國立馬公中學 永續能源與節能減碳科技活動 課目: 火力發電與污染防治 台灣電力公司 台中電廠 張進發 97.11.02
內 容 綱 要 ㄧ、認識能源 二、你我息息相關之二次能源-電力簡介 三、火力發電基本概念 四、兩種主要火力發電方式簡介 五、燃煤發電燃燒排放與污染防治 六、結 語
一.認識能源 (一)能源 (Energy) : 直接應用或經由轉化或轉換過程後 再予應用的所有能源 可概分為 初級能源與次級能源
(三)次級能源: (二)初級能源: 或稱『原始能源』 尚未加以轉化或轉換處理的能源 或稱『二次能源』、『衍生能源』 利用初級能源 或其它二級能源加以轉化 或轉換處理後的能源
能 源 (四)能源分類: 太陽能、風力能 水力能、生質能 地熱能、海洋能 再生能源 初級能源 石油、天然氣 煤炭、核能等 非再生能源 初級能源 二次能源 石油、天然氣 煤炭、核能等 能 源 汽油、柴油、電能、煤油、氫能等
(五)為什麼能源成為目前最夯議題? 能源是 最夯議題? 需求增加 油荒帶來 價格上漲伴隨 糧荒問題 通貨膨脹問題 衍生CO2 溫室效應問題 能源終有 用罄一天
二.你我息息相關之二次能源-電力簡介 (一)電力的重要性 (2-1) 電力為工業之母 電力為人類文明的原動力 其它
(一)電力的重要性 (2-2) 如果沒有電,你能活嗎? 當然可以 會帶來很多的不便 電梯 ? 冷氣? 通訊? 居住大樓為例 照明? 水?
(二)電力如何產生(6 -1) The Fleming’s Right Hand Rule
(二)電力如何產生(6 - 2) The Fleming’s Right Hand Rule 實例
(二)電力如何產生(6 - 3) 這是啥咪碗糕?
(二)電力如何產生(6 - 4) 永久磁鐵變成電磁鐵
(二)電力如何產生(6 – 5 ) 負載 (Load) 水蒸汽 熱燃氣 實際發電機 1.永久磁鐵變成電磁鐵 2.轉磁式 (資料引自觀念物理V)
(二)電力如何產生(6 - 6) 發電方式 火力發電 核能發電 川流式 水力發電 水庫式 風力發電 太陽能發電 潮差發電 再生能源發電 海洋溫差發電 .....
(三)台電各種發電方式構成比(2-1) 1.台電96年各種發電方式構成比 再生能源:2.4% (風能:0.2%) 核能: 19.3% 抽蓄水力:1.9% 核能: 19.3% 火力:76.4%
(三)台電各種發電方式構成比(2-1) 2. 台電96年各種燃料發電構成比 水力: 4.1% 其它: 煤炭: 天然氣: 21.5% 核能: 6.3% 煤炭: 43.3% 天然氣: 21.5% 核能: 19.3% 重油: 5.3%
(四)各種發電方式考量因素 經濟效益考量 環保考量 運轉操作考量 來源考量 國家政策考量
1.台電96年各種燃料發電成本概況 平均發電成本:1.79元/KWH 售電收入:2.15元/KWH 平均售電成本:2.38元/KWH
= ? Kcal 啥咪是 KWH? a.1W (瓦特):1伏特(V)電壓× 1安培(A)電流 電功率=電壓×電流 電能=電功率×時間 a.1W (瓦特):1伏特(V)電壓× 1安培(A)電流 (電功率) b.1KWH(仟瓦):1W電功率連續作功1000小時 即所謂的1度電 (電能) c.物理學界以焦耳為電能單位 1KWH = 3.062×106J = ? Kcal 1Kcal=4.186Kj
考考你有無概念??? 它大概多少瓦??
再考考你 !!! (1)一度電可供1盞20燭光(W)日光燈點用多久? 每小時電費多少元 ?? (2)1噸的冷氣機 每小時耗用多少KWH電力 ? 每小時電費多少元 ??
(五)發電廠如何將電力送至用戶端 能源 輸入 發電廠 輸配電系統
主變壓器與輸電線路 主變壓器 將發電機電壓由21KV 提升至345kv or 161KV輸送
它幾回路? 你留意過 鐵塔漆不同顏色嗎?
桿上變壓器
Tell you more information!! 1.電力輸送為什麼要設置那麼多的變壓器 將電壓升高再降壓供用戶使用? (1) 減少輸電線材料 (2) 降低輸電熱損失 2.輸送相同電力電壓愈高電流愈低 例:110V×10A=1100W 220V×5A=1100W (功率因素=1) ∴電壓提高一倍電流降低ㄧ倍
3.變壓器簡單原理 1.變壓器原理: 使用鐵心引導磁場線 不同匝數線圈 即可產生不同電壓 2.主線圈與副線圈 不同匝數產生 不同電壓例 3.發電機產生之電壓 必須利用變壓器提升 裨大電力以高電壓低電流進行長距離輸送 以降低輸電線路熱損失及節省線路材料 匝比 (資料引自觀念物理V)
4.輸電線截面積與電流成 正比 5A輸送電線截面積為 10A的 1/2倍 降低輸電 電流可減少材料 5.輸電熱損失與電流平方成正比 輸送電力電流5A熱損失為10A的¼倍 降低輸電 電流可減少 熱損失
你吸收了沒? 1.為什麼電廠電力以極高電壓輸送?
2.輸送相同1100W電能,電壓為110V 若將電壓提高至1100V, (1)電流變化如何? (2)輸送電線截面積可降幾倍?
這又是啥咪? 請問你 電線桿功能?
本島共40座
(資料來源:天下文化 觀念物理)