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posted by admin on Aug 24

如果將全球海洋10%的再生能源轉換成電力，將滿足世界當前所需能源的5倍。台灣海域蘊藏豐富的海洋再生能源，我們有足夠條件建立自有技術，往海洋能源發展……

　　近幾年是海洋能源發展飛躍的年代，尤其是四面環海的英國，更是領先全球海洋能源的研究與發展國家。2005年，英國政府撥款4200萬英鎊，用於未來3年的海洋再生能源開發計劃，而在此之前，英國已經有3個示範專案正在運行之中。英國政府之所以積極投入海洋能源開發，是因為她們已經估算到，如果將全球海洋10%的再生能源轉換成電力，將滿足世界當前所需能源的5倍。

　　台灣不產石油、天然氣等，但地處亞熱帶，四面環海，我們有非常豐富的再生資源，尤其是海洋能源，目前世界各國積極開發的海洋溫差能、波浪能、潮汐能、海流能等，都可以在台灣海峽以及太平洋海域中得到。其中，海洋溫差能、波浪能、海流能等，都有達兆瓦級的發電容量潛能。如果政府積極投入台灣海域的開發，未來，很有機會創造無數產值的海洋資源。下文是台灣各種海洋能源的發展潛能。

潮汐發電：台灣海域的潮差未達5公尺，經濟價值小
　　因為太陽、月亮作用於地球的引力，與地球自轉，使得海洋水位有高低變化，形成潮汐。潮汐發電的原理與水力發電相似，是利用漲潮與退潮的潮差發電，當漲潮時，水壩將水引入海灣儲存，退潮時則釋放海水。海水在進出水壩時，會推動水壩的渦輪，產生電力。潮差受地形與水深影響，各地的潮差都不一樣，一般潮汐發電的潮差須達5公尺以上，才較具有經濟價值。然而根據工研院調查，台灣海域的平均潮差，尚末超過5公尺，最大潮差位於馬祖，平均潮差約為4公尺，其次是金門、台中港、苗栗外埔與新竹，平均潮差在3公尺以上。此外，潮差大的地方是否有適合的海灣建築水壩，也是一個大問題，因此要發展潮汐發電，還必須克服某些困難，才能達到經濟利益。

波浪發電：東北角波浪能具有100百萬瓦的發電容量潛力
　　海洋波浪是因為太陽輻射不均勻加熱，與地球冷卻及自轉造成風，風吹過海面形成波浪。因為波浪造成海水運動，使水流產生動力發電。台灣受到東北季風影響，北部及東部海域可以形成較大的波能。以目前波浪技術而言，波浪能量功率每公尺要大於10千瓦以上，才具有開發價值。目前，東北角海域、澎湖西北海域、花蓮外海、鵝鑾鼻外海等，都有達此水準，然僅東北角海域及澎湖西北海域兩場址離海岸較近，較開發的潛能。而據估計，僅東北角波浪能，就能提供100百萬瓦的發電容量潛力。
海洋溫差發電：東部海域潛藏600至900百萬瓦的發電容量
　　海洋溫差發電是利用表層海水與深海冷水的溫差，經過熱傳轉換發電，理論上只要有溫差就能發電，然而考慮經濟價值，溫差必須超過攝氏20度，才具開發價值。目前，台灣夏季表層10公尺的水溫約為攝氏27度以上，冬天則有20度以上，而500公尺深的地方，水溫約為攝氏10度，因此不管夏天或冬天，台灣都有潛力發展海洋溫差發電。目前，適合發展的區域位在東部及屏東外海。根據工業技術研究院發表的研究論文指出，台灣東部海域12海浬領海內的海洋溫差可達30,000百萬瓦，若只開發2%～3%，將可達600～900百萬瓦。

