我國能源現況及再生能源簡介

1. 我國能源現況及再生能源簡介 中華民國99年5月

2. 內容大綱 一、能源概述 二、再生能源概述及未來發展趨勢 三、結語

3. 一、 能源概述 • 能源的種類 太陽能 風力能 水力能 海洋能 生物能 地熱能 其 他 再生能源 初級能源 石 油 天然氣 煤 化學能 核 能 其 他 天然形成能源 非再生能源 能源 轉換形成能源 電 能 汽 油 煤 氣 沼 氣 甲 烷 電磁能 其 他 次級能源

4. 能源 新能源 化石能源 能源新利用 再生能源 石油 煤炭 天然氣 太陽能 風力 小水力 地熱能 生質能 燃料電池 電動機車 淨煤技術 潔淨能源 資料來源：能資所

5. 世界初級能源消費結構 • 2003年世界能源消費總量為9741.1百萬公噸油當量。 資料來源：BP Statistical Review of World Energy June 2004

6. 世界初級能源消費之成長 1990年至2000年，世界初級能源消費之年平均成長率 為1.0％，亞太地區能源消費之年平均成長率為2.8％。 單位：百萬公噸油當量

7. 全球初級能源蘊藏量(2008) 能源別

8. 我國能源供給結構 我國自有能源缺乏，99.32％依賴進口

9. 傳統能源逐漸枯竭 積極發展再生能源 能源需求不斷增加

10. 二 再生能源概述及未來發展趨勢 • 海洋能 • 地熱能 • 生質能 • 水力能 • 風能 • 太陽能

11. 海 洋 能

12. 海洋能概述 天體相對運動（萬有引力） 太陽輻射能 溫度差能 海洋能 鹽度差能 海浪能 海流能 潮汐能

13. 海洋熱能轉換 • 海洋熱能轉變（OTEC：Ocean  Thermal Energy  Conversion）又稱為海洋溫差發電 • 工作原理為海水吸收太陽能後，造成海水表面及下層溫度有所差別，運用適當的工作媒體來轉換熱能，推動汽輪機再驅動發電機即可發電。

14. 海洋溫差發電原理 氨氣 溫水（蒸發） 液態氣 冷水（冷凝）

15. 海浪能 • 海浪的形成是由於風和海面互相影響。海浪能係來自風力，隨風速快慢變化具有不同之能量。 • 發電原理係利用海浪的上升和下降的能量來推動渦輪機來產生電力。

16. 海浪能發電原理

17. 潮汐能 • 地球自轉，月亮和太陽會對地球的海洋產生引力，海水水位因引力作用產生高低落差現象稱之為潮汐。 • 發電原理係在海灣或河口地區圍築蓄水池，在圍堤適當地點另築可供海水流通之可控制閘門，並於閘門處設置水輪發電機，漲（退）潮時海水經由閘門流進（出）蓄水池並推動水輪機發電。

18. 潮汐能發電原理 漲潮 退潮

19. 海流能 • 海流形成的主要原因是由於長期定向風的推動。海流流動的方向和風向是一致。 • 海流發電係利用海洋中海流的流動動力推動水輪機發電。

20. 海流能發電原理 科裏奧利斯 8.3萬千瓦 2.3m/s 170m 110m

21. 地 熱 能

22. 地熱能形成 • 地熱的形成是由於地心放射性物質蛻變產生輻射熱，以及地殼變動，地層摩擦而產生。

23. 地熱能種類 • 乾蒸氣：地下熱水層靠近地表，因壓力減少而 大部分蒸發，地殼分布較少。 • 溼蒸氣：地下熱水層靠近地表，因壓力減少而 小部分蒸發，產生蒸氣熱水混合物 （熱水量佔90％），為世界熱力主要來源 • 乾熱岩：地下約6000公尺深，溫度約200℃的 熱岩層。（研究階段） • 高壓熱水：溫度約200～300℃。（研究階段）

24. 地熱能的應用

25. 生 質 能

26. 都市 廢棄物 工業有機廢棄物 生質能 農業 廢棄物 畜牧業廢棄物 林業 廢棄物 生質能來源 • 生質能是目前最廣泛使用的一種再生能源，約佔世界所有再生能源應用的三分之二。

27. 牲畜糞便 有機污泥 污水處理 蔗 渣 木屑 生質能來源 廢紙 蘆葦 稻 穀 廢塑膠 垃圾掩埋 生質能來源 • 1.牲畜糞便 2.農作物殘渣 3.薪柴 4.製糖作物 5.垃圾 6.污水 7.水生植物 8.能源作物

28. 生質能來源 用途 轉換技術 能源 型式 都市廢棄物 發 電 熱水 蒸氣 直接燃燒 工業廢棄物 熱轉換 合成燃油 瓦斯 替代燃料 發酵、脂化 林業廢棄物 生物轉換 生質柴油 酒精汽油 農作物廢棄物 熱利用 氫氣 甲醇 畜牧業廢棄物 生質能形成過程

