能源種類

初級能源、次級能源

天使還是魔鬼?甲烷水合物

天使還是魔鬼?甲烷水合物 Methane Hydrates
臺灣大學大氣科學系 陳藝方

什麼是甲烷水合物?

甲烷水合物的學名是天然氣水合物,是一種由天然氣與水所形成的固態晶體,乃幾百萬年前生活在海床中的細菌以動植物殘骸為食,釋放出甲烷後,經高壓以及與海水化學反應形成甲烷水合物,因為外型與冰相似,因此又稱作可燃冰。

電力座標

電力座標 Taiwan Power Company Grid
國立臺北科技大學土木工程系 蔡睿恩

什麼是電力座標

一般路旁的變電箱、電線桿上,有些會印有一串數字參雜英文的雙排編號(圖一)。實際上這是由台灣電力公司,以 TWD67 座標(Taiwan Datum 1967,台灣的一種橫麥卡脫投影二度分帶 TM 座標)進行轉換而產生的地理座標系統,其精度誤差僅有 10 公尺。正式名稱是:台電圖號座標。

魚菜共生系統

魚菜共生系統 (Aquaponics)
國立交通大學土木工程學系 黃靖惠

人口密度越來越高,我們已經消耗了無數的土地與水資源,甚至已經嚴重造成環境的迫害。因此,如何有效的利用有限的資源已經成為當今重要的議題。在糧食大量的需求之下,我們不間斷地進行土地利用,持續擴建養殖場以滿足需求。

交通寧靜區

交通寧靜區 Traffic Calming
中原大學土木系 陳敬宜

前言

交通寧靜區最早起源於荷蘭,為增進在住宅區或通學巷道等道路使用環境品質,特別是年長者、幼童、身心障礙者較多,需要特別進行行人保護者,所採行之交通策略面的方法。

地震的震度如何推估?(上)

地震的震度如何推估?(上)(How to Measure Earthquake Intensity)
臺灣防災產業協會秘書長暨財團法人中興工程顧問社防災科技研究中心副主任鄭錦桐

臺灣位於環太平洋地震帶,根據過去地震災害歷史資料統計顯示,臺灣大約30~40年會發生一次災害性地震。公共工程(例如:道路、捷運、橋梁、水庫大壩、核電廠)對地震評估技術要求十分嚴格,隨著國內外地質科學、地震科學與地震工程之研究進展,工程師不斷積極引進與研發最先進之地震評估技術。合理評估工址遭遇地震時的地振動特性,並進行地震危害度分析 (seismic hazard analysis) 獲得耐震係數。地震的震度推估,不僅為公共工程建設之重要課題,同時也是民眾與企業地震防災的重要基本知識。

地震的震度如何推估?(下)

地震的震度如何推估?(下)(How to Measure Earthquake Intensity)
臺灣防災產業協會秘書長暨財團法人中興工程顧問社防災科技研究中心副主任鄭錦桐

在「地震的震度如何推估?(上)」中,已介紹了地動預估式中二個重要因素:震源規模大小 (M) 及震波傳播路徑 (R),在本篇文章中,將介紹地動預估式中第三個重要因素:場址地盤特性 (S)。

三、場址地盤特性

場址基礎30公尺內淺層地層的平均剪力波速 (Vs),是影響地盤振動特性最關鍵的因素。剪力波速度低者,意即地盤較為軟弱,其地震波也較易於放大。一般而言,以Vs=760m/sec為分野,Vs小於760m/sec之場址,為軟弱地盤;反之,為堅硬地盤。台北盆地基本上是軟弱地盤,震波容易放大,再加上過去地震波觀測資料顯示,震波在盆地內的重複反射與折射後會將震波疊加,致使震波持續更久且再疊加放大,同時也使地震波於長週期的能量變多。

以1985/09/19墨西哥城大地震為例,地震規模大約8左右,震央位於外海350km遠,但是墨西哥盆地內的地震波放大最可高達8~50倍,而且明顯長週期的能量較多,造成約1.2萬人死亡,5萬人受傷,許多墨西哥城的高樓結構因為共振而倒塌(圖六)。所以比較位於台北盆地內與邊緣的地震測站,發現在距震源有同樣的距離下,往往盆地內軟弱地層上之地震測站所觀測的震度較大,震波之振幅可放大數倍,地震耐震設計上與地震防災上必須特別注意。

新一代棕櫚生質柴油

新一代棕櫚生質柴油 (Next-generation palm biodiesel)
國立臺灣師範大學生命科學所博士生郭亭君

生質柴油 (biodiesel) 是以植物油、動物油或廢食用油為原料,與短鏈的醇類進行酯交換所形成的脂肪酸烷基酯類,是一種符合綠色環保的再生能源,自20世紀起已引起相當的注意。然而,自2008年,生質柴油工業面臨到原料價格昂貴的處境,即便嘗試使用低價的非食用性油脂當原料,例如痲瘋樹油,其生產也尚未進入大規模量產製程。

