再生电力.ppt

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1、再生電力 李冠華 黃家慶什麼是再生電力？再生電力就是由再生能源產生的電力。而再生能源則包括以下這些方面：再生能源包括：太陽能、水力、風力、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等。它們在自然界可以迴圈再生。是取之不盡，用之不竭的能源，會自動再生，是相對於會窮盡的不可再生能源的一種能源。Production of electricity with nuclear power and fossil fuels should be avoided.So productionof electricity from renewable sources needs to be expanded,for ex

2、ample district heatingand power plants fuelled with biomass,wind turbines and hydroelectric power.With regardsto hydroelectric power,it is mostly a question of increasing the efficiency of existing hydroelectricplants as well as developing small-scale plants.In order for this development to takeplac

3、e,both nuclear power stations and fossil-fuelled power stations must be forced to pay forthe environmental damage they cause.Then renewable electricity production will not only betechnically viable but economically competitive as well.上述說的是，核能及化石能源產生的電力這些應該減少使用，可再生的電力要擴大規模。因為這些對環境的破壞更少。3.2.0 目錄2.水電1

4、.熱電聯產3.風能潮汐能主要介紹內容：4.太陽能電池3.2.1熱電聯產 Combined Heat and Power with Biomass在高緯度地區，冬季嚴寒需要供暖，遂需要電力跟暖氣兩種供應。採用熱電聯產可以有效提高能源的利用效率。3.2.1熱電聯產 Combined Heat and Power with Biomass為什麼熱電聯產可以提高效率？因為其中減少了能源的轉換次數，且將兩種能量聯繫的更加緊密。使得熱能作為電能的副產品被再利用，而不是之前僅僅利用電能來產生熱能，發電廠的熱能直接排到大氣在冷卻塔中浪費掉。3.2.2水電 Hydropower大型水電的示意圖現今這種大型水電也

5、受到批判，主要原因還是太過於破壞生態。Large-scale hydropower often results in serious environmental disturbances:1 Productive forestry and agricultural land is immersed under water.2 Roads are built in unexploited natural areas.3 There is a cessation of the annual floods that fertilize land with silt.4 The flooded veg

6、etation rots releasing greenhouse gases.5 Waterborne sicknesses increase when water becomes stagnant.6 If a watercourse dries up,migratory fish are killed.1.土地被浸泡2.道路破壞原有生態3.破壞土地原有的的肥力更新4.由於浸泡腐敗產生溫室氣體5.水不流動容易滋生病菌6.洄游鱼类生存成為問題3.2.2水電 HydropowerSmall-Scale hydropower 小水電小水電可以有更加靈活的方式產生電能并傳入電網。相較於大型水電，對

7、大自然的衝擊可以說小得多。思考：小型水電提供的電力跟大型的電力設備穩定性上是否差異很大？3.2.3風能及潮汐能 Wind and Wave PowerThere is a great potential for development of wind power in countries with plenty of wind.The best places for wind energy are often coasts,shores of large inland lakes and mountain areas.The electricity grid needs to be devel

8、oped and have the capacity to deal with variations in power generation.There exists technical capacity to build and maintain wind turbines.Much of this development will take place offshore.風能充足的地方：海邊、湖邊、山區3.2.3風能及潮汐能 Wind and Wave Power優點：風能為潔淨的能量來源。風能設施日趨進步，大量生產降低成本，在適當地點，風力發電成本已低於其他發電機。風能設施多為不立體化設

9、施，可保護陸地和生態。風力發電是可再生能源，很環保，很潔淨。風力發電節能環保。缺點：風力發電在生態上的問題是可能干擾鳥類，如美國堪薩斯州的松雞在風車出現之後已漸漸消失。在一些地區、風力發電的經濟性不足：許多地區的風力有間歇性，更糟糕的情況是如臺灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風力較少的時間；必須等待壓縮空氣等儲能技術發展。風力發電需要大量土地興建風力發電場，才可以生產比較多的能源。進行風力發電時，風力發電機會發出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來興建。3.2.3風能及潮汐能 Wind and Wave Power限制及弊端：風能利用存在一些限制及弊端1)風速不穩定，產生的能量大小不穩定；

10、2)風能利用受地理位置限制嚴重；3)風能的轉換效率低；4)風能是新型能源,相應的使用設備也不是很成熟。5)在地勢比較開闊，障礙物較少的地方或地勢較高的地方適合用風力發電。3.2.3風能及潮汐能 Wind and Wave PowerWave Power 潮汐能通過海水潮汐的變化，拉動著產生電力的裝置，將機械能轉換為電能。3.2.3風能及潮汐能 Wind and Wave Power另一種潮汐能裝置相比較這兩種裝置，各有利弊：瑞典的對生態破壞較小，但是產生的電量太少。傳統的潮汐發電則與之相反。3.2.4太陽能電池 Solar Cells產生原理：太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，

