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台灣如何利用太陽能 發電之 摘要 及心得. 姓名:郭 銘 騏. 何謂太陽能?. 來自太陽所產生的輻射能量,而太陽 光照射 地表約 40 分鐘等於全球一年的能源總 消耗量。 太陽光的波段主要分為紅外線、可見 光、紫外線,而紅外線帶來熱,可見光使我們看見東西,紫外線則是能殺死細菌。 現在的太陽光還有更好的用處 ,就是 發電。. 台灣 的地理 環境應該如何發展. 台灣地處於熱帶與亞熱帶的交界區,因此太陽能源資源可說是相當豐富。 美國預計到 2050 年使用太陽能替代 69% 的電力,台灣應該要更積極來面對這項能源問題,畢竟台灣 98% 以上的能源都需要依賴進口。.
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台灣如何利用太陽能發電之摘要及心得 姓名:郭銘騏
何謂太陽能? • 來自太陽所產生的輻射能量,而太陽光照射地表約40分鐘等於全球一年的能源總消耗量。 • 太陽光的波段主要分為紅外線、可見光、紫外線,而紅外線帶來熱,可見光使我們看見東西,紫外線則是能殺死細菌。 • 現在的太陽光還有更好的用處,就是發電。
台灣的地理環境應該如何發展 • 台灣地處於熱帶與亞熱帶的交界區,因此太陽能源資源可說是相當豐富。 • 美國預計到2050年使用太陽能替代69%的電力,台灣應該要更積極來面對這項能源問題,畢竟台灣98%以上的能源都需要依賴進口。
選擇台灣太陽能種類 • 可以選擇興建太陽能電池或者是集光型太陽熱能發電(CSP) • 太陽能電池利用半導體產生的「光電效應」直接吸收陽光發電,太陽能電池較無土地面積的限制,最為便利,台灣較為適用。 • CSP利用集光技術加熱鍋爐產生蒸氣發電,CPS大量的發電成本僅需要新台幣1.6~2.3元,相當於火力發電成本,但需要較大的土地面積及陽光,顯然台灣無法大量生產,此技術較不可行。
太陽能板如何發電 • 陽光照射到半導體所製成的太陽能板,會產生「光電效應」使電子脫離原本的位置,產生「電子、電洞對」。 • 在P-N街面載子空乏區內的「電子、電洞對」受到內建電廠影響向兩側移動,而產生電流。
太陽能發電種類(1/2) • 太陽能轉換成壓縮空氣 • 利用白天太陽能所生產出的多餘電力,推動壓縮機,將空氣壓縮後再送入地下洞穴、礦坑,當夜晚時就可體釋出空氣推動渦輪機,產生電力,就可以在晚上提供電力給用戶使用。
太陽能發電種類(2/2) • 集光型太陽能發電(CSP) • 利用太陽光照射在金屬拋物面,並聚焦於管線上,當管線加熱後,使熱交換器內的水轉換成為水蒸氣,推動渦輪產生電力。
台灣國土面積耗能偏高 • 台灣地狹人稠,工業與經濟又非常的密集及活絡,而太陽能蘊藏量又與地理位置及土地面積息息相關,使得台灣要發展太陽能受到影響。 • 若以單位國土面積耗能與其他國比較,台灣是美國的10倍、德國的3倍、日本的2倍、荷蘭的1.3倍,因此台灣又得面臨地狹人稠的限制,發展太陽能。 台灣人口密度(人/平方公里)=639台灣每年每平方公里耗損的油當量=2634 美國人口密度(人/平方公里)=28美國每年每平方公里耗損的油當量=246 日本人口密度(人/平方公里)=335 日本每年每平方公里耗損的油當量=1392
缺乏足夠的土地 • 土地不足的情況下,台灣只能朝向太陽能光電池發電,但也必須面對不可避免的問題,尤其在安裝環境問題上。 • 舉例來說;一戶30坪的公寓,樓成面積100平方公尺,樓頂全部鋪設太陽能光電池,每平方公尺可安裝容量為170W,但安裝成本高達400萬元上下。若依台灣日照量,每千瓦太陽光電池可發電75~108.3度(南北部因日照不同),每月發電量約1275~1841度,若以每度2.1元計算,則可省下2678~3866元,因此頂樓完全裝設太陽光電池,也只夠一戶家庭使用,而台灣建築樓層平均4.4樓,造成77%的用戶無法由太陽能光電池提供電力,因此推廣環境必須改變,否則台灣無法像美國一樣,將太陽能光電池視為重要的替代能源。
在無解中求解 改變太陽能推廣環境,需要政策長期配合: 需要積極的發新的技術,並且與建築物結合,增加太陽能吸收面積並提高發電效率。 首要目標朝向低樓層建築及小鄉鎮發展,可以增加裝設的面積。 以太陽能資源較為豐富的中南部為重心發展,並且將土地充分利用,形成太陽能的重要產地。 獎勵及補助等政策工具的運用: 經濟實力,獎勵補助政策與社會投資,若國家經濟實力不夠穩健或政策太強硬,反而會影響國家經濟及建設發展。 社會成熟度,獎勵補助政策工具涉及社會財富重分配,當社會成熟度不足或社會公義觀念較低,容易引起爭議或政治上的鬥爭。 科技領先度,獎勵補助政策工具的運用是使用新能源來降低進口能源,但科技領先度不足,而實施政策,會造成外國廠商受惠。
盲點與新思維 全世界有一半以上的能源在建築物裡消耗,所以未來要改善太陽能發展困境,必須改變思維,朝向以建築物為主體,將能源設備視為附屬物,並將能源設備融入建物設計內,使建築物具有太陽能或節約能源的功能;因此就產生了多功能的概念,而建築與太陽能科技結合,已成為現今重要的議題, 台灣太陽能科技的發展策略: 與產業結合,並積極發展太陽能建築的技術研發與推廣,營造美好的居住環境。 朝向多功能化與低價化的太陽能產品研發,提升太陽熱能產品所帶來的經濟效益。
台灣太陽能建築實例─世運主場館 高雄世運主場館 (Photograph: Inhabitat.com) 世運主場館屋頂使用太陽能板
心得 • 太陽能是一種乾淨、安全、用途廣的能源,也不會對地球造成很大的環境汙染,雖然太陽能是綠能但是目前社會大眾的接受度並不是很高,大多只使用在太陽能熱水器,因此政府更應該要大力的推廣及補助,讓大家更有意願安裝,不需要再依賴那麼多的進口燃料,也不再讓我們熱愛的這片土地繼續受到負擔及傷害。
參考文獻 • 科學人2008太陽能 • http://solarpv.itri.org.tw/memb/main.aspx • www.forbes.com • http://210.70.70.241/science/new_page_1.htm