海流發電：黑潮帶來3,000百萬瓦的發電容量潛力
　　海流發電是海流推動水輪機發電，流速越快，能量功率越大。台灣每年都有黑潮流經東部海域及澎湖水道，因此這兩處有較大的海流潛能。工研院曾調查台灣海域表層至水深300公尺的流場資料，發現大部分地區的海流潛能都在100 W/m2以下，但是澎湖水道的海流潛能則有100～600W/m2，台東外海更是高達1200～2100 W/m2，而這就是黑潮帶來的海流能源。據台電公司估計，黑潮帶來的海流發電能量可達3,000百萬瓦，非常值得投注大筆經費開發與研究。

　　根據《物理雙月刊》雜誌報導，目前台灣海洋能均停留在「潛能調查」的階段，以及合適廠址之篩選，且除了潮汐發電，其他三種海洋能均陸續有相關的研發計畫或報導。以過去的經驗，新興產業的研發，私人企業通常無法獨力完成制作，必須透過政府的參與，以及公眾的普遍支持，甚至於其他利益相關者通力合作，才可能成功。未來我國是否能建立自有技術，於海洋能源開發居於領導地位，還有待政府及相關單位的協調，與制定各項具體配套方法，始可達成目標。

參考資料：
《科學發展，383期》：海洋能源的魅力
《物理雙月刊，29卷3期》：淺談我國海洋能源之開發前景
《潮汐與可再生能源》：海洋生態學博士　黃道全

posted by admin on Aug 24

　　風電機的成本比瓦斯低、可以帶來龐大的就業機會，而台灣的風能在世界屬名列前茅，但全台卻只有103座風力機組商轉，與先進國家的上萬支相比，少之又少，似乎得加緊腳步，開發風力發電……

　　風力發電雖然在八０年代才開始發展，但短短二十餘年的時間，它已經有令人驚嘆的成績了。以風機的瓦數為例，八０年代，一台風機的瓦數只有55千瓦，至九０年代中期，已開發出600千瓦的風機，到了二十一世紀，則已研發出兆瓦級風機，一台大型運行風機可達5百萬瓦的容量。

　　風電機組的成熟，讓它開始在市場活躍起來，新裝機的數量也日益成長。根據全球風能協會（global wind energy sector）報導，2006年一整年全球新增的風電裝機總量有15,197百萬瓦，與2000年3760百萬瓦比較起來，成長四倍之多，可見風力發電確實有它一定的市場潛能！風力發電之所以越來越受歡迎，除了風能的取得生生不息、不會製造二氧化碳，加速全球暖化等，它也存在許多令人想像不到的優點。

1995～2006年，全球風電裝機總容量與逐年風電新裝機容量 資料來源：全球風能協會
一、成本低
　　風力發電是透過葉片，利用風能帶動齒輪發電，只要風速超過每秒三公尺，便可以開始發電。它的成本與平均風速成反比，平均風速愈高成本越低。根據《工業雜誌》（Windpower Monthly, Jan 2006）的分析顯示，在平均風速達每秒7公尺以上時，1,000瓦的建造成本已降至1,000歐元，這個價格已經比瓦斯、煤及核能更便宜了。
　　此外，風能隨處可得，沒有取得成本與運輸成本；而風電機不像火力發電廠製造空氣污染，或如核能發電廠產生輻射污染，因此它也不會對社會及環境產生如空氣污染、輻射污染等「額外成本」，種種因素，讓風力發電在價格上取得相當的優勢。

二、創造就業機會
　　風力發電所提供的就業機會，比其他電力公司所能提供的就業機會多。德國在1998年曾經統計比較過各種能源的就業人口，佔有率1.2%的風力發電，一共創造了15,000個就業機會；佔有率31%的核能發電廠只有40,000個就業機會，兩者相比，風電提供了約10倍的就業機會。
　　在歐洲，平均每台風力發電機可以創造出三個工作機會，以風電發達的國家──丹麥為例，風電工業的就業人口約有4000人，是造船業的3倍；在德國，2001年底共有11,500台風機，風電就業人口有35,000人；全球風能協會甚至評估未來全球的風力發電相關從業人口將超過150,000人。