11、在p-n結內建電場的作用下，光生空穴流向p區，光生電子流向n區，接通電路後就產生電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。太陽能發電有兩種方式，一種是光熱電轉換方式，另一種是光電直接轉換方式。太陽能電池則屬於直接轉換的方式。3.2.4太陽能電池 Solar Cells太陽能的歷史：太陽能的歷史：18391839年，光生伏特效應第一次由法國物理學家年，光生伏特效應第一次由法國物理學家年，光生伏特效應第一次由法國物理學家年，光生伏特效應第一次由法國物理學家A.E.BecquerelA.E.Becquerel發現。發現。發現。發現。18491849年術年術年術年術語語語語“光伏光伏光伏光伏”才出現在

12、英語中。才出現在英語中。才出現在英語中。才出現在英語中。18831883年，第一塊太陽電池由年，第一塊太陽電池由年，第一塊太陽電池由年，第一塊太陽電池由Charles FrittsCharles Fritts製備成功。製備成功。製備成功。製備成功。CharlesCharles用硒半導體上用硒半導體上用硒半導體上用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結，器件只有覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結，器件只有覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結，器件只有覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結，器件只有1%1%的效率。的效率。的效率。的效率。到了到了到了到了2020世紀世紀世紀世紀3030年代，照相機

13、的曝光計廣泛地使用光起電力行為原理。年代，照相機的曝光計廣泛地使用光起電力行為原理。年代，照相機的曝光計廣泛地使用光起電力行為原理。年代，照相機的曝光計廣泛地使用光起電力行為原理。19461946年，年，年，年，Russell OhlRussell Ohl申請了現代太陽電池的製造專利。申請了現代太陽電池的製造專利。申請了現代太陽電池的製造專利。申請了現代太陽電池的製造專利。到了到了到了到了2020世紀世紀世紀世紀5050年代，隨著半導體物性的逐漸瞭解，以及加工技術的進步，年代，隨著半導體物性的逐漸瞭解，以及加工技術的進步，年代，隨著半導體物性的逐漸瞭解，以及加工技術的進步，年代，隨著半導體物性

14、的逐漸瞭解，以及加工技術的進步，19541954年當美國的貝爾實驗室在用半導體做實驗發現在矽中摻入一定量的雜質後年當美國的貝爾實驗室在用半導體做實驗發現在矽中摻入一定量的雜質後年當美國的貝爾實驗室在用半導體做實驗發現在矽中摻入一定量的雜質後年當美國的貝爾實驗室在用半導體做實驗發現在矽中摻入一定量的雜質後對光更加敏感這一現象後，第一個太陽能電池在對光更加敏感這一現象後，第一個太陽能電池在對光更加敏感這一現象後，第一個太陽能電池在對光更加敏感這一現象後，第一個太陽能電池在19541954年誕生在貝爾實驗室。太年誕生在貝爾實驗室。太年誕生在貝爾實驗室。太年誕生在貝爾實驗室。太陽電池技術的時代終於到來

15、。陽電池技術的時代終於到來。陽電池技術的時代終於到來。陽電池技術的時代終於到來。自自自自2020世紀世紀世紀世紀5858年代起，美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池作為能量的來年代起，美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池作為能量的來年代起，美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池作為能量的來年代起，美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池作為能量的來源。源。源。源。2020世紀世紀世紀世紀7070年代能源危機時，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。年代能源危機時，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。年代能源危機時，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。年代能源危機時，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。

16、19731973年發生了石油危機，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途年發生了石油危機，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途年發生了石油危機，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途年發生了石油危機，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途上。上。上。上。在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標前進。前進。前進。前進。在這些國家中，美

17、國於在這些國家中，美國於在這些國家中，美國於在這些國家中，美國於19831983年在加州建立世界上最大的太陽能電廠，它的發電年在加州建立世界上最大的太陽能電廠，它的發電年在加州建立世界上最大的太陽能電廠，它的發電年在加州建立世界上最大的太陽能電廠，它的發電量可以高達量可以高達量可以高達量可以高達1616百萬瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國家也百萬瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國家也百萬瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國家也百萬瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國家也設立專案，鼓勵偏遠的鄉村地區安裝低成本的太陽能電池發電系統。設立專案，鼓

18、勵偏遠的鄉村地區安裝低成本的太陽能電池發電系統。設立專案，鼓勵偏遠的鄉村地區安裝低成本的太陽能電池發電系統。設立專案，鼓勵偏遠的鄉村地區安裝低成本的太陽能電池發電系統。3.2.4太陽能電池 Solar Cells太陽能電池的運行模式。都是通過電網鏈接內外。為什麼乾淨的再生電力方式這麼多，全球的電力供應來源最多的還是火力等化石能源？1.技術不成熟？2.成本太高？3.電力供應不穩定？等等。參考小短片：1.熱電聯產：How Combined Heat&Power(CHP)works in the UKhttps:/ 101https:/ Offshore Wind Energy In Taiwanhttps:/ Energy-Wave Power Stationhttps:/ do solar panels work?-Richard Komphttps:/ 聆聽聆聽