探究能源 五年甲班 5101 吳偉城.

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1 探究能源 五年甲班 5101 吳偉城

2 一、前言 五上的自然與生活科技第一單元就是觀測太陽，由於我們每天都接觸太陽所以老師希望我們能探討能源的種類，進一步結合自然與生活領域課程探討太陽能為人類做些什麼？

3 二、內容 二-1、能源的種類

4 二-2、各類能源使用對環境的影響 初級能源就是指天然形成的能源，包括石油、天然氣、煤、風力、水力、太陽能等。
依其使用的方式又可分為再生能源與非再生能源，再生能源係指隨著大自然的運轉而永不枯竭的能源，如風能、水能、太陽能、地熱能、生質能、海洋能等能源。再生能源對環境的影響比較小，較為環保可以永續利用。

5 二-2、各類能源使用對環境的影響 非再生能源係指其有消耗性 ，而其蘊藏量有限 ，甚至會日漸減少，用完就不能再用的能源，如石油、天然氣、煤、核燃料、化學能等。對環境影響大而且會對地球產生汙染及溫室效應等多種環境議題值得探討。

6 二-3、世界各國對節能科技的發展簡介 歐盟將採取一系列相關行動，包括減少二氧化碳排放以達到《京都議定書》標準，新建房屋必須採用新節能標準等。家用電器耗能約占歐盟總能源消費量的1/4，且呈現快速增長之勢。為控制家用電器耗能的增長，歐盟要求市場上所有家用電器的生產企業和銷售部門都有義務以標籤形式明確標明電器的耗能參數和耗能級別。 制定支撐未來中長期節能的技術發展戰略，優先設定節能技術的領先基準，加大節能推廣政策的支持力度

7 二-3、世界各國對節能科技的發展簡介 日本：節能的模範國家 日本是一個能源極度匱乏的國家，石油、天然氣、煤炭等幾乎全部依賴進口。2005年，日本一次能源消費總量5.3億噸油當量，居美國、中國、俄羅斯之後，為世界第4位。2004年，日本能源消費構成中石油、天然氣、煤炭、核能、水電分別為49.6%、12.6%、23.5%、12.6%、4.4%。 2006年5月31日，日本經濟產業省編制了以保障能源安全為核心的《新國家能源戰略》。《新國家能源戰略》中所闡述的八大戰略及措施，可以說條條都與節約能源、提高能源利用效率、開發利用新能源有關。。

8 二-3、世界各國對節能科技的發展簡介 美國近年來重點投資研究的能源技術：一是提出了氫能經濟的研究計畫，力圖通過開發氫能經濟體系降低對國外石油的依賴。二是提出了FutureGen計畫，可提高煤炭的利用效率。三是提出第四代核裂變反應堆的設想，為進一步發展核能做技術準備。四是重返國際熱核聚變堆的合作研究，更重視核聚變能的開發，將為熱核聚變堆的建設和運行投資幾十億美元。此外，美還關注天然氣水合物的研究，力圖早日使天然氣水合物成為可用的能源資源。 而美國的能源全球化戰略也很明確：不僅加強中東、北美、拉美的貿易往來，著手控制中亞－高加索－里海石油區，而且加強同俄羅斯的能源合作，甚至將搶佔非洲能源市場也納入其能源戰略計畫裏。

9 二-4、人類未來應如何運用能源 近幾十年來，由於二氧化碳大量排放嚴重破壞地球環境，造成全球溫暖化、南北極冰層融化、海平面升高、土地沙漠化及氣候異常等現象。為了挽救地球環境危機，自1992年在巴西召開全球環境會議後，往後數年間簽署了多項國際環境公約，環境保育與地球永續發展的概念便成為舉世關注的話題。

10 二-4、人類未來應如何運用能源 永續環境與綠建築的觀念已逐漸形成，其重點可分為生態環境保育、污染的防治、建築節能、建築資源的有效利用、室內環境的舒適與健康等，涵蓋所有環境與建築之相關領域。另外，由於地球的非再生能源（煤、石油、天然氣）遭人類無節制地使用而將消耗殆盡，故如何有效利用再生能源（風能、海洋能、太陽能、地熱能）將是未來需努力的重點。

