替代性能源与环境

1、現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展國立中山大學國立中山大學海下技術研究所、海洋物理研究所海下技術研究所、海洋物理研究所通識教育中心通識教育中心劉金源劉金源替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展太陽能太陽能 (Solar Energy)水力能水力能 (Hydro-Power)風力能風力能 (Wind Power)地熱能地熱能 (Geothermal Energy)生質能生質能 (Biomass Energy)替代性能源替代性能源替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技

2、與社會：能源科技與永續發展什麼是主動太陽能系統什麼是主動太陽能系統 (Active Solar System)？什麼是被動太陽能系統什麼是被動太陽能系統 (Passive Solar System)？上列系統的利弊為何？上列系統的利弊為何？主動太陽能系統對環境的影響主動太陽能系統對環境的影響光電系統光電系統(Photovoltaics)的發展潛能的發展潛能探討主題探討主題 (I)替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展為何氫氣為何氫氣 (Hydrogen) 是未來的重要燃料？是未來的重要燃料？使用水力能的優點、缺點、以及對環境的影響使

3、用水力能的優點、缺點、以及對環境的影響如何使用風力能以及使用風力能對環境的影響如何使用風力能以及使用風力能對環境的影響使用生物能對環境的影響使用生物能對環境的影響如何使用地熱能以及使用地熱能對環境的影響如何使用地熱能以及使用地熱能對環境的影響替代能源的相關政策替代能源的相關政策探討主題探討主題 (II)替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展可再生能源：太陽能、風力能、可再生能源：太陽能、風力能、水力能、生物能、氫氣水力能、生物能、氫氣不可再生：地熱能、核能不可再生：地熱能、核能Renewable vs. Non-Renewable替

4、代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展所有可所有可再生能再生能源基本源基本上都來上都來自太陽自太陽能！能！替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展太陽能：太陽能：1,000 x 1012 W (TW) 【全球能量消耗約【全球能量消耗約10 TW 】風力能：風力能：10 x 1012 W水力能：水力能：2 x 1012 W生物能：生物能：10 x 1012 W地熱能：地熱能：3 x 1012 W替代性能源之能量替代性能源之能量替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源

5、科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展美國地區美國地區之太陽能之太陽能分佈分佈替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展藉由建築物之設計達到冬暖夏涼藉由建築物之設計達到冬暖夏涼的效果而不需藉由機械的驅動之的效果而不需藉由機械的驅動之系統稱之為被動式太陽能系統系統稱之為被動式太陽能系統 。太陽能：太陽能：被動式太陽能系統被動式太陽能系統 替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展被被動動式式太太陽陽能能系系統統替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續

6、發展現今科技與社會：能源科技與永續發展替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展必須藉由機械或電力的驅動以達必須藉由機械或電力的驅動以達到熱能的應用或儲存的目的稱之到熱能的應用或儲存的目的稱之為主動式太陽能系統。為主動式太陽能系統。太陽能：太陽能：主動式太陽能系統主動式太陽能系統 替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展主動式太陽能系統：主動式太陽能系統：太陽能收集器太陽能收集器(Solar Collector)與熱交換器與熱交換器(Heat Exchanger)替代性能源與環

7、境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展光電系統光電系統 (Photovoltaic System)替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展Luz System: 80% Solar, 20%

8、Gas替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展太陽池太陽池 (Solar Ponds)海洋溫差發電海洋溫差發電 (Ocean Thermal Conversion, OTEC)其它太陽能系統其它太陽能系統替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展一般而言，太陽能的使用不會產生太大一般而言，太陽能的使用不會產生太大的環境問題，但是，若要產生大量的太的環境問題，但是，若要產生大量的太陽能，則必須有大塊土地建構太陽能收陽能，則必須有大塊土地建構太陽能收集器，如此將對環境產生影響。集器

9、，如此將對環境產生影響。部份收集太陽能所需之材料（鐵、玻璃、部份收集太陽能所需之材料（鐵、玻璃、塑膠等）、流體等，也會造成環境污染。塑膠等）、流體等，也會造成環境污染。太陽能與環境太陽能與環境替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展高品質燃料，可提供汽車、熱水器等高品質燃料，可提供汽車、熱水器等使用。使用。可儲存在燃料電池可儲存在燃料電池 (Fuel Cells)燃燒後產生水，不會造成污染燃燒後產生水，不會造成污染利用電離法利用電離法(Electrolysis)從從H2O或或CH4中分離出來。中分離出來。氫氣氫氣替代性能源與環境替代性

10、能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展使用氫電池做使用氫電池做為燃料的汽車為燃料的汽車替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展HydropowerBasic components of hydropower stationA pump storage system: During light power load, water is pumped from low pool to high pool.During peak power load, water flows from high po

11、ol to low pool.替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展建築水壩破壞良田。建築水壩破壞良田。破壞生態，例如阻止鮭魚迴游。破壞生態，例如阻止鮭魚迴游。高速下衝的水吸收氮氣，之後若進入高速下衝的水吸收氮氣，之後若進入水中生物血液，造成死亡。水中生物血液，造成死亡。水壩造成淤泥堆積，影響海岸環境。水壩造成淤泥堆積，影響海岸環境。河流變成湖泊。河流變成湖泊。水力發電與環境水力發電與環境替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展潮汐發電潮汐發電替代性能源與環境替代性能源與環

12、境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展風力能風力能替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展風力能風力能替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展全世界藉由全世界藉由風力所產生風力所產生之電能共之電能共6179 MW替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展風車造成鳥類死亡風車造成鳥類死亡風車場佔據大量的土地風車場佔據大量的土地破壞景觀破壞景觀風力發電與環境風力發電與環境替代性能源與環境替代

13、性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展從生物有機體從生物有機體 (organic matter)中中所獲取的能量，例如植物（樹木、所獲取的能量，例如植物（樹木、枝葉）與動物（糞便）。枝葉）與動物（糞便）。物理能物理能 vs. 化學能。化學能。全世界約有十億人使用生物能。全世界約有十億人使用生物能。占發展中國家能源的占發展中國家能源的 35%。生質能生質能替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展生質能來源生質能來源替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：

14、能源科技與永續發展燃燒造成空氣污染。燃燒造成空氣污染。砍伐森林造成環境破壞（土石砍伐森林造成環境破壞（土石流）、野生動物危機。流）、野生動物危機。必須要有完善的造林規劃，例如必須要有完善的造林規劃，例如利用無法生產農作物的土地造林。利用無法生產農作物的土地造林。生質能與環境生質能與環境替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展利用地球內部的熱能。利用地球內部的熱能。1904年，義大利率先使用，目前年，義大利率先使用，目前有有21個國家利用地熱發電，包括個國家利用地熱發電，包括美國、蘇俄、日本、紐西蘭、冰美國、蘇俄、日本、紐西蘭、冰島、墨

15、西哥、菲律賓等。島、墨西哥、菲律賓等。全球約四千萬人所使用之電力來全球約四千萬人所使用之電力來自地熱。自地熱。地熱能地熱能替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展地熱能地熱能替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社會：能源科技與永續發展現今科技與社會：能源科技與永續發展相關設施可能產生噪音、廢氣、土相關設施可能產生噪音、廢氣、土地開挖所造成的破壞。地開挖所造成的破壞。不會造成空氣污染，但有可能造成不會造成空氣污染，但有可能造成熱污染（溫水排放）。熱污染（溫水排放）。其它問題，包括文化、宗教信仰。其它問題，包括文化、宗教信仰。地熱能與環境地熱能與環境替代性能源與環境替代性能源與環境現今科技與社