三、佔地面積小
　　風力發電不需要一個占地面積大的工廠，或高壓電塔進行輸配電。例如佔地36平方公尺的風電機，每年可產生120～180萬度電；太陽能則需要1.4公頃的面積才能產生同等數量的度電。風能分布十分廣泛，即使在偏遠地區，也可進行供電。而一台1兆瓦的發電機可以提供650戶家庭電力，因此，一般小型社區，只需選擇一塊開闊的空地架設風電機，便能提供住戶一大半的用電量了。

台灣風電發展的腳步趕不上國際速度
　　目前台灣有98%的能源仰賴進口，且超過一半的比例是仰賴原油。而這幾年國際原油價格飆漲，加上國際間已達成共識，著手進行限制溫室氣體的排放量，因此全面積極推動再生能源，才是符合國際潮流。台灣每年都有穩定的東北季風，加上台灣海峽、台灣地形產生加速效果，台灣擁有名列前茅的風力資源。然而從西元2000年，政府才開始鼓勵民間企業投入風力發電，目前台塑公司、台電公司、正隆公司及英華威公司等相繼投入設置行業。截至2007年04月為止，全台也只有13處風力發電場，103座風力機組商轉，總裝置容量達16.8百萬瓦，成長率與歐洲等先進國家相比，似乎還有努力的空間。

　　另外，風力發電雖然是一項新的工業技術，不過卻可以為台灣傳統製造業者帶來新希望，風力機相關零組件，如齒輪箱、發電機等，都可以在台灣找到一流供應商，替傳產創造新的經濟價值。因此，只要政府願意制定完整法規與配套措施，將可以為台灣環境與能源帶來新希望。

參考資料
《GWEC》：Global Wind 2006 Report
《產經資訊2005,No 28》：再生能源──風力發電不是夢　
《能源報導2007,06》：再生能源
風電製造商──英華威網站：www.infra-vest.com

posted by admin on Aug 23

　　畢業於東海大學建築系、美國耶魯大學建築碩士的王弄極，是少數幾個在白人社會中，小有名氣的台灣建築師。1999年，王弄極在波蘭參加建築比賽，榮獲首獎後，便在洛杉磯創立一家目前已擁有六位建築師的事務所。

　　王弄極最被稱讚的是他運用相對論及液態建築的概念，設計出宇宙感強烈的北京天文館新館，並獲得美國建築師協會洛杉磯分會的設計榮譽獎。在白人的世界，設計榮舉獎很少落到華裔設計家身上，但王弄極成就了這項驕傲。

　　近幾年，王建築師開始將他的建築理論與生態建築結合起來，希望能運用在幾個座落在亞洲的大型生態建築，因為生態建築是未來城市必須發展的建築。生態建築也稱作綠建築、生態化建築，或可持續建築，它是本者人與自然永續共存的建築理念，善用材質與能源再利用的技術，使建築本體、內部、外部都可以發揮節能、保護環境等功能。

　　作為生態城市、節約型城市、循環經濟城市，生態建築扮演相當重要的角色，然而面對社會高速發展，生態建築的推廣與落實常常受到阻礙。以往城市規劃多以人的需求、便利性為首要考慮因素，在有限的土地及空間配置中，將城市功能與交通列為優先考量，城市內部的生態研究僅僅只作為規劃過程中的參考資料，這種城市規劃，往往過於人為性，少了對自然的重視。

　　在不同尺度上對城市生態安全系統、生態系統容量能力、生態承載等做分析，是規劃城市時非常重要的科學量化依據。人類的活動性強，活動範圍常常由市中心擴散到城市邊緣，一些自然生態資源豐富的地區，如濕地、河岸、湖泊、水庫、林地等，便成為建商瞄準開發的目標很快地，城市周遭的自然資源與生態功能，便遭到難以彌補的破壞。

posted by admin on Aug 23

　　因為石油危機，巴西政府推動的乙醇燃料成了全球矚目的焦點。巴西人利用甘蔗渣提煉乙醇燃料，除了減少對石油的依賴，乙醇燃料產生的廢氣，相對汽油也少了許多。
　　乙醇燃料其實是生物質能的一種。所謂生物質能，就是來源於植物、動物和微生物的可再生的物質。主要是透過光合作用，將化學能貯存在在有機體的能量。換句話說，生物質能可說是太陽能的另一種表現。目前科學家多半利用生物質本身的能量，將其轉化為可驅動發電機的能量形式，如燃氣、燃油、酒精等，使用於不同地方。生物質能的優點是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點是熱效率低。不過因為污染少，它成了世界各國極力開發的新能源。

