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水力發電的好處與缺陷解說

水力發電的缺陷解說
◇水力發電相關設施的建造價格很昂貴
◇倘若是在河川土周遭打造水壩，會令河川的生態受到損害
◇想要找出適合建設水壩的地點十分困難

隨氣候和環境的轉換，近代的環保議題已經是各位都必需去重視的了，而再生能源即為環保議題中相當不可或缺的一環，在台灣將來想要研發的再生能源之中，除了政府積極開發的太陽能與風力發電系統外，小水力發電系統也能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種類，從目前世界上的先進國家也都在強力實踐小水力發電系統的狀態來看，便能夠發覺到小水力發電系統的不可或缺性。大多數人對於水力發電就只了解水庫發電而已，可是台灣的降雨量特別高，倘若不將這些雨量再做循環使用和計劃，那對於台灣來說將會是特別糟蹋的，而小水力系統的研發跟推動，不僅將這一些原本會被浪費掉的能源再去做回收利用，除此之外也輔助台灣在將來的再生能源市場中找出了自己的下一步。

太陽能的好處

◇普遍性：太陽光照耀面積散布地球大多地區，每個地方均可使用。

◇永久性：太陽的能量最少具有六百萬年的期限，可以提供大家長期使用，而且太陽消失時地球也不存在了，不必擔心使用期間的問題。

◇低污染：太陽能發電的運作方式不會引起環境污染。

太陽能的缺陷

◇能量密度低：收集太陽能需要廣大的土地，因此能量密度低，且需要設計集熱器或者正確的反射組織。

◇能量來源不穩定：沒辦法不斷使用，夜間不能使用，且容易受地點及氣候影響，不可以供穩定的電力。

◇設施成本較高：太陽電池及集熱器材料成本高，唯有染料敏化太陽電池原料成本很低，但是這種材質不僅能量轉換效能很低，染料也無法承受陽光長期照射。

◇發電效能偏低：太陽電池的發電效用偏低，單晶矽最高可以達 15%，化合物半導體即便可以達 30% 以上，可是成本非常高，很多人不易接收。

◇訂製時磨損很大的能量：太陽電池必須使用純度極高的半導體當作材料，在製作的時候必須磨損很大的能量，也會發生環境污染，另一方面，太陽電池在運行的時候雖說不會發生環境污染，可是在訂製的過程中還是會使得環境污染。

台灣在亞熱帶區域，太陽能資源豐富，所以帶給各位一個深切期許：太陽能發電的方式以後可替代大多數的能源需要，就像美國科學家預估在美國西部建造一座太陽能發電廠，到了2050年太陽能發電的方式可期望取代美國69%的電力、35%的能源！可是，在台灣地小人稠的環境的限制之中，要讓太陽能具備事關重大的替代性，必需有不相同的做法，並且必須長期耕耘、苦心經營才能夠達成。

水力發電之好處和缺陷

在台灣太陽能和風力發電之所以簡稱『綠能』或者是『再生能源』，這個技術除了能夠利用以外，取之不盡的自然來源也不需開採燃料、排放二氧化碳和廢氣，不過開發再生能源真的是守護能源的表現嗎？是不是真的對台灣環境沒損害？跟著綠能器材量提高與各界研究跟進，這一些顧慮已逐漸消除。

就電力設備生命週期判斷（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，而且更是燃煤發電的百分之一，更有研究提出，風機產生的碳足跡可在幾個月之內償還，而且在風機 20 ～ 30 年的餘生之中，也都不會產出任何二氧化碳。

太陽能的好處

◇普遍性：太陽光照射面積散布地球大多數地區，每個地方均可使用。

◇永久性：太陽的能量最少擁有六百萬年的時限，可以供應我們長期使用，而且太陽不見時地球也不存在了，不必憂心使用限期的問題。

◇低污染：太陽能發電的運行方式不會引發環境污染。

太陽能的缺陷

◇能量密度低：匯集太陽能需要寬廣的土地，故能量密度低，且需要設計集熱器或者精確的反射結構。

◇能量來源不平穩：不可以不斷使用，夜間難以使用，而且容易受地點以及氣候影響，難以供安定的電力。

◇設施成本較高：太陽電池和集熱器原料成本高，只有染料敏化太陽電池材料成本特別低，不過這種材料不只能量轉換效用很低，染料也不可以承受陽光長期照耀。

◇發電效能偏低：太陽電池的發電效率偏低，單晶矽最高能夠達 15%，化合物半導體即使能達 30% 以上，但成本很高，很多人不易接受。

◇製做時消耗很大的能量：太陽電池必需使用純度極高的半導體當原料，在訂製的時候必需消耗很大的能量，也會產生環境污染，另一方面，太陽電池在運行的時候僅管不會發生環境污染，可是在製作的程序中還是會引起環境污染。

