能源種類

初級能源、次級能源

應用生命週期評估方法探討水力發電

應用生命週期評估方法探討水力發電(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Hydroelectric Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 陳欣沛

根據國際能源署於 2013 年的統計資料(圖一)顯示,全球電力來源中,水力是可再生能源中占最高比例者,可知水力發電為目前人類最大量使用的再生能源 (renewable energy)。水力發電雖具有營運成本較低、能減少洪水氾濫、發電時幾乎無污染物排放等優點,然而水力發電的建造工程需要消耗龐大的資源,其造成的生態環境破壞使得水力發電是否符合再生能源的永續性 (sustainability) 原則備受爭議。如本研究群許桓瑜於先前所介紹(生命週期評估,2013),生命週期評估方法 (life cycle assessment, LCA) 的使用可以幫助我們完整盤查水力發電系統從起點至終點,其投入能資源和排放之潛在環境衝擊,幫助我們了解水力發電可能會對環境造成的影響,提供決策者作為方案選擇參考。

淺談台灣新能源的發展與挑戰

淺談台灣新能源的發展與挑戰(The Development and Challenge of Renewable Energy in Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

目前台灣能源來源仍以火力發電為主,目前臺灣火力發電量占比達 76%,其中燃煤 37.6%、燃油 2.8%、燃氣 32.4%、汽電共生 3.2%,再生能源加上水力占比為 4.0%,抽蓄水力 1.4%,核能則為 18.6% [5]。面對全球大量石油開採,能源危機步步接近,各國皆面臨能源轉型,使用再生新能源也成為世界能源發展的大趨勢。在此篇將介紹五種新興乾淨能源:風力發電、海洋能發電、生質能發電、太陽能發電、地熱發電,其中太陽能發電又區分為光電能與熱能。(圖一)

洋流發電在臺灣的發展

洋流發電在臺灣的發展 (Ocean Current Energy Development in Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

為什麼要發展洋流發電?

臺灣目前主要的發電多仰賴火力發電,包含燃煤、燃油、燃氣,以及汽電共生等方式。而這類的發電方式不僅需要仰賴進口,發電過程中除了排放二氧化碳,也會排放許多汙染環境、影響植物之生長及人體健康的物質,例如硫氧化物、氮氧化物等。海流發電是目前政府有意研究的乾淨能源,雖然尚在評估開發階段,但希望未來能透過此發電方式減少對環境造成的汙染,並改善臺灣的發電品質。

OLED 照明技術

OLED 照明技術 (The Organic Light Emitting Diode Lighting Technology)
工業技術研究院—綠能與環境研究所研究員 江昌霖

想像一下未來的燈可以薄得像一張紙,將燈片彎曲後,可隨意張貼在牆壁或室內的任何一個角落而成為一張發光壁紙。這樣的技術正在快速發展中,稱為有機發光二極體 (Organic Light Emitting diode, OLED) 照明技術。

OLED 發光源一般是面光源形式,製作成燈具時並不需要會損耗光線的反射機構而具有節能特性,亦具有高演色性 (Color rendering index, CRI)、無眩光、透明、輕薄、可彎曲等眾多優點,因此吸引國際大廠競相投資發展。OLED 照明兼具環保與低耗能的優勢,在龐大資源的挹注下使得發光效率進步得相當快,未來將更普遍應用於室內節能照明並節省大量照明用電。

認識低溫差熱電轉換系統

認識低溫差熱電轉換系統(Introduction for low-grade thermoelectric energy conversion system)
工業技術研究院綠能與環境研究所資深工程師 謝瑞青

在十八世紀的第一次工業革命中,蒸汽機成為主要的發明,而朗肯循環 (Rankine Cycle) 是蒸汽機中的熱力循環系統之一。朗肯循環是利用熱能將水煮沸成高壓蒸汽,高壓蒸汽推動渦輪機,渦輪機再轉動發電機,最後實現熱電轉換功能。

有機朗肯循環 (Organic Rankine Cycle) 技術來自於朗肯循環,不同之處在於工作流體。郎肯循環的工作流體為水,而有機朗肯循環所使用的工作流體則為冷媒,水與冷媒的特性有極大不同(性質比較如表一),主要不同為冷媒沸點較低,當熱源的溫度比較低 (≤ 90 ℃),無法使水產生相變化,或是水蒸汽的乾度不足時(乾度為 0 時表液態,乾度為 1 時表全部為蒸汽,介於 0 與 1 之間表液態與氣態共存),易汽化的低沸點冷媒便可確保在熱源溫度較低時,仍可獲得足夠的蒸汽壓力推動渦輪機。

水與能源的結合-浮動式太陽光電

水與能源的結合-浮動式太陽光電 (Combination of Water and Energy – Floating Solar Power)
經濟部水利署綜合企劃組副工程司 蘇嘉民

太陽光普遍存在於我們的日常生活中,是人類到目前為止最可以廣泛利用、容易取得,且不會污染環境的大自然能量。隨著科技發展日新月異,太陽光的利用比以往更加多元化,最新應用的產品從太陽能手錶、太陽能時鐘、太陽能計算機、太陽能路燈、太陽能車,更進一步發展到太陽能建築,各式各樣的使用,已經把太陽能利用得淋漓盡致。

環境中自然光解機制簡介

環境中自然光解機制簡介 (The introduction of sunlight photolysis)
國立臺灣大學環境工程研究所 劉俐君/國立臺灣大學環境工程研究所博士後研究員 林彥妗

前言

隨著科技及社會的進步,環境中有機污染物種類遽增,也因檢測技術的提升,許多新興有機污染物於河水及廢水中被檢出,例如醫療用藥物以及個人護理用品 (PPCPs, pharmaceuticals and personal care products),它們可能隨著動物的糞便或家庭及醫院排放廢水,進入環境中的水體,包括湖泊、河川及濕地。

由於許多藥物及個人護理用品較難被污水處理廠的處理過程所降解,因此在自然水體中常被監測出此類有機污染物,自然衰減機制顯得相當重要,其機制包含水解、生物降解、吸附及自然光解 (Lin, Lin, & Lee, 2014);其中,自然光解是一個降低有機污染物濃度的重要途徑。

清水混凝土

清水混凝土 Exposed Concrete
國立臺灣大學土木工程學系 任精瑋

相信大家對一種都是混凝土外表、且有一個一個圓形鑽洞的外牆(圖一),不會感到陌生,甚至曾被這樣的外表吸引過,在腦中不自覺的留下一股淡淡的印象,它就是清水混凝土,在現代特色建築中十分常出現,且一出現就會引起不少人的注意。

連續壁

連續壁 (Slurry Wall)
國立臺灣大學土木工程學系 許皓威

甚麼是連續壁?

每當經過大型工地時,你是否曾想過為何不是直接從地面向上蓋,而是先從地下挖呢?因為房子都需要有地下基礎,以加強地基對建物的承載,又或許這棟房子需要一間地下室。而要進行地下工程,首先都需要建造連續壁(如圖一),它是在地下工程施工時建設於地表之下的鋼筋混凝土牆,範圍通常包含大部分施工區域並分段進行,並且由上往下一層一層施做。

節能建築案例分析

節能建築案例分析 Energy Saving Building Case Analysis
國立臺灣大學土木工程學系 許育銓

一、前言

建築,自古以來就是讓人類可以和「外界」作分割的空間營造,而好的建築設計不能只是單純蓋一個功能性的盒子,再把人事物裝進去而已,就算將外觀設計的再美、再獨特,倘若沒有考量到落成後使用的狀況,就是一個失敗的設計。 

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