11 二-5、我家有效的節能作法 照 明 燈 具 節能省錢好妙方 1.日光燈用電量僅有白熾燈的三分之一左右，故應儘量採用日光燈管。
2.採用三波長的日光燈管壽命較長，也給人較為明亮的感覺。 3.選用電子式安定器，可較傳統安定器省電30%。 4.燈泡效率隨著燈泡種類的不同而有所差異，高壓鈉氣燈的效率最高，同種類的   燈泡中，瓦特數高的燈泡效率較高。 5.40W單管日光燈(含安定器)較20W雙管日光燈效率高出30%以上。

12 二-5、我家有效的節能作法 節能省錢好妙方 1. 電冰箱不要塞滿食物，儲藏量以八分滿為宜，以免阻礙冷氣流通，避免負荷過。
電 冰 箱 節能省錢好妙方 1. 電冰箱不要塞滿食物，儲藏量以八分滿為宜，以免阻礙冷氣流通，避免負荷過。 2.電冰箱應避免擺在陽光直射或靠近熱源的地方。 3.電冰箱門應經常保持密閉，門縫墊圈損壞時應立即修復否則耗電會增加5-15%。 4.減少開門次數，電冰箱門每開一次，壓縮機需多運轉十分鐘才能恢復低溫狀態。 5.電冰箱背面離牆壁至少10公分，上面及側面至少保持30公分的空間，以提高散熱效果與運轉效率。 6.食物應先冷卻降溫再放入冰箱，避免浪費冷能。

13 二-5、我家有效的節能作法 電 視 機 節能省錢好妙方 1. 一般說明書上所標示的消耗電力係指音量與亮度調到最大值平日使用時所消
   耗的電量，約為上述的70%左右，若音量與亮度調高時，相對也較耗電。 2.電視機應避免調高畫面亮度，可有利省電。 3.電視機放置至少應離開牆壁10公分以上，以利散熱。 4.避免長時間收看電視，因為電視機溫度高較耗電。 5.外出四日以上長時間不看電視機應拔掉電源插頭，或就寢前可設定睡眠定時開    關。 6.使用放影機影像輸出端子連接電視機影像輸入端子除提昇畫質外，並可減少功   率消耗。

14 二-5、我家有效的節能作法 冷 氣 機 節能省錢好妙方 1.冷氣設定溫度每提高1℃ 可省電 6%，建議最佳溫度設定在26~28℃。
2.配合電風扇使用，使室內冷空氣加速循環，冷氣分佈均勻可提高冷氣的功效。 3.冷氣負荷變動過大的場所，可選用變頻式冷氣機以降低壓縮機啟閉頻度，節約   用電。 4.過濾網宜兩週清洗一次。 5.裝置空調機的位置，可加裝窗簾、遮陽棚，避免日光直射及雨淋。 6.在空調機通風口附近不要堆放雜物，避免冷氣流通時因受到阻擋而 降低冷氣   效率，造成浪費。 7.冷氣不用時，應養成隨手關閉的習慣。

15 二-5、我家有效的節能作法 節約用電的觀念 節約用電就是節約能源。 節約用電不等於不用電。 移轉尖峰用電也是節約能源。
省電有撇步 節約用電的觀念      節約用電就是節約能源。  節約用電不等於不用電。  移轉尖峰用電也是節約能源。  提高耗能產品效率，就是間接節約能源。   節約用電的觀念      提高耗能產品效率，就是間接節約能源

16 二-5、我家有效的節能作法 各種省水方法　　 １．舊式馬桶，馬桶水箱中放進一個裝滿水的保特瓶，或幾個磚塊． ２．購買新式兩段式馬桶或將馬桶ＤＩＹ成兩段式的． ３．用盆子接水來洗手洗東西，不要一直開著水龍頭用水． ４．馬桶漏水是最常發生的事，也最容易疏忽，若有應進快修復． ５．洗澡用淋浴不要盆浴，而沖洗下來的水又可用來沖馬桶或拖洗地板． ６．用水龍頭洗手時，養成開小水來沖洗的習慣． ７．洗手時先用自製的水性清潔液搓揉，再用水洗淨． ８．將馬桶改成無段式使用，節水更有效率．     　

