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為什麼台灣有這麼多風力發電機，這樣發電到底環不環保呢？

文章作者作者: Backstory
文章發佈日期 2020-07-15

在現今所有的綠能能源之中，風力發電能夠說是最火紅的一種了，風力發電也是現在世界各國首要的研究方向，這樣子的行為也展示出了風力發電對世界的不可或缺性。那為甚麼風力發電可忽然變得這麼不可或缺呢？，原因即是風力發電在運轉的程序中，產生的汙染相較於其它樣式的綠能能源來得少，甚至於能達到所謂的零排碳作用，故風力發電也被各位稱為「最乾淨的能源」。

單葉片、雙葉片與三葉片風力發電機

葉片的數目憑著許多的緣故定奪，其中包含空氣動力效用、複雜度、成本、音量、美學要求等等。大型風力發電機能夠經過1、2或是3片葉片構成。葉片較少的風力發電機通常需要更高的運轉速度以得到風中的能量，故聲音比較大。並且倘若葉片太多，會使它們之間相互作用且降低系統效用。現在3葉片風電機是主流。從美學層面上看，3葉片的風電機感覺起來較為平衡和美觀，所以台灣目前也是以3葉片的風力發電機為主。

大型的風力發電機通常是由多種類別的精密部件所組成，這些部件之中有一種部件叫風葉輪，風葉輪首要的功能是將風力的風能變換為機械能，再將這些產出的機械能遞送至發電機來進行發電。除了風葉輪這種類型的發電部件外，風力發電機內部也有裝置自動迎風設備，這種部件的主要用途就是讓風力發電機能隨時對向迎風面，防止發電機因多變的風向而使得產電量不足。

台灣風力發電的優點

○ 風力資源是節約型能源
風機消耗能源僅有產生在從空氣的帶動到發動機的過程當中。
○ 使用時限
風機訂做能源的平均使用時限是 20 年，它是整個風場從成立到運轉，維修至報廢所花時間的 8 倍多。
○ 風能是一種便宜的能源
風能已經成為現有能源中最平價的可更新能源。
○ 安全的風能
在風力工業當中，死亡性的意外僅有可能出現在打造和維修工作中。
○ 風機的可靠性
當代的高質量風機的可靠性可達成 98% 以上，當代的風機僅半年維護檢查一次，其可靠性高於其他電力發電機的技術。
○ 風能對土地的佔用率極小
在一個建設好的典型的風場，風機以及交通所用的路徑僅占據整個風場面積的 1%。
比照之下，一個占用 36 平方米亦或是 0.0036 公頃的風機每年產生 120 萬 ~ 180 萬度電，
別的生物能源則需要占據 154 公頃的土地才可產生 130 萬度電。太陽能則需要 1.4 公頃的面積才能產生同等數量的電力。
○ 對生態環境的影響小

台灣風力發電的缺點

風力不可持續不斷，風能的最大缺點是它的多變性，而且有不穩定跟間歇性的缺點。
故欲有效利用風能，可採取三種方法：

【1】間斷式使用
例如抽水灌溉、水產養殖、牲畜用水。使用動力不必持續穩定，有時候有間斷狀況亦無妨。
【2】儲存式使用
倘若利用電池、飛輪、抽蓄…儲能方法，把動力存放好，以提供沒有風時使用。
【3】並聯式使用
可把風力機跟水力、火力發電系統一起配合，風小或無風時以水力或火力立即補充，使電力供應持續穩定。

利用風車來產出能源，在堪薩斯州已經高於 100 年的歷史，且跟著科技的更新，我們擁有先進的風力渦輪發電機，能夠產出無污染的乾淨能源，一向被認為十分環保，在當地已無處不在，連台灣也一同跟進，縱使在國際和台灣一般認為，風力發電無污染，合乎當今環保的需求，不過當地大眾可不這麼以為，大量的風力發電機可能會影響自然環境。美國堪薩斯州的大眾就察覺，風車出現以後，當地的松雞（一種鳥類），已經漸漸消失，而且風車集合了大量的風，也可能因此調換區塊的氣溫，對大自然環境來說，反而是一種傷害。

風力越大越好嗎？

其實風不能夠太大！風力強大的時候，力量不可小覷，硬是想發電反而可能導致器材損傷。
所以你可以看到，台灣風大的時候亦或是颱風天的時候，風力常常超出每秒 25 公尺的速度，那些大風扇其實是不敢轉，而是乖乖站著不動的。
假如不小心動起來，那可是很危險的，許多風力發電機的倒塌實例也証明了強風下亂動是沒有好下場的，這是風力發電不能承受的劣勢之一。