從永續能源~永續水資源和氫資源

21世紀大家面臨的困境，不唯有空氣污染而已，還有水資源不夠與全球暖化（Global warming）。現今具有的能源都不可以從根源解決以上窘境。除了核能外。任何利用化石燃料產出氫氣（假設天然氣）的方法，只不過是轉移視線的（障眼法），都會產出不少的二氧化碳。

只有核能可產生真正乾淨且經濟的氫氣，徹底解決全球暖化（Global warming）的問題。

唯有核能可經濟的淡化海水，徹底解決人類將來的（渴望）！

使用氣冷式反應器加熱到900°C的高溫直接分解水蒸氣產生氫氣的計畫，已經在美、日、德…先進國家開發多年。讓人興奮的是可生產氫/發電雙效的AHTR在2007年研究成功，2010年正式運作。1座1,000 MW核電廠能夠供2,000萬輛車輛使用，效率比現今電解法產生氫高10倍。

使用核能發電淡化海水可以追溯到1968年。日本、前蘇聯、中東…地區都具有成功個案。甚至常人憂心的輻射滲漏問題，目前還未發生過。依據至今核能技術，一座1,000 MW的一般電廠，每日能供給100萬噸的淡水，可以供應400萬人利用。相信不久之後的將來，核能絕對可在經濟、環保和不危險的前題下，滿足大家對於能源與水源的永續發展需要。

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風力發電是目前世界頂尖的發電方式之一，並且也是每一個先進國家都在搶先發明的潔淨能源之一，很多國家在研發了風力發電之後，經濟都顯示了明確的成長，除此之外空氣污染的狀態也縮減了許多，也驗證了風力發電對於環境和經濟的重大性，而台灣做為這一些追逐風力發電國家當中的一員，幸運的在風力發電發明上有一定的地理優勢在，因此台灣在風力發電上的潛力是非常大的，然後台灣也相當勤勞地運用自己的優勢在發明風力發電，讓自己能盡快成為風力發電受惠者的一員。

台灣的風力資源十分豐沛，全世界出類拔萃的風場(平均風速越高，整體發電量越多)就在台灣海峽，保守推估略具備300億瓦(30GW)的海上風能能開發，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。如果可取代，不但縮減大量二氧化碳排放，也排除了使用核能發電的風險和核廢料存放的問題。

台灣設置了多少風力發電？現今具備高於320架大型風力發電機組，總發電容量大於6億4千萬瓦(640MW)，但是還不到全國發電量的1%。現今籌劃在2030年完成大於1000架風力機。政府及廠商正積極的推廣、開發中，希望在未來十幾年以內能夠看到蓬勃發展的台灣風電業。

單葉片、雙葉片和三葉片風力發電機

葉片的數目憑著許多的因素決斷，其中包括空氣動力效用、複雜度、成本、音量、美學要求等。大型風力發電機可藉由1、2或者是3片葉片構成。葉片較少的風力發電機經常需要更高的運行速度以得到風中的能量，故聲音比較大。而且假如葉片太多，會使它們之間相互作用而且降低系統效能。現在3葉片風電機是主流。從美學面向上看，3葉片的風電機感覺起來較為平衡和美觀，因此台灣現在也是以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種類的精密部件所構成，這一些部件中有一種部件叫風葉輪，風葉輪首要的用途是把風力的風能改換為機械能，再將這一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施，這種部件的主要功能即是令風力發電機可以隨時對向迎風面，防止發電機由於多變的風向而招致產電量不足。

【風力發電優點解說】
1.風能對於生態環境的損害相當小。
2.風能的使用時間特別長，平均使用的限期甚至超出 20 年，是整個風力發電廠建造需求時間的 8 倍以上。
3.風力發電的成本售價很低，風能也是至今所有能源中最便宜的一個類型。
4.台灣的地理環境和氣候很合適拿來發明風力發電。
【風力發電缺點解說】
1.風能的位置特別多變，招致風能具有不穩定跟間歇性的狀況存在，不過可憑藉不相同的方法來解決。
2.風力發電的噪音問題也很嚴重，越大的風車樣式也會具有越大的噪音，令旁邊的居民非常困擾。

在台灣太陽能跟風力發電之所以又稱為『綠能』亦或是『再生能源』，這個技術除了可使用以外，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，不過開發再生能源真的是維護能源的表現嗎？是不是真的對台灣環境沒有損傷？隨綠能儀器量升高與各界發明跟進，這些顧慮已慢慢消除。

就電力設備生命週期判斷（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，並且更是燃煤發電的百分之一，更有研究提到，風機產生的碳足跡能在幾個月內償還，而且在風機 20 到 30 年的餘生當中，也都不會產出任何二氧化碳。

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