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix
臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

連結:臺灣電,哪裡來(一)  臺灣電力發展進程與比較 

不管是火力發電、水力、風力、太陽能或是核能發電,每種能源的開發與利用,各有其優缺點,各國只能依其需要,搭配適合的能源開發方式。至於,臺灣該如何挑選發電方式?有些考量原則可依循。

一、先開發固有天然資源

臺灣水力資源雖然不豐,畢竟是自有資源,從日治時期即開發日月潭、大甲溪流域。光復後更積極開發濁水溪、木瓜溪、立霧溪等,目前水力資源已大部分開發。

二、歷史的淵源:

有的國家產煤、石油,則會以煤、石油為發電主角;有些國家則在計劃經濟下建設核電廠、燃氣廠,如蘇聯。臺灣也盡力在各種可用的天然資源裡開發電力!

三、有無合適的廠址:

臺灣化石能源都靠進口,所以燃煤/油/氣電廠都要靠海邊;核能電廠則要考量地質條件、人口稀少、冷卻水源等廠址條件要求;水力電廠要建在河邊;風力機要設在有風的地方;太陽能板要裝在陽光很強的地方。

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較 Power Generation– Variety and Comparison

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較
Power Generation– Variety and Comparison

臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

現代生活若缺乏電力,人類社會的運作可能就要停擺。如何發現、擷取能夠永續供應的能源,也是各國努力解決的問題!而臺灣在電力發展的軌跡,又是怎麼開始的?

臺灣電力開發史的各項第一

第 $$1$$ 個燃煤火力:清光緒14年(西元1888年),時任臺灣巡撫的劉銘傳在台北市創立「興市公司」,裝置小型蒸氣燃煤發電機,以低壓供應照明,雖然為時僅月餘,然在我國電業史上,卻為國人自辦電業之濫觴。

第 $$1$$ 個水力電廠:到了日治時期,1904 年日本政府於龜山完成發電廠興建,為臺灣地區水力發電之始。隨後陸續開發,並於 1919 年成立臺灣電力株式會社,著手進行日月潭水力發電工程,至民國 33 年,全台發電總裝置容量為 $$32.1$$ 萬瓩。

第 $$1$$ 個燃氣火力電廠:而臺灣第一個燃氣火力發電廠於民國 44 年在南部成立,一開始,營運所裝置三部汽輪機組及三部氣渦輪機組,總裝置容量約 $$30$$ 萬瓩,以供應高雄地區的電力。這三部氣渦輪機組及三部汽輪機組已分別於民國 72 年及民國 82 年屆齡退休。

太陽能家戶發電

太陽能家戶發電 (Solar PV system for home)
國立臺灣大學土木工程研究所金育暉

由於原油價格不斷上漲,連帶著電力價格也跟著浮動,可預期的,未來電費勢必不斷攀升,為了減緩電價浮動所帶來的影響及提倡再生能源以減緩溫室效應的進行,政府正推動家戶安裝太陽能發電系統政策,期能以太陽能取代部分電力來源,促進再生能源發展。

對於一般家庭來說,經濟考量總是大於環保觀念,那太陽能發電究竟經不經濟,透過簡單的數字可以很清楚的了解。首先須有幾個基本假設跟資料:

  1. 依據台電所提供的 102 年度平均每戶家庭每月用電量為 $$291$$ 度,為方便計算,取整數為 $$300$$ 度,一年即為 $$3600$$ 度,平均每日使用 $$10$$ 度。
  2. 太陽能發電系統是由 $$1$$ 瓩(kWp)為單位,每 $$1$$ 瓩(kWp)一天可提供的發電量約為 $$2.6$$ 至 $$3.6$$ 度不等,其主要取決於設置地點,如於台北約為 $$2.6$$ 度,在高雄可達 $$3.5$$ 度。根據假設 $$1$$,若要滿足一般家戶每日用電需求約須三個單位的太陽能發電系統。
  3. 太陽能發電系統,依據不同系統設計,每 $$1$$ 瓩(kWp)單價由 $$7$$ 萬至 $$20$$ 萬不等,平均使用年限約 $$15$$~$$20$$ 年,若僅考慮太陽能發電板本身,幾不產生後續維護費用,所以在此先行省略維護費用。
  4. 依據台電所提供台灣 102 年家庭用每度電平均售價為 $$2.86$$ (元/度),同年度鄰近國家,日本為 $$8.20$$ (元/度);菲律賓為 $$7.75$$ (元/度);新加坡為 $$6.61$$ (元/度);泰國為 $$3.42$$ (元/度);南韓為 $$3.25$$ (元/度)。
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