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Welcome Everybody. Ng Ho Lun (Roland) Chan Wai San (Winston). 大綱. 使用風力發電的原因 - 能源危機 - 現有發電方法帶來的問題 不同地區可再生能源的趨勢 風力發電的優勢 建設風力發電站的位置 數學模型. 香港也用風力發電 ?. http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/eco-activities/energy-wind.htm. 為何要用風力發電 ???. 香港現時使用的能源 : - 主要以 燃燒化石燃料 ( 例如煤、石油和天然氣 ) 來發電.

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Presentation Transcript

  1. Welcome Everybody Ng Ho Lun (Roland) Chan Wai San (Winston)

  2. 大綱 • 使用風力發電的原因 -能源危機 -現有發電方法帶來的問題 • 不同地區可再生能源的趨勢 • 風力發電的優勢 • 建設風力發電站的位置 • 數學模型

  3. 香港也用風力發電? http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/eco-activities/energy-wind.htm

  4. 為何要用風力發電???

  5. 香港現時使用的能源: - 主要以燃燒化石燃料 (例如煤、石油和天然氣)來發電

  6. http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/sir/content/cpha/cpha5/cpha51.htmhttp://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/sir/content/cpha/cpha5/cpha51.htm 化石燃料並非用之不竭

  7. 化石燃料還有多久會被耗用呢?

  8. 根 據 美 國 能 源 局 估 計 ， 化 石 燃 料 的 耗 用 情 況 如 下 ： http://www.greenpower.org.hk/new/blue2/c_blue_cat_4_fossil.html

  9. http://www.ce.wsu.edu/LAR/image/Pollutant_Transport_and_Dispersion.JPGhttp://www.ce.wsu.edu/LAR/image/Pollutant_Transport_and_Dispersion.JPG 不良的影響 更甚者, 燃燒化石燃料對地球及人類產生不良的影響: ---全球暖化 ---產生空氣污染物(例如: 二氧化硫) ---損害經濟發展

  10. 風能 http://images.google.com.hk/imgres?imgurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/images/00664.jpg&imgrefurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/whatis_re.html&h=163&w=190&sz=42&tbnid=birik0PI6mMJ:&tbnh=83&tbnw=97&start=12&prev=/images%3Fq%3Drenewable%2Benergy%26hl%3Dzh-TW%26lr%3D%26sa%3DN 其他能源 有見及此, 全球除了節約能源之外, 還要尋求其他的能源資源:

  11. 2. 水能 http://images.google.com.hk/imgres?imgurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/images/00664.jpg&imgrefurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/whatis_re.html&h=163&w=190&sz=42&tbnid=birik0PI6mMJ:&tbnh=83&tbnw=97&start=12&prev=/images%3Fq%3Drenewable%2Benergy%26hl%3Dzh-TW%26lr%3D%26sa%3DN 其他能源

  12. 3. 太陽能 http://images.google.com.hk/imgres?imgurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/images/00664.jpg&imgrefurl=http://www.nrel.gov/clean_energy/whatis_re.html&h=163&w=190&sz=42&tbnid=birik0PI6mMJ:&tbnh=83&tbnw=97&start=12&prev=/images%3Fq%3Drenewable%2Benergy%26hl%3Dzh-TW%26lr%3D%26sa%3DN 其他能源 And so on.

  13. 可再生能源 ---由天然過程產生並可不斷補充的能量 ---環保

  14. 有關可再生能源的政策 http://www.takungpao.com/news/2004-12-12/_IN-340977.htm http://www.etdc.org.tw/ele-news/ele-0049.htm#news-6 http://www.susdev.org.hk/b5/paper/paper_ch3.asp

  15. 香港可採用風力發電。

  16. http://www.nrcan.gc.ca/es/etb/cetc/cetc01/images/wind_turbine_vestas.jpghttp://www.nrcan.gc.ca/es/etb/cetc/cetc01/images/wind_turbine_vestas.jpg • 風力發電的優點: • 可再生的潔淨能源 • 建設周期短 • 裝機規模靈活 • 可靠性高 • 造價低 • 運行維護簡單

  17. 風力發電站應建在哪裡呢？

  18. 將軍澳 香港天文台監測站

  19. 資料精確度不足!

  20. 功率 風速

  21. 例子: 以此例子, 風速相差 1m/s, 所產生的功率只及當中的60%。

  22. 需要更精確的資料!!! 數學模型 Mathematical Model

  23. 例如: 風速 風向…

  24. 甚麼是數學模型? 數學結構 對象: 香港的風能 目的: 全香港的風力場分佈 作用: 解釋、預測、提供最優决策

  25. 例子: 牛頓第二定律 F = m a 力 加速度 運動

  26. 風 空氣的流動 氣壓的不同 溫度的不同

  27. 風力場的分佈 數學模型 • 較為複雜 • 涉及流體力學的知識

  28. 微分方程 • 初始條件 • 邊界條件 • Initial Conditions • Boundary Conditions

  29. 甚麼是初始條件呢?

  30. 例子: ---B和C是常數 ---要求出B和C,就要提供初始條件:

  31. 地面數據(資料由地政署提供) • 地形高度

  32. 土地用途: • -地面參數包括: • (1)地面平滑度 • (2)反照率 • (3)土壤熱流量參數 • (4)植物覆蓋面積指數

  33. (B)高空氣象監測資料 (1)風速 (2)風向 (3)氣溫 (4)氣壓 (5)高度 由天文台每天收集兩次 8:00am 及 8:00pm

  34. 1 March 2003 (UTC + 0) Pressure 高空氣象監測資料8:00am

  35. 高空氣象監測資料8:00pm 1 March 2003 (UTC + 0) Pressure

  36. (C)地面氣象監測資料 • 由天文台每小時收集一次 • 全港共有四十多個監測站

  37. 地面氣象監測站收集資料包括: (1) 風速 (2) 風向 (3) 氣溫 (4) 氣壓 (5) 高度 (6) 雲量 (7) 相對濕度 (8) 降雨量

  38. 數學模型(mathematical Model) • 地面數據資料 • 高空氣象監測資料 • 地面氣象監測資料

  39. Distribution of surface stations and sounding stations Surface weather station Sounding data

  40. 模擬香港的風力場

  41. 測試的精確度 • 比較以下三個站的模擬結果和實際錄得的監測結果 • 大帽山 (TMS) • 西貢 (SKG) • 長洲 (CCH)

  42. 大帽山 (風速) 大帽山 (風向)

  43. 西貢(風速) 西貢(風向)

  44. 長洲(風速) 長洲(風向)

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