發電廠即將被取代

發電廠即將被取代

shs.ntu.edu.tw/student/?p=690 當台灣還在討論核四議題的時候,你知道在不遠的將來,人類可能根本連發電廠都不需要嗎? 今年三月美國紐約州州長Andrew Cuomo正式宣布將投入140萬美元發展電池及能源儲存技術。四月底紐約州金融與能源政策主席Richard Kauffman更進一步發表了有關分散式電網系統(Distributed Generated Power System)的政策計劃。許多專家也預測到了2030年,分散式電網就會徹底改變現行的電力供應系統。

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發電廠即將被取代

目前世界多採用集中式發電系統(Centralized Generated Power System):先在一個大型發電廠進行發電,加高電壓之後,再經由電網輸送到需要用電的終端設備或家庭,火力、核能、水力發電廠都屬於這種集中式發電系統。 這種系統的好處是能夠利用規模經濟的效益降低發電成本、對於環境污染的問題也可以集中處理。但有一好就沒有二好:隨著都市擴張及用電需求的上昇,大型發電廠被迫往土地成本較低的郊區發展,使得發電廠和城市的距離增加,電能在電網中的損耗也大幅上昇,連帶使得電力使用成本增加;另外為了負荷都市尖峰時刻的用電,發電廠的規模需要不斷擴大來避免跳電,但在離鋒時刻這些多餘的產能卻不能有效利用。

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發電廠即將被取代

新一代的分散式發電系統則從三個方面改善這個問題:

●電力由所在地區直接供應:隨著太陽能、風力發電等技術的進展,每個家庭都將能夠負擔這些設備的成本,自己發電自己使用。由於使用再生能源,也不會產生地區污染擴散不能集中處理的問題。

●用智慧型微電網(micro grid)來解決尖峰用電問題:透過小型的區域智慧型電網進行即時用電監控和調配,每個家戶就能夠將多餘的電力「賣給」其他需要的家庭,有效降低尖峰時刻電力負載暴增的情況。

●降低發電成本:由於發電位置就在需要用電的地方,分散式電網可以減少電能在長距離運送中的損耗,進一步降低電力使用成本。

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目前分散式系統的瓶頸在於發電設備的成本還是居高不下,另外智慧型電網即時監控的資訊系統也還不成熟。但在可以預見的未來,分散式電網是未來生活的必然趨勢。在丹麥,分散式電網占國家總體發電的比率已達40%。

仔細想想,也許核能發電其實不是個真的議題。

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日本綠能發展速導

日本綠能發展速導

shs.ntu.edu.tw/student/?p=981 日本福島核災近一年來,五十四座核電廠現在只有三座在運轉,但卻沒有發生缺電的危機,甚至還帶來了許多節電商機,當然壞處還是有,像是出現了在日本少見的貿易逆差(廢核時向他國購買能源)等等!日本跟台灣很像,在狹小的土地上很難以廣大的土地面積與地質結構換取到多樣化的能源產出,在311地震之後,日本政府開始大力扶植綠能產業。

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日本綠能發展速導

2013年,日本更成為了世界上「潔淨能源」投資成長幅度最高的國家,其中最引人注意的就是太陽能光電產業,投資量與前年將比足足增加了一倍,也因此拯救了我國因歐美市場下滑而萎縮的太陽能市場。先不管台灣的太陽能市場啦,日本當地的太陽能產業也是根深悠久,像是知名的夏普前陣子不是眼看就快撐不住了嗎?但就因為它早在日本國內各地裝有太陽能板,進而在就最近季節性的太陽能需求中獲利許多而重振聲威,由此可見,福島核災所爆發的議題也讓綠能產業在日本成為最迫切需要的替代方案。

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日本綠能發展速導

www.bnext.com.tw/ 其實當你去一趟日本就不難發現日本人對於“省能源”的決心與創新,像是即便是在東京擁擠的電車與月台裡,大多的空調都還是維持在基本量而已甚至不開;百貨公司裡即便打折季人滿為患也只是讓空調溫度接近常溫罷了;民宅屋頂上的太陽能板更是不難發現(這就還要歸功于政府主導的綠能津貼了),最令我意外的是,這陣子日本政府還開始在公共區域裡,透過廣告大力推廣著如何獲得補助,並在民宅裡裝置專業的沼氣收集系統,搜集到的沼氣不但可在冬天時供家用暖爐與火爐使用,多餘的甚至能透過回收而用於發電。

