綠色能源
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綠色能源. 楊宗儒. 綠色能源. 清潔能源或綠色能源是指不排放 污染物 的 能源 ,包括 核能 和 可再生能源 。 可再生能源 指原材料可以再生的能源,如 水力發電 、 風力發電 、 太陽能發電 、 生物質能 、 地熱發電 、 潮汐發電 、 海水溫差發電 等。. 2013 年台電發電量組成結構比例. 2013 年台 電 發電成本. 102 年台灣電價與消費支出. 核能 發電. 原理. 核能發電是利用 鈾 -235 分裂 反應所產生的能量,將水加熱變成蒸汽,推動汽輪機與發電機發電。. 說明.

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Presentation Transcript


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綠色能源

楊宗儒


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綠色能源

  • 清潔能源或綠色能源是指不排放污染物的能源,包括核能和可再生能源。

  • 可再生能源指原材料可以再生的能源,如水力發電、風力發電、太陽能發電、生物質能、地熱發電、潮汐發電、海水溫差發電等。


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2013年台電發電量組成結構比例


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2013年台電發電成本


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102年台灣電價與消費支出


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核能發電


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原理

  • 核能發電是利用鈾-235分裂反應所產生的能量,將水加熱變成蒸汽,推動汽輪機與發電機發電。


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說明

  • 核能雖然屬於清潔能源,但鈾燃料不是可再生能源,即使技術和管理最先進的國家,都不能保證核電廠絕對安全,如前蘇聯車諾比事故、美國三哩島事故、日本福島事故。

  • 另外,核反應爐放射性核廢料的處理非常危險、麻煩,台灣目前尚無核廢料永久儲存場,也沒有處理核廢料的能力。

  • 目前已開發國家都緩建核電站,德國逐漸關閉所有核電站,以可再生能源代替。但是,可再生能源成本比其他能源高,國家經濟發展與人民的生活可能為此付出昂貴代價。

  • 當前只有部分開發中國家尚在發展核能,如中華人民共和國、印度、巴基斯坦、北韓和伊朗。已開發國家出口核能技術和設備,以賺取利潤,而自己幾乎不再新建核電廠。


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優點

  • 核能發電不像化石燃料發電會排放巨量污染物質,造成空氣污染。(核燃料棒製造的過程如核礦石開採、提煉、濃縮時則會,因此說核能是乾淨能源是有問題的!)

  • 核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。(燃料棒製造過程會產生大量二氧化碳!)

  • 核能電廠的燃料體積小、數量少,運輸、儲存方便。

  • 核能發電較不易受到國際經濟情勢影響,可提供穩定電力。

  • 我國受中共的威脅一直存在,核能可以在受封鎖時提供所需電力。

  • 核能發電成本較低。(台電的算法並沒有真正反應電廠除役後所需的費用。)


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缺點

  • 核能電廠的安全性與核災的風險被質疑。

  • 核電廠除役後,土地將永遠無法利用。

  • 我國沒有能力與地方處理核廢料。

  • 發生嚴重核災時,不是台灣政府財政能負擔。


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台灣的核能電廠

  • 目前我國有3座運轉中的核能電廠及一座興建中的核電廠。運轉中的3座核能電廠,為新北市石門鄉的核一廠、新北市萬里鄉的核二廠、屏東縣恆春鎮的核三廠。

  • 興建中的核四廠位於新北市貢寮鄉,採用美國GE公司與日本東京電力、日立、東芝等公司共同發展設計。


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核電成本

這是台灣奇蹟嗎?難怪政府說的話沒有人相信!


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備註

  • 日本東京電力:本次福島核災即該公司所屬電廠發生人為操作錯誤,造成嚴重災情。

  • 核四廠並不是由以上這些公司共同設計,而逐年由不同公司承攬興建,故被外界批評是拼裝車,萬一發生事故時,可能沒有人知道正確的處理方法。

  • 日本發生福島核災的經濟損失:東電目前光是支付核災賠償金就已用掉3兆8000億日圓,最終光是支付賠償金就會達到5兆日圓(約新台幣1兆4,825億元)。另外,東電估計去除輻汙作業費約需5兆日圓;福島核災使日本政府必須付出10兆日幣的代價,約2兆9,650億台幣,而103年度中華民國中央政府總預算歲入1兆7,069億元,歲出1兆9,162億,如果台灣發生核災,先不算人民的死傷,光是災害處理費用,就可能讓台灣破產,這種超高風險的投資,原本是不能投資的。

  • 過去因為有中共威脅封鎖台灣,我們被迫選擇興建核電廠自保,才有核一、核二與核三廠的建造,如今時空背景已不同,核能應該不是台灣的選項。

  • 以下是中華民國核能學會對核四廠安全的說明:爐心損壞(core damage)發生機率降至3/1,000,000;也就是說,經過40年運轉,發生事故的總機率為1/10,000。這個數字遠比台灣地區人民,發生車禍的機率要低100倍以上。(萬分之一是一個很高的機率吧!)


