能源知識小百科│發電原理介紹│太陽能、水力、風力

2020/02/27 14:57 發表|留言(0)


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水力發電的優點與缺點介紹




 

水力發電的優點介紹
◆能源可重複使用
◆單位的成本相當便宜
◆水能和電能的轉換功效不賴
◆不會令空氣的品質受到傷害
◆能製作出氫氣

 

水力發電的缺點介紹
◆水力發電相關設施的打造價格十分昂貴
◆要是是在河川土四周打造水壩,會令河川的生態受到損傷
◆想要尋找出合適打造水壩的地點相當困難

 

 

隨氣候與環境的變更,現代的環保議題已經是你們都必要去重視的了,而再生能源意即環保議題中特別不可或缺的一環,在台灣以後想要發明的再生能源之中,除了政府積極發明的太陽能跟風力發電系統以外,小水力發電系統也能替未來的再生能源出一份力,小水力發電系統標榜是最乾淨的再生能源類型,從至今世界上的先進國家也都在強力實踐小水力發電系統的情況來看,就可以發覺到小水力發電系統的重大性。大多的人對於水力發電就只瞭解水庫發電而已,然而台灣的降雨量相當高,假設不將這幾個雨量再做循環運用和籌劃,那對於台灣來說將會是十分白費的,而小水力系統的發明和實踐,不但將這幾個原本會被糟蹋掉的能源再去做回收利用,且也幫助台灣在以後的再生能源市場中發現了自己的下一步。

 

 

 

 

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太陽能的優勢

 

◆普遍性:太陽光照射面積散布地球大多數地區,每個地方均可使用。

◆永久性:太陽的能量起碼具備六百萬年的期間,能夠供給咱們長期使用,且太陽消失時地球也不存在了,不需擔憂使用時間的問題。

◆低污染:太陽能發電的運行方式不會招致環境污染。

 

太陽能的缺陷

 

◆能量密度低:採集太陽能需要寬敞的土地,所以能量密度低,而且需要設計集熱器亦或是準確的反射結構。

◆能量來源不安定:沒辦法一直使用,夜間難以使用,並且容易受地點與氣候影響,沒辦法供應穩固的電力。

◆機器成本較高:太陽電池與集熱器原物料成本高,唯有染料敏化太陽電池原料成本非常低,然而這種材質不但能量轉換效率很低,染料也不行承受陽光長期照耀。

◆發電效率偏低:太陽電池的發電效能偏低,單晶矽最高能夠達 15%,化合物半導體即便能達 30% 以上,但成本非常高,幾乎大部分的人不易接納。

◆製作時消磨很大的能量:太陽電池必需使用純度極高的半導體做為原料,在製造的時候必須消耗很大的能量,也會出現環境污染,另一方面,太陽電池在運轉的時候雖然不會出現環境污染,不過在製造的程序之中還是會使得環境污染。

 

 

台灣位於亞熱帶區塊,太陽能資源豐沛,所以帶給大家一個深切期望:太陽能發電的方式以後可以替代大多數的能源需求,就像美國科學家估計在美國西部建設一座太陽能發電廠,到了2050年太陽能發電的方式能夠期望取代美國69%的電力、35%的能源!可是,在台灣地小人稠的環境的限制當中,要令太陽能有重大顯要的代替性,必需有不同的做法,並且一定要長期耕耘、苦心經營才能完成。

 

 

 

 

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水力發電之優點及缺點

 

 


優勢:
◆能夠重複運用而且取之不盡
◆單位成本低廉
◆水可調換成電能的效能是90%
◆不會引發空氣污染
◆能用來製造氫氣

劣勢:
◆建築支出不斐
◆在河川上打造水壩,會破壞河川的生態
◆很難找到合適建設水壩的地點

 

 

 

在台灣太陽能與風力發電之所以又稱『綠能』或者是『再生能源』,這個技術除了能使用外,取之不盡的自然來源也不必開採燃料、排出二氧化碳跟廢氣,不過開發再生能源真的是護衛能源的表現嗎?是不是真的對台灣環境沒有傷害?隨著綠能器材量上升與各界研究跟進,這一些顧慮已慢慢消除。

 

 

就電力設備生命週期估計(Life cycle assessment,LCA)來看,風力發電的風能整體排出碳量是天然氣的五十分之一,並且更是燃煤發電的百分之一,更有研究表示,風機產生的碳足跡可在幾個月之內償還,並且在風機 20 - 30 年的餘生之中,也全然不會產出任何二氧化碳。

 

 

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太陽能的好處

 

◆普遍性:太陽光照耀面積散布地球大部分地區,每個地方均可以使用。

◆永久性:太陽的能量起碼擁有六百萬年的限期,能夠提供我們長期使用,並且太陽消失時地球也不存在了,不用憂心使用期間的問題。

◆低污染:太陽能發電的運轉方式不會促成環境污染。

 

太陽能的缺陷

 

◆能量密度低:蒐集太陽能需要廣大的土地,因此能量密度低,並且需要設計集熱器或者是正確的反射結構。

◆能量來源不安定:無法持續使用,夜間難以使用,而且容易受地點與氣候影響,難以供穩固的電力。

◆儀器成本較高:太陽電池和集熱器原料成本高,只有染料敏化太陽電池原料成本很低,但這種材料不但能量轉換功效很低,染料也不行承受陽光長期照耀。

◆發電效用偏低:太陽電池的發電效能偏低,單晶矽最高可以達 15%,化合物半導體雖說能夠達 30% 以上,但是成本十分高,大多數人不易接收。

◆製作時消磨很大的能量:太陽電池必需使用純度極高的半導體做為原物料,在製作的時候必須耗用很大的能量,也會產生環境污染,另一種說法,太陽電池在運作的時候即使不會出現環境污染,然而在生產的程序當中還是會導致環境污染。

 

 

 

 

 

從永續能源至永續水資源及氫資源

 


21世紀你我面臨的困境,不唯有空氣污染而已,還有水資源短缺和全球暖化效應 (Global warming)。現在具有的能源完全不能從根源解決以上窘境。除了核能外。任何使用化石燃料生產氫氣『譬如天然氣』的方法,只不過是轉移視線的『障眼法』,都會產大量的二氧化碳。

唯有核能可產出真正潔淨而且經濟的氫氣,徹底解決Global warming的問題。

僅有核能可經濟的淡化海水,徹底解決人類將來的『渴望』!

利用氣冷式反應器提高溫度~900°C的高溫直接分解水蒸氣產生氫氣的計畫,早已在美、日、德...先進國家發明多年。讓人興奮的是能夠產氫/發電雙效的AHTR在2007年研究成功,2010年正式運作。1座1,000 兆瓦(MW)核電廠可以提供2,000萬輛車輛運用,效率比現在電解法產出氫高10倍。

使用核能發電淡化海水可追溯到1968年。日本、前蘇聯、中東等地區都有成功案例。甚至於一般人憂心的輻射滲漏問題,目前還未出現過。根據目前核能技術,一座1,000 MW的普通電廠,每天可提供100萬噸的淡水,能夠提供400萬人使用。相信不久之後的未來,核能務必可以在經濟、環保及安穩的前題下,滿足大家對於能源以及水源的永續發展需要。