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科技技術探討

如果沒有風怎麼辦？風力發電到底是用什麼原理產生電能的？！

文章作者作者: Backstory
文章發佈日期 2020-05-22

在現今全部的綠能能源當中，風力發電可說是最超夯的一種了，風力發電也是目前世界各國主要的發明方向，這樣子的行為也顯示出了風力發電對世界的不可或缺性。那為什麼風力發電能夠突然變得這麼重大呢？，原因即為風力發電在運行的流程中，產生的汙染相較於其他類別的綠能能源來得少，甚至能達到所謂的零排碳功效，所以風力發電也被你們稱為「最乾淨的能源」。

台灣的風力資源十分豐富，全世界出類拔萃的風場(平均風速越高，整體發電量越多)就座落於台灣海峽，保守預期估計約擁有300億瓦(30GW)的海上風能可開發，等於23座的第一核能發電廠(12億6千萬瓦(1.26GW))，或者是5座台中火力發電廠。假設可取代，不僅縮減大量二氧化碳排放，也排除了運用核能發電的風險與核廢料儲存的問題。

台灣設置了多少風力發電？目前具有高於320架大型風力發電機組，總發電容量超過6億4千萬瓦(640MW)，但是還不及全國發電量的1%。現在規劃在2030年完成超過1000架風力機。政府以及廠商正積極的推行、開發中，期望在將來十幾年以內可看到蓬勃發展的台灣風電業。

台灣的風力發電機具備很多的種類，而區分方式的不相同，也會讓他們的名號有所不同，其中一種分類方法便是依據葉片固定軸的方位來分，風力發電機的葉片固定軸能夠分成橫軸式跟豎軸式兩種，橫軸式的風力發電機在運作時的轉軸是與風向一模一樣的，而豎軸式風力發電機運作時的輪軸方向則是和風向成直角。橫軸式風力發電機需要一再地變向才可與風向維持相同，而豎軸式風力發電機則因為可搜集不同方位的風能，所以不需要像橫軸式一樣不停的變相。

單葉片、雙葉片與三葉片風力發電機

葉片的數目經過很多的因素決策，其中包含空氣動力效用、複雜度、成本、分貝、美學要求等。大型風力發電機可以藉由1、2亦或是3片葉片構成。葉片較少的風力發電機時常需要更高的運行速度以取得風中的能量，故音量比較大。而且若葉片太多，會使它們之間相互作用並且降低系統效率。現今3葉片風電機是主流。從美學角度上看，3葉片的風電機看起來較為平衡和美觀，所以台灣現在也是以3葉片的風力發電機為主。

假設沒有風怎麼辦？

『夏令經常沒什麼風，假使倚靠風力發電豈不是等著停電？』
要是真的發生了連外海 100 公尺高空都沒有 3 m/s 這輕輕的風，那風力發電確實起不了什麼作用。
可是，不要忘掉我們還具備『分散式能源』、『能源多樣性』，以及『儲能』三大法寶。

□ 分散式能源

何謂分散式能源？含意即為四處都擁有大小規模的發電，而且非集結在某些特定地方（『集中式能源』）。
以往台灣的發電廠都打造在中南部，倚靠著很多的高壓電塔『南電北送』，這就是標準的集中式能源。但，
集中式能源有以下這一些弱點，甚至於越來越多國家推廣分散式能源。

【1】高輸電風險：不論是颱風、地震、恐怖攻擊，只要長長的輸電線路中斷任意一個點，所有北部地區就陷入用電吃緊的困難。
【2】高輸電損耗：電能的傳輸必定會有損耗。距離越遠，損耗越多。
【3】人民反感：沒有人會期待高壓電塔，或是變電站打造在居家周遭。
【4】擴建困難：將來要是用電量提升亦或是發電廠增加，然而輸電系統卻因為人民反彈，及土地取得不易，或許會招致難以輸電…狀態。

分散式能源基本上即為把雞蛋分散放置在不一樣籃子的觀念，分散其風險。
若一切順利，2025 年彰化外海將會有 400 支上下的風機，連接數十公里。
假設要說整個彰化區外海完全沒風，400 支風機全中止，事實上機會率實在不高。
假設真的發生，桃園、新竹、雲林等等地方還是有其他的離岸風場，分散式的能源可以保證不會使得全台大停電。

□ 能源多樣性

不要遺忘除了離岸風電，政府也籌劃了 2025 年 20GW 太陽光電的宗旨。
濕熱的炎夏，有十足的太陽能可以支持；
而且當空污最危急的冬天時，則能憑著強勁的風電來分擔污染較高的火力。
藉此，能達到相對較高的供電安定度。也許你對於再生能源不可以提供大部分的能量而感到失望，然而調換個角度想，
再生能源每多一些，便能夠降低一些的空氣污染，降低一些二氧化碳排放，和降低一些的核廢料產生。

