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利用地理資訊系統評估台灣地區再生能源潛力之研究

利用地理資訊系統評估台灣地區再生能源潛力之研究. 范遠謙 立德管理學院 資源與環境學系 中華民國九十三年五月六日. 報告大綱. 研究背景 研究目的 研究架構 預期成果. 氣候變遷之影響. 溫度上升之影響 傳染病 對食物生產之影響 海平面上升. 人類活動產生 CO 2 之來源. 土地使用之改變 能源及運輸 工業 燃燒生質能. 人類活動產生甲烷之來源. Source: http://www.ghgonline.org. 化石燃料使用現況. 化石燃料使用過程中產生之污染物有懸浮微粒、一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛、硫氧化物

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利用地理資訊系統評估台灣地區再生能源潛力之研究

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Presentation Transcript

  1. 利用地理資訊系統評估台灣地區再生能源潛力之研究 范遠謙 立德管理學院 資源與環境學系 中華民國九十三年五月六日

  2. 報告大綱 • 研究背景 • 研究目的 • 研究架構 • 預期成果

  3. 氣候變遷之影響 • 溫度上升之影響 • 傳染病 • 對食物生產之影響 • 海平面上升

  4. 人類活動產生CO2之來源 • 土地使用之改變 • 能源及運輸 • 工業 • 燃燒生質能

  5. 人類活動產生甲烷之來源 Source: http://www.ghgonline.org

  6. 化石燃料使用現況 • 化石燃料使用過程中產生之污染物有懸浮微粒、一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛、硫氧化物 • 氮氧化物及碳氫化合物更是光化學煙霧及臭氧形成的前驅物 • 各種化石燃料之預估量

  7. 常見再生能源種類及說明(1/2) Source：USDOE、香港特別行政區機電工程署

  8. 常見再生能源種類及說明(2/2)

  9. 再生能源與GIS之關聯 • 再生能源設備設置地點與地區特性有關 • GIS可顯示區域內之社會狀態以及地理特性

  10. 研究目的 • 評估台灣地區再生能源之潛能 • 地區特性之評估 • 評估現行可用技術之應用 • 利用地理資訊系統( Geological Information Systems, GIS)建立再生能源決策支援系統( Decision Support System)

  11. 研究架構 研究範圍界定 文獻回顧 理論潛能 再生能源潛力評估 有效潛能 技術潛能 決策支援系統之建立 結論與建議

  12. 太陽光電潛力評估(1/2) • 估算光電之理論潛能 • 台灣年平均太陽輻射為300 cal/cm2-day， 以台灣面積36000 km2計，即可估算太陽光電之理論潛能 • 將可設置太陽能板之地區乘以300 cal/cm2-day則得到有效潛能

  13. 太陽光電潛力評估(2/2) • 技術潛能之估算 • 建築用地面積（以GIS尋找建築用地面積） • 建築面積＝建築用地面積×60%建蔽率 • PV板面積＝建築面積×25% • 裝置容量以0.133kW/m2計算 • 以1kW年產能1540kWh計算年發電量

  14. 太陽光電發電量評估

  15. 生質能潛力評估 • 尋找現行常用來製造生質能之植物種類、種植技術及生長時程、適合生長之地形與地質種類。 • 估算種植生質能植物所需用地面積、產生之生質能種類及產量。

  16. 輔助燃料 電力 直接燃燒 渦輪機 農作物 燃料電池 氣化、熱解 生物燃料 生物製程 生質能轉化途徑 應用 資源 轉化 Source: NERL, U. S. DOE

  17. 生質能之種類 • 能源作物 • 家禽、家畜之糞便 • 林業廢棄物 • 穀類廢棄物 • 蔗渣 • 森林 • 都市廢棄物

  18. 地熱能潛力評估 • 尋找現有文獻，以瞭解目前適合國內之利用方式並計算其理論及有效潛能。 • 由現有國內之研究，估算地熱能之理論潛能及有效潛能，再估算成本需求。 • 國內於宜蘭清水及土場地熱區分別設置過地熱發電廠 • 但由於發電成本之經濟性爭議及全球相關計畫萎縮影響而停頓 • 潛能較大地區：宜蘭清水、土場，南投廬山，台東知本、金崙

  19. 太陽熱能潛力評估 • 找出適當之評估方式，藉以評估太陽熱能之理論及有效潛能。 • 評估太陽熱能之應用方式，及其所需成本。

  20. 太陽熱能之應用方式 • 熱電效應：熱能→電能 • 熱機(Heat Engine)：熱能→動能→電能 • 太陽爐(Solar Furnace)：高溫應用、冶金 • 太陽能烹調器(Solar Cooker)：烹煮食物 • 太陽能熱水器 • 太陽能蒸餾器(Solar Still) • 太陽能乾燥器 • 溫室

  21. 水力發電潛力評估 • 找出台灣地區適合設置小型水力發電設施之區域 • 評估設置小型水力發電設施理論及有效潛能，以及其附加價值

  22. 決策支援系統之建立 • 設定設置或排除條件 • 以GIS為基礎

  23. 預期成果 • 建立再生能源決策支援系統 • 掌握台灣地區各種再生能源之開發潛能

  24. 參考文獻 • S. Iniyan, K. Sumathy, An optimal renewable energy model for various end-uses, 1998. • D. Voivontas, D. Assimacopoulos, A. Mourelatos and J. Corominas, Evaluation of renewable energy potential using a GIS decision support system, 1997. • USDOE, Power Technologies Data Book for the Office of Power Technologies of the U.S. Department of Energy • http://www.energyland.emsd.gov.hk/chi/index.htm • http://www.epa.gov.tw • http://www.nrel.gov/otec/what.html • http://www.ghgonline.org/ • http://www.pvproject.com.tw/apply/index.html • 能源報導2003年09月號

  25. 報告完畢 敬請指教

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