視其內容物而可能會釋放出傷害健康的物
質，例如氮氧化物、二氧化硫、以及粉塵等，在德
國，此類的爐子有相關規定限制其臨界值以及有不
同的過濾方式。
此外大面積的砍伐原始林進而種植生物質能的經濟
作物，會破壞原先的生態，例如在熱帶地區為了種
植的棕梠樹而砍伐原始雨林。
低度開發國家木材危機，中美洲
的低度開發國家─海地。至今木
材仍為海地燃料主要來源，過度
砍伐已使森林光禿一片，與鄰國
多明尼加成強烈對比。
 1.慣常水力發電
 2.風力發電
 3.太陽光電
 4.生質能發電
 5.海洋能
 6.地熱
 根據經濟部能源局統計，截至103年
4月底止，台灣再生能源發電設施已
完工之裝置容量累計為323.4萬瓩，
其中：
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1.慣常水力發電：累計容量為193.9萬瓩，以台電
公司為主，民間小水力為輔。
2.風力發電：已完工總裝置容量達46.8萬瓩，共
241部機組。目前經濟部能源局正積極推動離岸式
風力發電。
3.生質能發電：共有都市廢棄物發電62.25萬瓩、
沼氣發電2.45萬瓩及農工廢棄物發電16.75萬瓩，
裝置容量共81.45萬瓩。
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4.太陽光電：除補助民間設置，提供最高新台幣15
萬元/峰瓩、不逾總設置費用50%之補助款外，經濟
部能源局並推動「陽光電城」、「陽光經典建築」
等大型公部門示範設置案。已核准補助設置容量達
4.3萬瓩，已完成538座系統設置，容量為0.85萬
瓩，振興經濟擴大公共建設案竣工0.16萬瓩；另有
高雄市2009年世界運動會主場館之1,000峰瓩建材
一體型太陽光電系統，加上其餘未獲能源局補助的
系統設置量共0.26萬瓩，合計已完成1.27萬瓩。
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在再生能源熱能利用方面，就設置於本島
者每平方公尺集熱器面積提供新台幣2,250
元之補助，如設置於離島，則補助額度為
4,500元。自75年至今年4月底止，累積已
安裝之太陽能熱水系統之集熱板面積接近
193.3萬平方公尺，約48萬戶，普及率達
5%，單位土地面積安裝密度為全球第3位，
僅次於以色列及塞浦路斯。
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在生質燃料部分，曾推動「綠色公車」、「綠色
城鄉」計畫以初步推廣生質柴油之應用，自97年7
月起，全台灣加油站所提供的柴油中都含有1% 的
生質柴油。於發展生質酒精上，刻正於台北市及
高雄市推動「北高都會區酒精汽油推動計畫」，
所有北、高二市的適用公務車須到指定的14處加
油站，添加摻配3% 生質酒精的E3酒精汽油。
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在未來發展目標方面，依據經濟部能源局於96年行
政院「產業科技策略會議」（SRB）提出之資料，
預計於104年，再生能源總發電容量可達497.2萬
瓩，占總發電容量之11.2%；至114年，再生能源總
容量提高至845.0萬瓩，占總發電容量15%。惟再生
能源之發展目標已列入行政院新能源發展推動會之
討論案，該推動會預計將成立專案小組進行深入討
論。
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再生能源已經漸漸地開始蓬勃發展，在路上也可以
開始看到有些公共建設開始裝設太陽能板和風力發電，
甚至已經有家庭會在屋頂上裝太陽能加熱版，其實大家
都已經慢慢得重視起能源的問題，石油、天然氣等能源
不只是會汙染環境，他們其實也是有用盡的時候，而人
類沒有能源是無法生存的，所以再生能源自然而然就成
了個不可忽視的發展目標，我覺得，再生能源的利用只
會越來越普及。
而經過這次的報告對再生能源有了新的認識，原
本以為沒有了石油等能源只要改成依靠再生能源來代替
就有源源不絕的能源，但後來才發現在執行上有許多的
困難，除了在經費上的困難外也會造成一些環境上的破
壞。但也不代表不需要這些再生能源，我們應該學習如
何分配資源，在利與弊之間找到平衡，更應該從節省能
源開始，珍惜每個能源才能繼續享有能源。
Q1.風力發電應為每秒多少公尺最為合適？
A1：每秒10至16公尺
Q2.寫出任兩個再生能源的優點。
A2：1.為無碳能源，能抑制溫室效應的產生。
2.就近供電，減少輸電時造成的電力耗損。
3.發電成本穩定。
4.減少對進口能源之依賴，節約外匯。
5.再生能源取之不盡，用之不竭。
Q3.寫出任兩個使用再生能源的缺點。
A3：1. 建造成本高，期初投資較大。
2.某些再生能源開發可能對環境生態有負面影響，如
風力之噪音等。
3.受天候影響，發電出力不穩定，增加調度作業負
擔。
Q4.風力發電會造成什麼負面影響？
A4： 低頻率噪音汙染、影響鳥類飛行。