□ 儲能

儲能系統就跟銀行儲蓄的理念一致，當金錢很多花不完時，能夠先保存著，以備未來不時之需。
電能也是一致，藉由越來越低廉的電池儲能系統，和大型的蓄水水庫，令再生能源可在產量高、用電低時，把能量儲存起來，等到用電高峰時，再領出來。
結論是，憑藉上述『分散式能源』、『能源多樣性』，與『儲能』三大法寶，縱然遇到幾乎無風的極端狀況，台灣也不至於落到沒有電能使用的麻煩。

在台灣太陽能與風力發電之所以又名『綠能』或者是『再生能源』，這個技術除了能利用外，取之不盡的自然來源也不需開採燃料、排出二氧化碳跟廢氣，然而開發再生能源真的是維護能源的表現嗎？是否真的對台灣環境沒有損害？跟著綠能器材量提升與各界研究跟進，這一些顧慮已逐漸消除。

就電力設備生命週期衡量（Life cycle assessment，LCA）來看，風力發電的風能整體排出碳量是天然氣的五十分之一，且更是燃煤發電的百分之一，更有研究提到，風機產生的碳足跡可在幾個月之內償還，而且在風機 20 到 30 年的餘生之中，也完全不會產出任何二氧化碳。

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科技技術探討

台灣的發電方式有哪些？水力、風力、太陽能、核能……

文章作者作者: Backstory
文章發佈日期 2020-03-16

水力發電的好處與壞處介紹

水力發電的好處介紹
□能源能重複使用
□單位的成本非常低價
□水能與電能的轉換效能不錯
□不會使空氣的品質受到損害
□能夠生產出氫氣

水力發電的壞處介紹
□水力發電相關設施的建造售價十分昂貴
□倘若是在河川土周邊打造水壩，會令河川的生態受到傷害
□想要尋找到合適建造水壩的地點非常困難

跟著氣候與環境的更改，現代的環保議題早已是你們都必需去在意的了，而再生能源就是環保議題中十分重大的一環，在台灣未來想要發明的再生能源中，除了政府積極研發的太陽能跟風力發電系統以外，小水力發電系統也能夠替以後的再生能源出一份力，小水力發電系統主打是最乾淨的再生能源類別，從目前世界上的先進國家也都在強力施行小水力發電系統的情形來看，便能夠發現到小水力發電系統的不可或缺性。很多人對於水力發電就只瞭解水庫發電而已，但台灣的降雨量相當高，倘若不將這一些雨量再做循環利用跟規劃，那對於台灣來說將會是十分白費的，而小水力系統的研究跟推廣，不僅將這些原本會被浪費掉的能源再去做回收使用，並且也幫忙台灣在以後的再生能源市場當中尋找出了自己的下一步。

太陽能的好處

□普遍性：太陽光映照面積散布地球大多地區，各個地方均能使用。

□永久性：太陽的能量起碼有六百萬年的時限，能提供我們長期使用，而且太陽消逝時地球也不存在了，不需煩惱使用期限的問題。

□低污染：太陽能發電的運作方式不會引發環境污染。

太陽能的壞處

□能量密度低：匯集太陽能需要開闊的土地，故能量密度低，並且需要設計集熱器亦或是精確的反射組織。

□能量來源不平穩：不可以持續使用，夜間不行使用，且容易受地點和氣候影響，難以供應穩固的電力。

□機器成本較高：太陽電池與集熱器原料成本高，僅有染料敏化太陽電池原物料成本十分低，不過這種材質不但能量轉換功效很低，染料也不可以承受陽光長期照射。

□發電效能偏低：太陽電池的發電功效偏低，單晶矽最高能達 15%，化合物半導體雖然可以達 30% 以上，可是成本特別高，大多數人不易接納。

□製作時磨損很大的能量：太陽電池必須使用純度極高的半導體作為材料，在製造的時候必需耗用很大的能量，也會產生環境污染，另一方面，太陽電池在運作的時候就算不會出現環境污染，然而在製造的流程當中還是會招致環境污染。

台灣在亞熱帶區塊，太陽能資源豐足，故帶給各位一個深切期待：太陽能發電的方式將來可替代大多的能源需要，就像美國科學家估算在美國西部建設一座太陽能發電廠，到了2050年太陽能發電的方式可期望代替美國69%的電力、35%的能源！不過，在台灣地小人稠的環境的侷限之中，要使太陽能具備至關重大的替代性，必須有不一樣的做法，而且必須長期耕耘、苦心經營才能達到。

從永續能源~永續水資源以及氫資源

21世紀你我面臨的困境，不僅有空氣污染而已，還有水資源短缺及全球暖化效應（Global warming）。現今具有的能源都不能從根源解決以上困境。除了核能以外。任何使用化石燃料產生氫氣（比方天然氣）的方法，只不過是轉移視線的（障眼法），都會產許多的二氧化碳。