　　目前，生物質能主要利用技術如下：

(一)生物質氣化技術：
生物質氣化是在一定的熱力學條件下，將組成生物質的碳氫化合物轉換成含一氧化碳和氫氣等可燃氣體的過程。生物質氣化發電技術的基本原理是把生物質能轉化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發電設備進行發電，屬於最有效的利用方法之一。

(二)生物質液化技術：
　　目前有很多種方法可以達成液化技術，可以通過熱解、在溶劑中液化與煤共同熱解等方法。生物質熱解液化是生物質在完全缺氧或有限氧供給的條件下，熱解為液體生物油、可燃氣體和固體生物質炭三個組成部分的過程。此外，生物質能在溶劑中加壓液化也是一種有效的方法。而以超臨界水為介質可使液化反應快速快、產物易分離，符合綠色化學的發展要求。

　　由於全球石油燃料已面臨枯竭，而生物質液化的主要優點是可以把生物質能製成油品燃料，作為石油產品替代品，用途和附價值大大提高，所以人們普遍為其發展前景更加廣闊。但缺點是技術複雜，且成本過高。

　　概括來說，生物質能源無論從材料的獲取，還是化石能源的補充、液體燃料的替代，或是環境保護的需要都有其發展的可行性和必要性。現階段的主要任務是如何加快對生物質能源轉化技術的瞭解和掌握，以及反應設備的改進，才能盡快由實驗研究邁向實際生產的階段。

posted by admin on Aug 23

　　在物價上漲、薪水沒漲的情況下，許多人為了減少開銷，開始學會記帳、檢討支出。希望省下一些不該花的小錢，日積月累，就能好好過日子。相同的道理，在環境驟變、資源越來越貧乏的今日，科學家也被迫尋找節省能源的方法，只要每天省下一些資源，都可以延長地球的生命，減緩石油危機或全球暖化的速度。

　　這幾年節省城市能源耗的議題不斷發燒，人們發現只要用「熱電聯產」取代原有的火力發電，就能為城市省下許多熱能。一般火力發電廠燃燒煤炭後，只能產生一種產品，就是電。而發電過程中產生的熱能並不會被再利用，它會隨著循環水，排入大氣中。這種發電廠的能源使用率僅在35%左右。美國南加州的內陸新城Adelanto的新工業區幾乎都用這種設備。

　　熱電聯產較傳統發電過程更會運用能源，除了發電，發電過程中產生的熱能也會被利用，這些熱能會經過熱力管輸送到家庭、商店或工廠裡。因而燃燒相同數量、相同品質的煤炭，熱電廠不僅提供電能，還能供應工業生產用的蒸汽和家庭暖氣用的熱水。這種熱電廠的熱效率一般至少都有45%。

　　另外熱電廠由於鍋爐容量大、除塵效果好、煙囪高、還可實現爐內脫硫除硝，減少二氧化碳、二氧化硫排放，及減少灰渣的排放，對環境的危害較火電廠小很多。

　　熱電聯產是環保技術較為成功的應用，它既產電又產熱，比傳統火電廠多了許多優點，它能：一是降低能源消耗，二是提高空氣質量，三是補充電源，四是節約城市用地，五是提高供熱質量，六是便於綜合利用，七是改善城市形象，八是減少安全事故。由於熱電聯產具有許多優點，世界各國都在大力發展。世界熱電聯產發展呈現許多趨勢，把握這些趨勢對謀劃各個城市熱電聯產發展很有益處。

posted by admin on Aug 23

　　最近美國的生態能源城市公司Eco Energy Cities PLC指出，他們已經和英國的East Anglia University合作，將在亞洲推出一連串大型的「生態能源城市」計畫，以提高各大城市對能源的使用率；美國前總統柯林頓也於2007年5月，宣佈一項耗資五十億美元的都市節能計畫，未來十年間，降低世界十六大城既有建物的能源消耗，希望能減少溫室效應氣體排放量，以對抗全球暖化。

