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再生能源科技概论.PDF

发布：2017-07-01约6.05千字共8页下载文档

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第一篇再生能源科技概論第一章太陽光電發電設備第二章風力發電設備第三章水力發電設備第四章地熱能發電設備第五章海洋能發電設備第六章生質能發電設備第七章廢棄物發電設備第八章燃料電池發電設備第九章太陽能熱水器第十章再生能源暖氣第十一章生質汽油交通燃料第十二章生質柴油交通燃料第十三章氫能交通燃料再生能源政策與法律概論 2 目前我們居住的環境正面臨兩個亟待解決之難題[1,2] ：一、全球暖化全球暖化（Global Warming ）的廣泛定義，係指地球表面溫度愈來愈高，其影響便是造成海平面上升及全球氣候變遷加劇現象，對水資源、農作物、自然生態系統及人類健康等各層面都造成明顯衝擊。目前地球平均溫度已比20年前高0.2C以上。二、傳統能源枯竭據研究估計數據顯示，石油儲藏量約可使用至2050年；天氣然儲藏量約可使用至2075年；煤儲藏量約可使用至2240年；鈾儲藏量可使用至 2075年。隨著工業與物質文明發展，人類對能源依賴程度，加深能源過度消費，多數傳統化石能源儲藏量有其極限，亦即將有用盡一日。如何尋求新且潔淨替代能源以供未來使用，已成為一重要議題，且具急迫需求。再生能源（Renewable Energy ）是自然界中已存在能源，且在自然界中生生不息，具有與耗能同等速度再生能力之能量源，因而不致造成能源短缺，其再生再利用之可能性是存在的[3] 。再生能源即是利用取之不竭、用之不盡之資源，如：風力發電（以下稱風電）、生質能、太陽能、波浪能與潮汐能、水力發電（以下稱水電）及地熱能等。廣義而言，綠色再生能源係用以增加能源效益、減少溫室氣體排放、減少廢棄物與污染，節約用水與其他自然資源上。以下，將簡介各種再生能源基本定義及其發電設備。第一篇第一章太陽光發電設備 3 第一章太陽光電發電設備太陽能可說地球地表上動植物之生命泉源，亦是地球能源之母，自地球形成以來即處於太陽光照射之中。就能量利用觀點而言，使用太陽能作為能源來源之優點有[2,3] ：一、太陽能是豐富能源，在往後數十億年不致有太大變化，可視為永久性能源。二、一般認為，只要緯度位於50 ～60度內之區域，都有豐富太陽能可供利用且不需運輸成本。三、太陽光電發電設備運轉使用時，僅有少許甚至無產生污染，不會排放任何對環境不良物質。四、太陽能利用並不會增加溫室氣體排放。但使用太陽能作為能源來源，仍有尚待改善之處如下[3] ：一、依目前科技能力，其能量收集能力偏低，因此使用上須有遼闊面積始能收集足夠使用能量，故對地狹人稠區域（如：台灣），發展有其限制。二、太陽能為一間歇性能源，無法連續供應，易隨日夜、季節氣候影響。因此須有一儲存設備將能源加以儲存，以供夜晚或多雲時使用。三、現階段太陽光電發電設備之期初設置成本仍相對偏高。綜上所述，儘管太陽能有上述缺點，仍待突破。然而，隨著使用化石能源與環境保護衝突日趨矛盾，在歐美、日等先進國家大力推動下，太陽光電產業仍被公認為最具蓬勃發展潛力之再生能源之一。在政府產業政策支持下，順應全球太陽光電產業成長趨勢，台灣廠商在相關上、中、下游產業鏈投資快速發展。特別是下游發電設備部分因技術門檻相再生能源政策與法律概論 4 對較低，目前可謂是百花齊放，也因此帶動近年太陽光電產值規模倍增之盛況。預估不久的將來，台灣太陽能電池生產規模可達到6GWp以上，在全球僅次於歐洲、北美、日本及中國[1,4] 。壹、太陽能電池原理太陽能電池（Solar Cell ）是種可將光能轉換為電能之光電元件，其基本構造是運用P型與N型半導體接合而成。圖1-1-1為太陽能電池基本構造，其發電原理簡述如下[3]

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