只有核能可以產真正乾淨並且經濟的氫氣，徹底處理Global warming的問題。

只有核能可以經濟的淡化海水，徹底解決人類將來的（渴望）！

運用氣冷式反應器升溫至900°C的高溫直接分解水蒸氣產出氫氣的計畫，早就在美、日、德…先進國家研究多年。令人興奮的是可以產氫/發電雙效的AHTR在2007年發明成功，2010年正式運轉。1座1,000 MW(兆瓦)核電廠可以供應2,000萬輛車輛利用，效率比至今電解法產生氫高10倍。

使用核能發電淡化海水能追溯到1968年。日本、前蘇聯、中東等等地區都有成功例子。以至一般人煩惱的輻射滲漏問題，至今還未出現過。按照現在核能技術，一座1,000 MW的普通電廠，天天能供應100萬噸的淡水，可提供400萬人運用。相信不久之後的以後，核能一定能夠在經濟、環保與不危險的前題下，滿足你我對於能源及水源的永續發展需求。

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科技技術探討

【分享】水力發電的原理大公開！

文章作者作者: Backstory
文章發佈日期 2020-01-14

水對於咱們這一些人類來說，是十分重要並且無可替代的能量來源，地球上水與陸地的比例約是 7：3 ，且人的全身內也有約七成的比例是憑藉水所組成的，故可看出為什麼水對人類是如此的重大，水除了能用來喝之外，其實還有眾多的用途，水可以用來當成一種水力能源，而水力則可以運用在農業或者是發電上，本篇文章將要介紹的即是水力發電這個類別的水資源利用辦法。

大型風力發電機時常採用”水平軸”型式，它憑著風葉輪、變速箱(加速齒輪箱)、發電機、偏移機器、控制系統、塔架等等部件所組成。風葉輪的效用是將風能改換為機械能，它是經由氣體流動機能良好的葉片設置在輪軸上所組成，低速轉動的風葉輪通過傳動系統憑藉加快齒輪箱來加快速度，將動力傳導給發電機。上述這幾個組件都安裝在機艙內，使整個機艙經由高大的塔架支撐，因為風向會往往會改變，為了有效地使用風能，必須要擁有自動迎風的設施，依據風向感測儀計算的風向信號，再經過控制器來控制偏移電機，另外驅動小齒輪去推動塔架上的大齒輪，使整個風力發電機憑著此自動操縱的系統，能保持正確位置對向迎風面。

抽蓄水力發電事實上就是所謂的抽水蓄能電站，這種類型的水力發電方法主要是先將平日離峰時期的水能電力儲存起來，緊接著用電的尖峰時刻再一次釋出。
抽蓄發電系統的原理也特別容易令人瞭解，憑著夜間離峰時期把電力從下池的水庫中抽出，等到早上產生電力需要量變高的狀態時，再直接從上池的水庫中釋出水來使水輪機發電，這樣子的發電方式可將離峰時期儲存的低價值電力調換為高價值的尖峰時期電力，同時也能達到蓄能的效用。

慣常水力發電的資訊介紹

慣常水力發電即是運用天然的河川流量或者調蓄的流量來產生電力，主要又可以分成川流式、調整池式和水庫式。川流式是使用天然的河川水流量來製作電力，水力發電量的多和少則是看河川水流量有多少來判斷；調整池式則是將天然的河水引導到小型的儲水池中，經常會經由深夜亦或是非尖峰時間來施行儲水，以後集中利用在尖峰時刻，另外也能達到短時間的調節效用，最後的水庫式即是在合適的地點興建水壩來執行長期儲水，來完成長時間的調節效用。

水力發電的好處和短處說明

水力發電的好處介紹
●能源能夠重複運用
●單位的成本十分低廉
●水能和電能的轉換功效良好
●不會讓空氣的品質受到傷害
●可以製作出氫氣

水力發電的短處說明
●水力發電相關設施的建設價格非常昂貴
●若是在河川土旁邊打造水壩，會令河川的生態受到損傷
●想要尋找出合適建設水壩的地點十分困難

台灣具有眾多的發電廠縱然年歲已大於七十年，卻照例安定的運轉中，而台灣的水力發電和其他發電辦法比較，售價成本非常便宜。近來各地以至於還出現了小水力的復興趨勢。

除了政府的籌劃之外，民眾對於小水力發電系統也都相當有興趣，但是因相關的機器價錢過於昂貴，促成一般的農民難以踏入這個圈子，微型水力可能才是更靠近農民的運用辦法。

再生能源的研發漸漸走向分散而且多種的發電方法，每一個地區都在搜索合適自己研發的能源，讓更多的創意被察覺或者被實行，也正是因付出了這一些努力，才可以令台灣的綠能產業變得更為完善。

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