能源科技概論 第一章 能源概論 臺北城市科技大學 機械工程系
能源的定義 出處 定義 大英百科全書 能源是一個包括著所有燃料、流水、陽光和風的術語,人類用適當的轉換手段便可讓它為自己提供所需的能量。 日本大百科全書 在各種生產活動中,我們利用熱能、機械能、光能、電能等來作功,可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,稱為能源。 能源百科全書 (大陸) 能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、 熱、動力等任一形式能量的載能體資源。 科學技術百科全書 能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資 源。 資料來源:[1]
能源的分類 renewable nonrenewable 資料來源:[2]
能源的分類 能源從加工程度的角度來看可以區分為一次能源(primary energy)與二次能源(secondary energy)。 一次能源:又稱作初級能源,是指尚未經轉化或轉換處理之能源,包括水力能,固體(如煤炭)、液體(如石油)及氣體(如天然氣)燃料、核能、太陽能、生質能、風能、海洋能、地熱能等。 二次能源:又稱作次級能源,係利用一次能源或其他二次能源加以轉化或轉換處理後之能源,例如汽油、柴油、電能、氫能等。
能源的形式與轉換 資料來源:[1] 不同型態的能源之間轉換關係
能源的形式 化學能:能量係儲存於某些物質中,而當該物質經歷化學反應時即會釋放出能量。 熱能:熱能乃伴隨著介質中分子的自由運動,而其量化的指標即為溫度。 質能:質量可轉換成能量,而其最著名的公式即愛因斯坦所推導出的質能互換公式。 動能:為機械能的一種,當一質量運動時所蘊含的能量。 位能:亦屬於機械能,其大小與物質於力場中的位置有關。 電能:電能猶如水於重力場中。 電磁輻射:太陽能量照射道地球及其他星球即為電磁輻射能量的傳遞。
能源的轉換 燃料 渦輪機 資料來源:[3] 能源轉換效率 (η)
能源的單位 焦耳 當一牛頓力作用經過一公尺,能量為一焦耳。 2.卡 1卡定義為使1克水升高1℃所需之熱量,其相當於4.184焦耳。 3.英制熱單位(Btu) 1 Btu 的定義為使一磅的水升高華氏1度所需之能量,其相當於1,055焦耳,同時也相當於252卡。 4.英呎-磅 1英呎 - 磅定義為1磅力作用1英呎之能量 5.電子伏特 1電子伏特(簡寫為1eV),定義為使一電子通過一伏特電位差所需的能量。
能源的單位 功率的定義為單位時間所輸出或使用的能量。 1瓦特:相當於每秒有1焦耳的能量或 1焦耳 = 1瓦特*1秒 1千瓦-小時 (kWh):即俗稱的度。 由於1小時相當於3,600秒,因此1度電就相當於3.6×106 焦耳。
歷史能源事件 資料來源:[2]
能源與環境
能源與環境 資料來源:[2]
能源與環境 資料來源:[2]
能源與環境 水蒸氣佔了自然溫室效應的75%,但並不包括在消滅對象範圍內。 資料來源:[2]
能源與環境 資料來源:[2]
能源壽命週期評估(LCA) Life Cycle Assessment Example: 資料來源:[2]
能源壽命週期評估(LCA) Life Cycle Assessment 資料來源:[2]
能源壽命週期評估(LCA) 資料來源:[2]
能源壽命週期評估(LCA) 資料來源:[2]
京都議定書 Tokyo Protocol: ET, JI, CDM 圖片來源:工業技術研究院
替代能源 (Alternative Energy) Solar Energy Hydrogen Energy (Fuel Cell) Biomass Energy Wave Power Wind Energy Geothermal Power
新能源種類 資料來源:[2]
新能源的定義 再生能源 (自然能源) 可循環利用能源 傳統能源的新型利用型態
技術評價指標 將最適合的能源配置在最適合的地方
台灣發電能源分佈 台電公司網頁資料(98.09.01) 煤、石油、天然氣 地熱、太陽能、風力
台灣發電能源分佈
參考資料 [1] 黃鎮江,燃料電池,滄海書局 ,2008年。 [2] 賈要勤、溫榮弘 編譯,圖解新能源百科,全華圖書, 2008年。 [3] 陳維新 編著,能源概論,高立書局。