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水力發電


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原理

  • 將水的位能和動能轉換成電能,是目前最廣泛利用的可再生能源。

  • 水的位能在重力作用下形成動能,從河流或水庫等高處向低處引水,利用水的壓力或流速沖擊水輪機,使之旋轉,將水的動能轉化為機械能,再由水輪機帶動發電機旋轉,切割磁力線產生交流電。

  • 抽蓄發電:利用離峰時間多餘的電力,將低處的水抽至高處存放,等用電高峰期,引水產生電力。


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優點

  • 水力發電是調節性最好的電源之一,可隨時發電。

  • 溫室氣體排放少。

  • 供電穩定性高:但會受季節性水源、流量改變會影響整體發電量。

  • 無污染物排放

  • 營運成本低

  • 電力價格穩定:成本不會受燃料價格影響。

  • 可按需求供電:水力發電可以按用電量需要而調整發電量。

  • 控制洪水泛濫

  • 可蓄備用水

  • 改善河流航運


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缺點

  • 壽命有限:水力發電由於水庫內淤泥堆積,壽命有限,由50至200年不等。

  • 位置受限:不是任何地點都適合建水庫。

  • 永久性生態破壞及土地損失

  • 造成下游水土流失

  • 阻礙水中生物遷徙

  • 導致魚群數量及種類減少

  • 大型水庫會誘發地震

  • 水庫潰堤


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風力發電


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原理

  • 空氣流具有的動能稱風能;空氣流速越快,動能越大,利用風車可以將空氣的動能轉化為機械能,發電機再將機械能轉化爲電力。


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優點

  • 成本具經濟競爭力:風力發電成本已接近燃煤發電成本。

  • 風力發電是可再生能源。

  • 風力發電可分散發電,沒有大型發電設施過於集中的風險。


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缺點

  • 有生態上的問題。

  • 受風力的限制,有極高不確定性。

  • 需要大量土地。

  • 會產生龐大的低頻噪音:苗栗縣苑裡居民會反風車,是風車運轉時會產生大量而持續的低頻音波,干擾睡眠與生活作息。


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太陽能發電


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原理

  • 太陽能是指太陽光的輻射能量。

  • 利用太陽能的方法主要是使用太陽能電池,通過光電轉換把太陽光中的能量轉化為電能。


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優點

  • 使用過程不會產生環境污染(製造過程會產生環境污染,亦會產生溫室氣體。)

  • 接近永續性能源。


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缺點

  • 太陽能目前只能小規模生產,難以產生大量電源供給。

  • 太陽能發電成本高。

  • 轉換效率低(10.1-25%)

  • 為間歇性的不穩定能源。

  • 在日照天數少或日照短的地區,投資報酬率太低。(基本上,太陽能發電投資報酬率是負的,無法回收成本)

  • 使用過程會產生大量廢棄蓄電池。

  • 太陽能板壽命有限。大約是10-30年。

  • 生產時大量使用的矽、鍺、硼會造成環境污染。


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生物質能


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原理

  • 是指能夠當做燃料或工業原料的有機物;最常見於種植植物所製造的生質燃料,也包括生物廢棄物製造的燃料;但變質為煤炭或石油等有機物質除外。

  • 許多植物都被用來生產生物質能,如芒草、篦麻、麻瘋樹、玉米、甘蔗、棕櫚樹等等,主要是提煉生質柴油。

  • 雖然化石燃料原本是古老的生化質能,因為所含的碳已經離開碳循環太久了,所以並不被認為是生物質能,燃燒化石燃料會增加大氣中二氧化碳的總量。


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優點

  • 可再生能源

  • 減緩溫室效應


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缺點

  • 成本高,不具經濟效益。

  • 產生排擠作用。

  • 需要大面積土地。


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地熱發電


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原理

  • 由地殼抽取天然熱能,其能量來自高溫的熔岩將地下水加熱,直接抽取含有熱能的水,即可發電。


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優點

  • 地熱能穩定。

  • 接近永續性能源。

  • 乾淨能源


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缺點

  • 技術要求高。

  • 需要挖深井才能有足夠的溫度。(5km)

  • 成本高、變數大:停於實驗階段。


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潮汐發電


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原理

  • 月球引力的變化引起潮汐現象,潮汐導致海水平面周期性升降,因海水漲落及潮水流動所產生的能量為潮汐能。

  • 從海水平面的漲落中獲得能量,在漲潮或落潮過程中,海水進出發電機發電。


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優點

  • 沒有污染,是取之不盡、用之不竭的可再生能源。


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缺點

  • 成本高

  • 目前實用價值不高。

  • 技術複雜。

  • 許多地區潮差小,大於3米才有效能;地球上最大的潮差也不過是10米。


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海水溫差發電


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原理

  • 海洋溫差發電是利用熱交換原理發電。

  • 首先需抽取溫度較高的海洋表層水, 將沸點很低的流體如氨氣等蒸發氣化,然後推動發電機發電;再將它導入另外一個熱交換器,利用深層海水的冷度,將它冷凝而回歸液態,完成一個循環。


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優點

  • 不消耗任何燃料

  • 無廢料

  • 不會製造空氣污染、水污染及噪音污染

  • 發電過程幾乎不排放任何溫室氣體

  • 全年所有時間段皆可發電

  • 副產品是淡水,可供使用


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缺點

  • 資金龐大

  • 發電成本高

  • 深海冷水管路施工風險高:為了有足夠的溫差進行發電,通常冷水管深度要達到海平面下1,000公尺深。


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結語

  • 台灣什麼都不缺,最缺的就是真相!

  • 期望老師們將下一代教好!

  • 感謝大家!


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