以適當科技與風險評估的角度來看太陽能系統 工程與社會專題 班級：車輛三甲 49915024 林文泰 指導老師：林聰益 教授

目錄 一、能源危機 二、能源的基本觀念 三、太陽能發展歷史 四、太陽能發電原理 五、太陽能板設計原則 六、適當科技 七、風險評估太陽能優缺點 八、結論 九、參考來源

一、能源危機 過去30年共發生四次“能源危機”！ 1973-1974：阿拉伯國家石油禁運 1978：伊朗shah王朝被推翻 1990：伊拉克入侵科威特 2000：石油減產、美元貶值

二、能源的基本觀念 能量的形式 Work = (Force) ╳ (Distance) 功 = 力 ╳ 距離 熱力學第一定律：能量守恆原理 動能 (Kinetic Energy) 位能 (Potential Energy) 熱能 (Heat Energy) 電能（Electrical Energy）

能源的種類 化石能源 (Fossil Fuels) [傳統能源]： 煤 (Coal)、石油 (Oil)、天然氣 (Natural Gas) 替代性能源 (Alternative Energy)： 太陽能 (Solar)、風力能 (Wind)、地熱能 (Geothermal)、生質能（Biomass）、水力能 (Hydropower)、核能 (Nuclear)、潮汐能 (Tide)、海水溫差能 (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)等

再生能源 再生能源（取之不盡，用之不竭）：太陽能、風力能 非再生能源(Non-Renewable Energy) ： 煤、石油、天然氣、地熱等

三、太陽能發展歷史 第19 世紀 - 光照射到材料上所引起的「光起電力」行為發現。 1930 年 - 照相機的曝光計廣泛地使用這一個原理。 1950 年 - 隨著半導體的加工技術進步，第一個太陽能電池誕生在美國。 1973 年 - 石油危機，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。

1960 年 - 美國發射的人造衛星就已 經利用太陽能電池做為能量的源。 1970年 - 能源危機時，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途上。 1999 年 - 台灣官方開始大力推展太陽能電池發電。並且著手推動各項獎勵措 施。 至此，投入太陽能研究的團體也明顯增加。

四、太陽能發電原理 太陽能電池是將太陽能轉 換成電能的裝置，不需要透 過電解質來傳遞導電離子， 而是改採半導體產生PN結來

五、太陽能板設計原則 仰角23.5 由於台灣位於北迴歸線上，而北迴歸線緯度為北緯23.5度。 太陽由東方升起後，行進的軌跡會在台灣的南方，所以架設太陽能光電板將板面朝南可以得到最大效益。 而因為位於北緯23.5度，所以將板面仰角設定為23.5度可以得到最大日照效益。

避免遮陰 架設太陽光電板的場地周圍， 須避免高樓、樹林或其他有可 能遮蔽太陽光照射太陽光電板 的高物遮蔽物，以利太陽光電 板可以完全的接收太陽光達到 最大的發電效益。 北緯0度(赤道)平放 北緯23.5度(台灣) 北緯45度

六、適當科技 何謂適當科技 ? 簡單說它是一種科技，採用該科技時，選用者思考的核心概念，注重在長期使用後所衍生的影響。所有科技產品，對生活環境都會造成衝擊，人類活動使用的工具材料選擇，長期造成不同程度的環境影響，對未來子孫可致極大的差異。 我們現有的生活選擇方式，對於人類未來是否能夠永續，十分重要，因為它直接影響未來環境，我們對於現有科技的認知，除了環境因素，以及文化層次等的見解，同時涉及政治問題、社會資源分配問題、滿足人類欲望的問題，其產生的互動解果，是實質而且長遠的效用，因此，科技選用的適當與否，涉及人類發展、居住品質、(不同國家的)國民所得、世界能源、經濟產能等各類問題，不可不慎。

世界各國發展再生能源的主要理由是尋求3E的平衡三贏： 經濟(Economics) 能源(Energy) 環境(Environment)

七、風險評估太陽能優缺點 優點 : 在光照充足的地區，太陽能的供應源源不斷，生產過程不會產生環境污染，又不會消耗其他地球資源或導致地球溫室效應。太陽能能源取自於太陽，來源源源不絕，太陽能為良好能源如同水力或風力，世界各地皆積極發展太陽能。 缺點: 目前利用太陽能的各種技術都具有成本很高的缺點，因此首期資本投資不菲。 在許多陰雨綿綿或是日照短的的地區，很難完全靠太陽能供應，投資報酬率較低。另外，除非有大量的太陽能板或更成熟的太陽能技術，不然目前仍然難以產生大量電源供給使用。 太陽能板壽命有限。大約是10-30年。而製作時所需使用的大量矽、鍺、硼可能會造成其他方面的污染，得先做好事先的管控處理。

八、結論 沒有單一能源可以滿足所有國家或地區的需求。 能源科技的發展與能源本身牽涉到各種不同種類的能源，包括化石能源、替代性能源、再生能源等。 整合永續能源(Integrated, Sustainable Energy Management)的基本目標乃是永續能源發展(Sustainable Energy Development)。 太陽能的發展，是值得期待的，只是現在的科技技術尚不足夠能讓太陽能技術普遍。

九、參考資料 1.光能會國際合作簡訊網 http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=17017 2.Tour a Solar Car www.formulasun.org/education.html 3.太陽能光源 http://www.solar-i.com/young/1.html 4.光能介紹 http://www2.khjh.kh.edu.tw/~r120/li.htm 5.黃文雄著 太陽能之應用及理論 民國六十年六月初版 協志工業叢書 6.陳瑞和編著 太陽能板 民國八十年初版 新文京科技圖書股份有限公司 7.光敏電阻 http://www.phys.ncku.edu.tw/modphyslab/ggda/gds/photoresister.htm