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顏維謀-國立台南大學教授

在文檔中 2010 嘉藥通識教育講座 (頁 60-66)

汪主任、邱秘書、各位老師、各位同學:大家午安! 

今天很高興來到這邊,跟各位談談能源轉換-燃料 電池部份,那我來的時候,我綠色能源科技學系美麗的 助理特別交代,怎麼讓各位精神更好一點,所以待會我 們有一些有獎問答。我帶了三套郵票過來,答對了,就 給一張,有三題腦筋急轉彎,我相信大家應該都會才 對,我們來一起聽看看! 

我目前是在台南大學綠色能源科技學系。台南大學 到今年 12 月,創校 112 年,2004 年改成國立台南大學,

比貴校還慢一點。我所服務的系綠色能源學系,也許你 們念到大四的時候,可以來參加甄試,研究所只要考一 科數學就可以了。在座的學生歡迎來考我們綠色能源學 系碩士班。 

今天跟各位報告前,我先問第一個問題,大家注意聽一下,假如知道就舉個手,這樣好不 好?假如回答正確,就可以得到一套郵票。第一個問題是:現在有二枚是市面常用的硬幣,面 值共六毛,其中一枚不是一毛,請問二枚硬幣面值多少?知道的舉手!稍微轉個彎一下,想看 看,後面的要不要舉手一下,想看看一下?好,我就先看下一頁。答案是:一枚不是一毛,那 另一枚是一毛,因此是一毛和五毛。精神好一些了吧!待會我們講到第二問題前我會跟你們提 示一下,反正三張郵票會送給各位這樣。 

我的演講會根據我的投影片來說明。能源的分類如果依照能否重複使用來分,可以分成再 生能源與非再生能源這兩個部份。典型的例子,再生能源的部份,最熱門的是太陽能、風力發 電、水力發電,或者是海洋、溫差、生質能等,這些都是可以再重新使用,不會消耗殆盡,用 不完的意思。另外一種能源是用了就會用完,像我們騎摩托車需要用的石油、煤礦等這些東西,

或者是我們核能發電的鈾,我們把他歸類成非再生能源,只要用了以後,可能再相當短的時間 內,就會消耗殆盡。或者是把能源分成一次能源和二次能源。所謂一次能源就是挖到以後就可 以使用的,像化石燃料、核能不需要做任何轉變的;另外二次能源是指由一次能源加工轉換成 另一種型態的能源。所以能源可分成再生能源跟非再生能源,或者分成一次能源與二次能源。 

 

下面就跟你們介紹一下各種能源。你們想看看,在騎摩托車的時候,所用的石油是怎麼來 的?有時候我在上課的時候都會問學生,這個可能在 100 萬年前,1000 萬年前,它就存在地 球上面了。石油是經過藻類,一秒鐘可以由一個藻類,變成二個,變成四個、八個,一直成長,

由一個變成壹百萬個或一千萬個藻類,後來就存在在地底下,經過長時間演變,就是我們現在 常用的石油。石油經過一百萬、一千萬年儲存後,經過我們一百年或二百年的使用,就用的差 不多了。我們的煤炭一樣,也是一些植物,經過長時間高溫、高壓的作用,產生了碳氫化合物。 

下面要跟各位介紹是核能。核能主要來自核分裂和核融合。目前我們核一廠、核二廠、核 三廠都是用核分裂,核融合目前還在研究,還沒有正式運轉。核分裂在核一、核二、核三廠中,

用鈾跟中子去撞擊並釋放出大量的能量。我們來看看核能發電,1 公克的鈾經過分裂以後,它 可以產生相當於 2000 公斤石油的能量,或者是 3 噸煤炭能量,或者是你可以在家裡看 23 萬小 時電視。假如一天看 23 小時,就要看一萬天,一萬天就差不多是 30 年!從出生到 30 歲,都 在看電視!這麼長時間所消耗的電視能源,相當於 1 公克的鈾所釋放出來的能量!有沒有發 現,很小的鈾可以釋放出這麼多的能量! 

目前全世界的趨勢,這幾年開始注意溫室效應,強調 CO2減碳、節能減碳。台灣百分之九 十幾都是靠進口,進口最多就是煤碳跟天然氣,這樣燃燒產生電的話,就會產生大量的 CO2。 目前台灣開始重視核能,不只台灣,還有鄰近的韓國、日本!韓國幾乎百分之五十的電是靠核 能發電的,目前台灣只有百分之十左右而已!理論上,這個核能是必要之惡,是不好的,但是 沒有辦法!要不然要怎麼辦?除非台朔、六輕、七輕、中鋼都關掉,這樣就 OK 了,就可以不 需要進口這麼多煤炭或石油!若這些還要發展的話,核能是不好的、但是還是需要!目前台灣 政府開始慢慢開始重視,也需稍微注意一下,清華大學以前有一個核工系,名稱已經改成系統 工程學系。最近這幾年他又成一個研究所,就是核子工程研究,代表它的重要性!不只台灣,

在美國、歐洲,也是如此,核能不得不去使用。 

下面來看一個比較乾淨的發電,水力發電。從以前到現在,古人就用水力發電,或者是用 水力作為動力來源。台灣的水力發電,只佔台電百分之ㄧ或者是百分之 0.1,占千分之一而已。

