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1、替代性能源與環境替代性能源與環境国立中山大学海下技术研究所海洋物理研究所通识教育中心Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望替代性能源與環境替代性能源與環境太陽能太陽能 (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
2、代性能源與環境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)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用水力能的優
3、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)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現今科技與社會
4、：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！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
5、發展替代性能源與環境替代性能源與環境美國地區美國地區之太陽能之太陽能分佈分佈現今科技與社會：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 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被被動動式式太太陽陽能能系系統統現今科技與社會：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
6、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 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)現今科技與社會：能源科技與
7、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光電系統光電系統 (Photovoltaic System)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替代性能源與環境替代性能源與環境Luz System: 80% Solar, 20% Gas現今科
8、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，如此將對環
9、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。氫氣氫氣現今科技與社會：能源科技與永續發展
10、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使用氫電池做使用氫電池做為燃料的汽車為燃料的汽車現今科技與社會：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Hydropower(a)Basic components of hydropower station(b)A pump storage system: During light power load, water is pumped from low pool to high pool.(c)During peak power load, water flows from high
11、 pool to low pool.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潮汐發電潮汐發電現今科技與社會：能源科技
12、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風力能風力能現今科技與社會：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風力能風力能現今科技與社會：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現今科技與社會
13、：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生質能來源生質能來源現今科技與社會：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
14、源與環境替代性能源與環境燃燒造成空氣污染。燃燒造成空氣污染。砍伐森林造成環境破壞（土石流）、砍伐森林造成環境破壞（土石流）、野生動物危機。野生動物危機。必須要有完善的造林規劃，例如利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。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，目前有年，義大利率先使用，目前有21個國家利用地熱發電，包括美國、個國家利用地熱發電，包括美國、蘇俄、日本、紐西蘭、冰島、墨西蘇俄、日本、紐
15、西蘭、冰島、墨西哥、菲律賓等。哥、菲律賓等。全球約四千萬人所使用之電力來自全球約四千萬人所使用之電力來自地熱。地熱。地熱能地熱能現今科技與社會：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地熱能地熱能現今科技與社會：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。
16、地熱能與環境地熱能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鼓勵並贊助替代性能源之研發。鼓勵並贊助替代性能源之研發。確保各種替代性能源的實用價值。確保各種替代性能源的實用價值。發展傳統能源與替代性能源互補政策。發展傳統能源與替代性能源互補政策。發展激發使用替代性能源的動機（永續發展激發使用替代性能源的動機（永續發展的觀念）。發展的觀念）。建構使用替代性能源的訓練機制。建構使用替代性能源的訓練機制。鼓勵投資替代性能源的公司與機構。鼓勵投資替代性能源的公司與機構。能源政策能源政策現今科技與社會：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