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日本綠能發展速導

2012年實施再生能源補助後,日本國內的太陽能系統安裝量大幅攀升,國內各大企業更是響應節電都有做出極大的動作,像是日本電信之熊「軟銀銀行」CEO在福島核災後大動作反核,不但宣佈綠能相關投資時,更誓言「到死之前都會反核」,旗下的相關企業更是以身作則,不但是空調、電腦,公司還鼓勵員工在家工作,透過遠端進行程式演算的話將降低個人電腦的工作量,演算會更有效率而達到節電效果;而且透過雲端應碟來保管資料還能減少紙張消耗;不必通勤更是直接減少了石油等燃料的用量與二氧化碳的排放量。

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把電種出來吧

把電種出來吧

www.bnext.com.tw/ 一個設想周全的能源議題,尤其是新興能源的發展,最重要的其實是實際使用者的使用感想與經驗,畢竟再好的構想與效能若失去誘因都無法在民間推廣。台灣在十多年前那首批的太陽能發電補助計劃就是最好的例子,當年首戶看到報章廣告而主動申請太陽能發電裝機的麥先生,不但獲得了工研院報導也得以將太陽能發電板所發的電以一度交換一度(發多少賺多少,按一般電費價格計算)的方式賣給台電,但麥先生在使用幾個月後卻發現電費不但沒有因此減少,反而大幅增加!

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這原因後來才發現是台電長年來為了防止有人盜電,因此在電錶上都加裝了同時能計算逆向電量的裝置,造成麥先生在自家所發的電在回流給台電的過程中,所有的逆向電力也一併計算在使用的瓦數當中,麥先生一氣之下就把併聯型太陽光電發電系統(註1)給拔了,而當時所有的“綠能先鋒”個體戶(註2)都也有反映出了這樣的問題。當年除了那些不計代價投入太陽能的環保人士外,大多都是講究實際的用戶,所謂的"講究實際"代表想要的不外乎是擁有一組不停電裝置,或是想要降低電費的民眾,講究實際的用戶當然是占多數,因此才說能源發展最重要的即是實際使用後的問題,以耳傳耳的推廣方式才是能讓每位用戶嘗試新興科技的最好管道。

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2009年8月8日的莫拉克風災重創了整個南台灣,在屏東縣那些原就低窪的地區更是受災嚴重,沿海鄉鎮外加多年來的養殖漁業超抽了地下水,整塊地層在經過風災後都浸泡在海水裡,土壤變得無法繼續種植人民也頓失生計。於是一向朝非核家園努力的屏東縣政府就在這大力推動「養水種電」的國土復育計畫,也就是讓過度鹽化的土讓成為一塊塊的地面發電系統;深陷的魚塭則成為了集合電力的發電所,此舉讓屏東成為全台太陽能發電量最大的縣市,更善用了南台灣的烈陽,廠商也能因此善儘社會責任。

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hope.huanqiu.com/ 不過養水種電的計劃最重要的就是發電面積的問題,也就是土地的應用面積,一開始在向農民、漁民提案時聽到的第一句話總會是:「你是詐騙集團嗎?哪有這麼好康」,後來經過一戶一戶口耳相傳的推廣,從抱持著懷疑的心態再轉變為加入遊說的行列,整個計畫讓屏東縣奪得綠能城市大獎,但如今因為管線飽和的關係加上土地收用的問題又再次浮現,短期內養水種電的計畫無法再擴大規模,不過相信在政府的努力下,一定能再次說服大家繼續共同來推動這項優質的能源計劃。

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想要在家裡也裝上太陽能發電裝置嗎?講究實際面的問題,常見的包括多久才能回收成本?一組裝備要多少錢?裝一組要多久? 就一般而言,太陽光電發電系安裝費用因規格與安裝現場的不同而有差異性,目前市面上系統單價約8~13萬/瓩。如果假設以安裝容量10瓩左右的系統來說工時約為2週,再加上行政作業時間約莫1~2個月不等。回收的狀況則是以裝設每1瓩設置費用12萬元來估計,若裝設5瓩的系統費用約60萬元,整體系統一年約可產生電能6000度左右,如果以現在再生能源躉購費率第一期上限費率9.4645元/度來計算,約安裝後10年左右即可完全回收。身為愛地球的一份子你是否也想接受來自太陽的禮物呢。