我舉個例,大概在六年前,有一次坐飛機到挪威,挪威這個國家是在北歐,後來了解才知道,

這個國家百分之九十的電力都是靠水力發電。挪威本身也產石油,跟英國一樣,都是外銷。北 歐這個國家資源豐富,台灣就很辛苦!台灣的能源幾乎百分之 99 靠的是進口,需要靠水力發 電,或是靠太陽能發電。這些是水力發電的流程,這是屬於乾淨的能源,讓大家看一下。 

下面是用海洋能。這幾年台灣更重視海洋能,台灣是以海洋立國,跟能源有關的,它也重 視。海洋能是利用海洋的潮汐、漲潮、退潮來發電,另外可用海洋的溫差,因為在海底下的溫 度,跟海表面的溫度是不太一樣的,利用溫度差來產生電能;也可以用海流來發電。這些產生 的電,平心而論,都還在研究階段,所產生的電有限,以目前台灣的技術來講是有限的!這張 圖要跟各位講的,這是台灣本島,這是流動箭頭,代表台灣四周海洋流動的方向;這個箭頭越 長代表流動速度也快。現在講黑潮發電,在全世界,有三道大的黑潮的地方,其中一個,就在 台灣的東部。這幾年政府投入一些經費研究,利用黑潮流動的動能,就像是風力發電一樣轉換

成電能,假如可以利用的話,不得了!重點是怎麼讓這邊產生的電轉回台灣,這還有很多問題 要去解決!假如可以實現,我想台灣就不用進口,但是這需要很大的技術!我知道台大有在做 研究,但要投入了好幾十個一百億,才有辦法!短時間恐怕很難! 

另外一種是風力發電,台灣做的不錯。紅色的部份代表台灣風速的位置,顏色越深,代表 風力越大,越適合發電,像在新竹、台中或雲林這些地方,沿海這邊的風特別大,可以在那邊 架設風車,這幾年開始慢慢架設風車。事實上,澎湖也可以這樣,目前政府已經投入一些經費 研究離島發電,在澎湖架設風車。在台灣架設風車很麻煩,人民會抗議,澎湖居民較少,產生 的電就可以供給當地使用;否則台灣的核一廠、核二廠產生的電,還要傳輸線傳到離島來,這 樣會造成很多電的損失!乾脆電就在當地產生,當地使用,不用再經由傳輸,相對的較節省。

這張圖是離岸式的風力發電。我在六年前搭小飛機,從挪威到哥本哈根,要降落陸地上的機場 時,沿海一帶,一整排都是這樣的風車!所以,北歐國家非常重視乾淨的能源,他們地小人多,

如果發生地球變遷,歐洲的影響是比較大的。美國就還好,因為地大人少。 

下面就講太陽能。太陽能的利用有兩大類,太陽能的熱產生電,利用太陽的光電來發電,

早期像雲林嘉義等在屋頂上面架設一個太陽能熱水器,那就是一個例子。台灣的太陽能推動是 不錯的,最早期就是太陽能熱水器。另外,台灣在太陽光電板的製作,全世界排在第四名。有 一次去北歐,布魯塞爾,他們也說,台灣做太陽能製造廠商非常有名! 

這是全世界的不同地方,利用太陽熱來產生熱能,利用太陽熱去加熱水,變成高熱水蒸氣,

去推動水渦輪機,產生動能。這是太陽能板收集太陽的熱能,集中照射加熱管,低溫的水就變 成高溫的蒸氣,就像火力發電廠一樣,帶動渦輪起降,產生電輸出。這是類似的,利用太陽能 產生電。 

另外一種是利用太陽光電,在台灣是非常熱門的。舉個例子,在金山那邊的核一廠,一般 發電量是 50 萬千瓦,若要用太陽板,則要把中山高、三高從台北排到高雄,鋪上太陽能板,

才能產生相當於核一廠產生的電!台灣需要 80 座發電廠,但目前只有四座,其他都是火力發 電,太陽光電產生的電還是有限的! 

另外一種是生質能。生質能是短時間較能容易推動的,利用廢棄油、木材來提煉酒精或柴 油。這是利用甘蔗、猪糞回收,讓它發酵,產生生質能,作為能源。或者是像印度鄉間用牛糞 產生生質能。記得小時候,每次割完稻,就要把稻草弄成這樣,但是不是用來燒,是用來養鴨;

像我家有養鴨,每天傍晚就要把稻草鋪在鴨的家,給我家 1000 隻的鴨生蛋用的。也許你們 30 年前,吃到的鴨蛋,就是我家生產的。 

下一個問題,腦筋急轉彎,知道的請舉手!吃蘋果時,咬下一口……,發現竟有一條蟲,

覺得好可怕;看到二條蟲,也覺得好可怕,但看到幾條蟲,才讓人覺得最可怕?好,最後面那 位同學。「半條!因為半條在肚子裡面去了。」「答對了!」 

 

現在稍微介紹一下目前的能源概況。這邊寫一些數字,科學家估算的,煤炭可以用 200

現在稍微介紹一下目前的能源概況。這邊寫一些數字,科學家估算的,煤炭可以用 200

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