29. 結合資源回收體系 減少環境污染 提高能源效率 應用多元化 轉換核心技術 利 用 來 源 燃氣引擎 燃 廢塑膠 前 氣 發 廢橡膠 氣渦輪機 氣 處 石油焦 化 淨 複循環發電 理 油 ( 污 ) 泥 / 電 化 燃料電池 都市垃圾 / 外燃式引擎 裂 農產廢棄物 固 純 解 生質作物 態 化 衍 鍋爐 ( 混燒 ) 熱 生 焚化爐 燃 利 料 用 工業爐 廢棄物能源回收利用系統

30. RDF- 6 液化 [ ] 液態衍生燃料 合成燃油 無氧加熱 RDF- 5 廢棄物    固態燃料 分選 乾燥 摻配 造粒 塊狀/棒狀燃料  [ CH]  n RDF- 7 氣態衍生燃料 合成燃氣 氣化 [ ] 部分氧化 高效率廢棄物能源利用

31. 生質能未來展望 • 預估2025年，生質能發電量佔全世界發電裝置容量的6％以上。 • 巴西已發展生質轉化技術來製造汽醇（酒精與汽油混合燃料），及酒精引擎。 • 美國政府將計畫2010年，生質能佔能源需求的4.5％。 • 我國目前沼氣發電4.3萬瓩，焚化發電55.8萬瓩，其他發電76.4萬瓩，預計2010年佔再生能源總潛力的45％。 • 生質能轉換技術的不斷進步，使生質能的功效及效率更加提升。

32. 生質能優點 • 生質能所使用的原料來源豐富 • 可再生利用 • 生產技術簡單 • 所需溫度不高，約5～35℃ • 不會造成空氣污染

33. 生質能缺點 • 生質能水分偏多（５０～９５％） • 轉換效率低 • 單位土地面積之生質能密度偏低 • 易受環境限制，缺乏適合栽種的土地 • 生產能量不及石化能量

34. 水 力 能

35. 水力能 • 水力能概述 • 水力的優缺點及限制 • 台灣水力發電的介紹 • 水力發電對生態的影響

36. 水力能發電原理 • 水力發電係利用河川、湖泊等位於高處具有位能的水流至低處，將其中所含之位能轉換成水輪機之動能，再藉水輪機為原動機，推動發電機產生電能。

37. 水力能發電型式 慣常式 一、川流式 二、水庫式 三、調整池式 抽蓄式

38. 水力發電流程

39. 水力能貢獻 • 協助解決世界能源短缺問題 • 減緩溫室效應及降低環境污染 • 供給農業、工業及民生用水 • 提供水運航道，促進經濟發展

40. 水力的優點 • 水力分布廣闊且能量豐沛。 • 不污染環境，可儲存性高。 • 提供廉價電力及尖峰時段電力調度。 • 興建水壩蓄水，可管制洪水氾濫，提供穩定水源。 • 利於河流航運，縮短運輸成本及時間。

41. 水力的缺點 • 水量過大時，可能造成生命及財產損失。 • 受地形影響大，地區差異顯著。 • 水壩造價昂貴，淹沒土地，對生態影響大。

42. 水力的限制 • 受限地形與地理環境，水資源不均，發電量有限 • 水庫建造耗資巨大 • 水庫區遷移人口成為經濟弱勢族群 • 水庫淹沒廣大土地，無法永續利用 • 環保意識抬頭，新建水壩備受阻礙 • 影響生態環境及河川水文

43. 台灣水資源介紹 • 每年降雨量約為二千六百公厘 • 受限於地形，蓄水不易 • 枯水季（十月至翌年五月）產生季節性缺水 • 每年的水資源使用量約為一百八十億噸（需超抽二十三億噸地下水）

44. 台灣水力發電的介紹 • 慣常式─德基、石門、曾文、霧社等水庫 • 抽蓄式─明潭（亞洲最大） • 目前水力發電廠共有十一座 • 水力發電裝置總容量為4501.04MW • 水力發電量九十二年總計6871百萬度，佔總發電量3.29％

45. 風 能

46. 風能介紹 • 風能概述 • 風能的優缺點 • 台灣的潛能 • 台灣風力發電廠據點介紹 • 風力能的限制及負面影響

47. 風的形成 • 風的形成源於地球本身的自轉以及區域性的太陽輻射熱吸收不均勻而引起的循環流動。

48. 風能發電原理 • 藉由空氣的氣動力作用（包括升力及阻力）轉動葉片以擷取風的動能，進而轉換成電能。 葉輪轉動基本原理

49. 風能貢獻 • 降低對傳統能源的依賴 • 減緩溫室效應及降低環境污染 • 提供分散式發電系統並可作為輔助性能源 • 具商業化發展前景之新興產業

50. 風能利用 • 風力提水：農田灌溉、海水製鹽、海水養殖 • 風力發電：此為風能發電主要形式 • 風帆助航：省油指標為20-30％ • 風力致熱：溫室供熱、水產養殖、作用乾燥 • 其 它：海水淡化、糧食加工