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(註1)倂聯型發電系統為台灣現在主要太陽能發電裝置,而併聯型發電系統包括了所謂BOS (Balance of System),是指光電板以外的所有系統元件,包括:太陽能電力轉換器、固定金屬支架及基座、電盤及保護器件與電力監測及線材等設施。


(註2)像是學校等各公家單位在使用相同裝置與台電交易電力時,通常為白天用電(太陽能也白天發電),因此較不易察覺電費不正常的漲幅問題。

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人類能源新希望《頁岩氣》

人類能源新希望《頁岩氣》

掌握能源就等同於掌握人類的一切,當石油量已被科學家推算出耗盡之日的當下,石油價格日漸高漲,各國皆投以最大資源尋找新的能源。最近各個能源單位最關注的話題,都圍繞在美國近年大力開發的天然氣 – 頁岩氣,這兩年頁岩氣的開發量更佔了美國國內天然氣需求量的20%以上,頁岩氣因此開始得到了全世界各國的廣泛關注。讓我們先瞭解何謂頁岩氣吧…頁岩氣顧名思義就是從頁岩層中開採出的天然氣,這樣的氣體大多藏於高碳泥頁岩中,主體上以吸附或游離狀態存在於泥巖、高碳泥巖、頁岩及粉砂質岩類夾層中,而有機質含量高的黑色頁岩、高碳泥巖等常則是頁岩氣最適合的發育條件。

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人類能源新希望《頁岩氣》

shs.ntu.edu.tw/student/?p=1381 頁岩氣的簡單介紹大概來說就是如此,但為何這項早就被科學家發現的能源一直到近年才被大力開採?這背後的原因就是因為開採技術的大力革新,但其實卻又稱不上是革新!為什麼?近年來大力增長頁岩氣開採量的技術,就是“水力壓裂”與“水平鑽井”,能大量開採頁岩氣最重要的就是水力壓裂技術,簡單來說水力壓裂就是運用水壓使游離在岩層中的氣體冒上地表供我們抽取、儲藏,而其實“水力壓裂”早在美國南美戰爭時就有人申請了專利,而近年的改良技術則是幫助我們“大力且安全”的迫使頁岩氣跑出岩層讓我們得已抽取,這原理就好比“把冰沙擠出來比用吸管吸冰沙還來的容易”一般。

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人類能源新希望《頁岩氣》

這樣的方法不但讓這項新能源成為最熱門的話題,更成為各國爭相學習研究的專業技術,不過其實許多科學家與環保人士,甚至好萊塢明星都跳出來大力撻伐這樣的開採行為,原因是開採將汙染環境,這麼說或許太含糊了,但其實在地層中除了頁岩氣之外,還藏有大量的重金屬與對人體有害的物質,開採時因我們刻意往地底加注壓力則有可能使這些物質也一併從底地中被擠壓出來,最嚴重的就是污染水層,後果則如同1950年代末期,台灣西南沿海地區特有的末梢血管阻塞疾病-烏腳病,且除了烏腳病外還有甚多的症狀都可因重金屬重毒而導致。這樣的問題就是現下開發頁岩氣需要受檢核的最大挑戰。大陸近年開始網羅人才與國外技術試圖開採頁岩氣,其實除了中、美以外,澳洲板塊也是高蘊藏量的評估單位,那究竟在這些板塊“邊緣”的台灣又有沒有蘊藏頁岩氣呢?

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人類能源新希望《頁岩氣》

答案是肯定有的,屏東萬丹鄉的泥火山就是頁岩氣的最好例子,國外科學單位也公佈評估報告證實台灣蘊藏著頁岩氣,只是現在國內還受限於技術不能肯定運含量是否值得我們開發,雖然如此,許多人還是認為這些經過評估過後足夠支撐台灣民生20-30年的含量,不如先開採出來以備不時之需,畢竟台灣能源大量倚賴進口,假以時日或許無法順利對外貿易,亦或任何意外發生我們都還能夠靠著頁岩能源自給自足。不過有人認為國外批評的一大原因可能是值得台灣注意的問題,也就是板塊可能因人為壓力(水力壓裂技術)而誘發地震,不過其實以美國開採的經歷看來,大多因為這樣而造成的地震規模都是3以內,或許這對美國人來說是需擔心的災害,不過規模3的地震在台灣其實每天都發生2-3次,我們早已習以為常,但會不會誘發更大的地震則就值得我們更深入檢測了。從一開始的中小企業開挖,到現在能源大廠的併購甚至買斷來看,頁岩氣無論如何都已經是人世界能源問題的一大希望。

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