各國能源使用現況與政策

台灣、日本、美國、德國、法國

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)

世界氣候變遷公約的比較—蒙特婁議定書與京都議定書

世界氣候變遷公約的比較—蒙特婁議定書與京都議定書 (Comparison of World Convention on Climate Change — Montreal Protocol and Kyoto Protocol)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

蒙特婁議定書與京都議定書的制定

從十八世紀工業革命開始,至今日地球人口持續增加、新興國家的蓬勃發展,人類恣意地攪亂了氣候秩序,導致臭氧層破洞、溫室效應、極端天氣等環境的反撲。國際之間開始正視此議題,希望透過公約的制定主持環境正義。

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。

德國再生能源村 Feldheim—能源轉型的挑戰

德國再生能源村 Feldheim—能源轉型的挑戰(Feldheim: a Germany’s renewable energy village)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

再生能源村費爾特海姆(Feldheim)

費爾特海姆 (Feldheim) 位於柏林郊區,為人口僅 150 個人的小聚落。1998 年德國走向經濟自由化,揮別過去只有少數幾家能源集團壟斷的市場的情況,加上德國的能源轉型計畫 (Energiewende) 的政策鼓勵,經營再生能源成為一些產業不發達的偏遠鄉鎮的選擇。

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。

臺灣風力發電現況

臺灣風力發電現況 (The Present Situation of Wind-power Electricity Generation of Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系專任研究助理 楊政玹

臺灣因為受到東北季風的影響,其中陸地風速大於每秒 5 m/s 的土地面積有 2070 平方公里、離岸水深 5-15 公尺的面積達到 700 平方公里,十分適合發展風力發電[1]因此我們在行經臺灣西部濱海公路時,常常可以看到那一支又一支的白色巨大風力發電機矗立在海邊(圖一)。

軌道運輸的節能方法

軌道運輸的節能方法(The Methods of Energy Saving on Rail Transportation)
國立臺灣大學土木工程系 陳俊嘉

近年來環保意識抬頭,能源的節約為各國所提倡。而軌道運輸系統是很常見的交通設施,它可以如何節省能源呢?鐵路列車在鐵軌上行駛時,會有阻力阻礙其前行,將這些阻力降低,就能有效節能;鐵路公司的營運,如列車能源的使用方式,也會影響到能源的消耗量,因此節能也能由此著手。

首先,介紹列車阻力的來源,主要可以分為內部阻力和外部阻力,簡介如下:

一、內部阻力

發生在傳動系統的阻力,如內部機件接合時所產生的摩擦力、汽缸運作時產生的阻力等,而其大小與動輪載重和動輪數目成正比。

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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