　　城市是能源消耗最多的地方，在歐洲，有75%的能源消費集中於都會區。因此如果能按不同用途對能源做適當分配，並進行再利用和再循環的概念，改造城市能源供應體系，將可提高城市能源使用效率。如何才能達到城市節能，目前有四個方向是先進國家正在進行的：

（一）建立垃圾供熱及發電系統
　　城市的生物質能主要來自大量垃圾。在先進國家，食品廢物、紙、布、塑膠等有機物是城市垃圾的主要成份，這些垃圾幾乎都是可燃物，因此燃燒產生的熱能相當可觀。以日本為例，日本有1920座焚化爐，其中利用熱能發電的有181座，上網售電的有76座，發電量一共有77萬千瓦。日本的垃圾焚燒技術已普及到中小城市，焚燒率達75%，垃圾發電的裝機容量為450MW；美國的垃圾焚燒率也有18%，垃圾發電的裝機容量達2300MW；法國、德國等歐洲國家的垃圾焚燒發電率也都非常高。在亞太地區，如港澳臺、韓國、新加坡等地也相繼建立了垃圾供熱及發電系統。

（二）熱電能集中供應
　　在國外，各自獨立的電暖系統已經被代之以熱電聯產和集中供熱體系。這種節能方式是利用工廠運轉過程中，把生產多出來的熱能分送到工廠、商店或家家戶戶使用。
　　先進國家規劃這種能源再利用時，會考慮讓大部分的工廠設在效區，因此市區內的電力有超過50%是從市區以外輸入，如此一來，不僅能緩解市區內的空氣品質，也能集中規劃、安排大型高效能熱能的使用設備。

（三）能源副產品的資源再利用
先進國家在能源供應和利用過程中產生的副產品，也會拿來做資源再利用，這種資源再利用
主要是燃煤副產品，它可以再利用於建築業與製造業。以粉煤灰為例，它可被用於：水泥混和材、混凝土摻合料、集料、高壓蒸養加氣混凝土砌塊、築路工程材料和築堤填料；爐底灰也能改良土壤、作建築和停車場底基層材料、流動回填材料、輕質合金材料等。

（四）能源的梯級利用
另外先進國家還會通過物流或能流傳遞等方式，把不同工廠和企業組合起來，讓它們能共用資源或互換副產品，使一家工廠的廢棄物或副產品成為另一家工廠的原料或能源。這好比自然界的食物鍊，在產業系統中建立生產者—消費者—分解者的循環途徑，尋求物質閉環循環、能量多級利用和廢物產生最小化。

posted by admin on Aug 23

　　丹麥與德國人，利用風力發電創造超過100億歐元的資產。台灣四面環海，比起德國與丹麥，我們有更強大的海風發展大型風電機組……

　　基於石油、煤、天然氣等化石資源有限，及其對環境會造成的污染，歐洲各國自八○年代開始，已積極推動再生能源的開發。二十餘年的研發結果，再生能源，特別是風力發電已有大幅度的成長。從九０年代開始，全球的風電量每年都有40%的成長速率，可見它已經不是實驗室裡尚未成熟的研發產品，而是能發揮一定效能的再生能源產品。

　　對於風力發電的研發，丹麥與德國政府是最積極的，她們不僅投入大量經費研發風電機組，還立法制定相關法令鼓勵民間投資與使用風力發電機，因此，這兩個國家，在歐洲創造出舉世傲人的風機工業。

2006年風電裝置容量的前五大國家

德國是裝置容量最大的國家，丹麥雖名列第五，但卻是人均風能擁有量最高的國家，且在全球風電市場上，丹麥處於主導的地位。

丹麥政府於稅收方面給予資助與優惠
　　丹麥位在歐洲北部日德蘭半島上及附近島嶼，南面是德國，北部瀕臨北海和波羅的海。漁業、造船業原本是這個國家主要經濟來源，然而鑑於七０年代的石油危機，丹麥政府在八０年代初期，便積極推動風機工業。至今，在風能工業工作的人口已經超過漁業或造船業的人數。