17 二-6、學校引導-如何觀測太陽 因為太陽不可以直視，所以我們可以利用立體天空模型觀測太陽 立體天空模型觀測太陽 重點：方位與仰角

18 二-7、何謂太陽能？ 太陽所產生的光和熱，是帶給地球多采多姿生態的原動力。因為有太陽源源不斷的向地球傳遞能源，植物才得以進行光和作用，將太陽能轉換為自身的養分。而動物再藉由攝取植物，從而得到自身活動所需之能源。所以太陽能可以說是地球上一切生命的基礎。

19 二-8、如何轉化太陽能？ 聰明的人類很快就想到，既然我們現在所使用的能源大部分都來自於太陽，那我們為什麼不直接向太陽要能源呢！而這也就是現今太陽能發電的構想。現今我們直接轉換太陽能的方式有兩種： (1) 收集熱能 (2) 轉換光能。

20 二-9、如何收集太陽熱能？ 以收集熱能來說，小規模的民生利用方面，便是我們現在經常看到的太陽熱水器。較大規模方面則有所謂的集熱式太陽能發電廠，此種太陽能電廠的運作原理是將太陽光以反射鏡加以集中，藉著集中太陽能所產生的高熱來使水汽化產生蒸汽，進而推動渦輪發電機產生電力。

21 二-10、如何收集太陽光能？ 以收集光能來說，大多是利用所謂的太陽能電池板來將光能直接轉換為電能。較小型的如電子計算機上的太陽能電池板，較大型的如在房子貼上許多太陽能板，藉以達到電力自主的目的。

22 二-11、學校的實驗？ 老師發給我們每一組一支凹透鏡；一支凸透鏡及一張黑紙。 實驗結果：凹透鏡不會聚焦；凸透鏡 會聚焦把黑紙燒成一個洞。

23 二-12、太陽能應用領域？ 應用領域包含了 1.民生上 : 收音機、測電表、手錶、計算機、太陽能照相機、手電筒、電池充電器、野營燈 2.道路、交通的應用 : 路燈、交通號誌、道路指示牌、標誌燈、太陽能電動車充電站、高速公路緊急電話、偏遠道路緊急電話、停車計時器、停車場控制門系統、高速公路防音壁PV系統、公路休息區PV系統、太陽能車、平交道指示燈、候車亭PV系統、車站屋頂型PV系統 3.農林漁牧 : 農宅用電、溫室栽培PV系統、農業灌溉用、自動灑水系統、農牧電籬、牛乳冷藏、漁業養殖揚水通氣、自動餵食器 4.通訊: 無線通信用、中繼站基地台、緊急電話中繼站、電話通信PV系統、Radio受信PV系統、微波中繼站 －

24 二-12、太陽能應用領域？ 5.建築物: 住宅用供電系統、緊急供電系統、緊急照明系統、帷幕牆、遮陽棚、採光罩、屋瓦 6.產業用 :緊急供電系統、管線電氣防蝕、輸油管流量計PV系統、市場廣告塔、海上石油平台、各種計測站PV系統、發電廠情報指揮中心 7.緊急防災 :勤務指揮中心、緊急避難所、醫療院所、公園、學校、地震觀測站、森林嘹望台、避難指示燈、氣象觀測所、水位警報PV系統、河川安全燈、防波堤安全PV燈 8.離島、偏遠區 : 中途驛站電化PV、離島用PV系統、山岳地帶PV系統

25 三、結論與心得感想 謝謝老師讓我們認識太陽，從太陽的方位與仰角談到太陽四季運行的軌跡，也讓我們去觀察學校附近的太陽能板面對南方獲得印證。老師發給我們每一組一支凹透鏡；一支凸透鏡及一張黑紙， 也讓我們知道太陽能量的偉大， 希望有一天我可以當個科學家好好的研究太陽，讓人類有較環保的能源可以利用 ，保護地球永續發展 。

26 四、資料來源