　　為了使風電投資具吸引力，丹麥政府實施了各種形式的優惠政策。首先，國家直接撥經費補貼風機製造廠商和風電場業主，並於稅收方面給予資助與優惠。在丹麥，不管何種形式的發電，都必須徵收二氧化碳稅，然而對於風電等再生能源，國家是不予以課稅的。由於政府釋出各種優惠條件，丹麥有80%的風電機組是由私人及民間企業合作投資安裝的。

　　透過數據，我們可以清楚了解丹麥政府在風電所做的努力。1990年，丹麥全國的風電裝機總量尚未達500百萬瓦，然而到1999年，丹麥風能發電的裝機總量已經成長3倍，達到約1600百萬瓦（相當半個核四），在歐洲僅次於德國；隔一年，2000年，丹麥的風電裝機容量已經上升至約2400百萬瓦，占全國總電量的16%。僅管丹麥政府在風電發展已交出亮麗的成績單，她們仍野心勃勃的持續推動風電計劃。由於丹麥國土面積不大，已經不可能再從內陸增加裝機容量，因此丹麥政府在8處水深達15公尺的海域，持續開發大型機組的風電，希望在2030年，讓風力發電總電量達到50%。

　　從八０年代努力至今，丹麥不只在國內廣設風電機組，她們的風電設備也名揚國外，目前是全球數一數二的風電機輸出大國。2006年丹麥風力發電設備的外銷金額達65億歐元，占全球第一，與德國風電產品出口額42億歐元，相差23億元！預估2007年丹麥風電設備的外銷總營業額將達80億歐元，成長25％！

德國政府持續制定政策，推廣風機工業

　　對於綠色能國的開發，德國一直處於世界先端。她的國土位在歐洲中心，雖然日照短，但是德國南部仍積極發展太陽能；北部海岸線雖然不長，但仍努力克服技術障礙，開發海上風電。尤其風力發電裝置總量，德國一直領先群雄。

　　德國風力發電之所以如此發達，與政府的提倡有很大的關係。早在1974年，德國政府便投入大量經費，研究風能技術的開發。到了八０年代，世界各國已經嗅到風力發電的重要性與可行性，紛紛加入研究的行列。德國政府在這段期間，更是加緊研究，投入更多經費於大型風電機組的研製。

　　為了鼓勵人民使用風電，1991年德國政府立法，規定風電電價為最終用戶價格的百分之九十。這個條款一公布，德國的風力發電機如雨後春筍般，豎立於大大小小的鄉鎮、城市。在上個世紀結束之前，德國已經有九千多台風電機，光是2000年，新增加的風電機更高達1670百萬瓦，接著德國政府制定再生能源法，強制電力公司以固定價格收購風力等再生能源，使民間投資風力發電的意願大大提高。截至2007年上半年為止，德國風力發電已占總電量的9%，預估2020年可達20%，如果廣設沿海的離岸式風力發電設備，比例甚至可以提高到27%。

台灣有條件發展風機工業
　　由丹麥與德國的經驗可知，風力發電不僅為兩國帶來低污染的電力，也為她們創造超過100億歐元的資產。台灣四面環海，比起德國與丹麥，我們有更強大的海風可發展大型風電機組。這種成本低、來源不絕，且無污染的能源，如果能在政府的支持下，以固定價格收購風電，並投注經費獎勵民間企業認養、購置、研發，未來，將能使風車沿著海岸線環繞，甚至可能成為第三個風機工業的輸出大國。在能源枯竭之前，台灣若不積極開發風電、研發相關技術，並在短時間內成型，將會失去全球龐大市場的競爭力！

參考資料：
《GWEC》：Global Wind 2006 Report
《產經資訊2005,No 28》：再生能源──風力發電不是夢　
《能源報導2007,06》：再生能源
風電製造商──英華威網站：www.infra-vest.com