火力發電 組別：第九組 組長：蔡衣凡 組員：葉宸維、羅翊、陳信豪、吳翔偉、林柏良 工作分配： 資料蒐集：蔡衣凡、葉宸維

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1 火力發電 組別：第九組 組長：蔡衣凡 組員：葉宸維、羅翊、陳信豪、吳翔偉、林柏良 工作分配： 資料蒐集：蔡衣凡、葉宸維
圖片蒐集：陳信豪、羅翊 簡報製作：吳翔偉、林柏良

2 前言 電力是現代化生活的基石，也是經濟發展的動力，不論是一般傳統產業或是新興高科技產業無不以電力為動力。
　　電力是現代化生活的基石，也是經濟發展的動力，不論是一般傳統產業或是新興高科技產業無不以電力為動力。 六十多年來台電提供民生及經濟發展所需之充足電力，輸配電網路更已經深入台灣地區每一個角落，台電每天都與兩千三百萬同胞生活緊密結合在一起。 　　有電就有光明和繁榮！近年來台灣工商業發達，服務業更是蓬勃發展，現代化建築林立，美輪美奐之大樓配合創意燈光造型，入夜後輝煌燈火及璀燦光彩，將市容及 鄉野點綴得更亮麗耀眼，充分顯現出台灣繁榮景象與活潑生命力。 　　在此以火力發電作為範例！

3 台灣電力歷史 民國前24年，劉銘傳於台北市創立「興市公司」，裝置蒸氣燃煤發電機，供應照明。日本統治台灣後，於民國前7年在龜山完成發電廠，為台灣水力發電之始。民國8年成立台灣電力株式會社，著手進行日月潭水力發電工程，並在台灣西部建造貫通南北之輸電幹線。 一、接管修復時期（民國34年至42年）：水力為主 民國34年臺灣光復時，因歷經戰爭使電力系統受創。民國35年臺灣電力公司成立，致力修護電力設施。民國42年水力發電佔93.7％， 火力發電佔6.3％，發電設備以「水力為主」。 二、初步擴充時期（民國43年至54年）：水火並重 為配合政府經濟建設，台電實施電源開發計畫，建立現代電力系統。由於火力發電裝置容量快速增加，自民國51年起，火力發電量首度超過水力，使電力系統由以往之「水力為 主」進入「水火並重」時期。 三、火力高度開發時期（民國55年至63年）：火主水從 民國50年代，工業起飛，用電量劇增，台電開發大容量高效率之火力。此外在輸變電系統方面，完成全長330回線公里之345千伏超高壓輸電線路，提升輸電容量及穩定供電系統。 四、核能發電發展時期（民國64年至74年）：能源多元化 民國63年及69年，歷經石油危機，政府能源政策改採發電來源多元化政策。推展核能發電，至74年完成三所核能發電廠，共6部機，約佔當時系統三分之一裝置容量。一方面繼續引進大容量高效率火力機組，並將燃油機組改為燃煤，減少燃油之需求。至民國74年電力進入「能源多元化」時期。 五、促進電力供需平衡時期（民國75年至82年）：需求面管理 民國75年以來，電力需求增加，但部分電源開發計畫受環保抗爭影響，自民國75年至79年間，沒有大型機組加入營運，備用容量不足，遇大型機組跳機，停電困境。故本時期除適時興建大型火力、開發優良水力外，積極求電力供需平衡。至民國82年，電力系統進入「需求面管理」時期。 六、開放發電業時期（民國83年至95年）：開放民間經營發電業 民國80年代起，電業自由化。由於國內用電迅速成長，政府乃順應世界潮流，開放民間興建電廠以加速電源開 發。三階段開放，完成9家，汽電共生發電蓬勃發展，使台灣發電市場進入「開放發電業」時期。。 七、節能減碳時期（民國96年迄今）

4 火力發電原理 　　台灣電力公司的火力發電廠，以目前的發電量來看，火力發電可以說是主要的供電來源，比水力發電和核 能發電所產生的能源還多，火力發電的原理其實很簡單，利用燃燒煤所產生的熱能，將低溫的液態水轉換成高溫的水蒸汽，利用水蒸汽推動渦輪機旋轉，然後使發電 機產生電力能源，而這就是火力發電的原理。 　　詳細一點，火力發電基本上需具備三種設備，第一種是燃燒燃料產生熱能的設備，第二種是將熱能轉換為機械能的設備，第三種則是將機械能轉換成電能的設備，這三種設備缺一不可，就是這樣。火力發電的方式有汽力機組發電、柴油機組發電和複循環發電，汽力機組發電可以燃燒煤碳和重油，柴油 機組發電則是燃燒重油，複循環發電則是燃燒天然氣，每一種方式都有適合它的燃料，其機組結構流程也是配合燃料去製作的，其中燃燒煤礦和重油，會產生二氧化 碳和廢氣，燃燒天然氣則是產生少量的二氧化碳和氮氧化物，基本上天然氣會比較環保。

5 蒸汽渦輪發動機 渦輪發動機（Turbineengine)，或常簡稱為渦輪(Turbine）是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式。經常在飛機與大型的船舶或車輛上看到其應 用。 雖然渦輪發動機可能有許多不同的運作原理，但最簡單的渦輪型式可以只包含一個「轉子」（Rotor），例如一個帶有中心軸的扇葉，將此扇葉放置在流 體中（例如空氣或水），流體通過時對扇葉施加的力量會帶動整個轉子開始轉動，進而得以從中心軸輸出軸向的扭力。風車與水車這類的裝置，可以說是人類最早發 明的渦輪發動機原型 一現代發電廠的蒸汽機轉子。 蒸汽通過右側上游的小葉片後既膨脹，流向下游的大葉片。

6 汽力機組發電流程

7 柴油機組發電流程

8 循環發電流程

9 發電結構

10 發電結構－簡化版

11 發電廠外觀

12 台電傳輸電力系統

13 構電比例 抽蓄水力發電廠2,602 火力發電廠30,717 核能發電廠5,144 再生能源發電廠2,449 單位：千瓩
換句話說台灣的電力構成有75%來自於火力發電。

14 優點、缺點 優點： 一.燃料(化石燃料)取得方便。 二.建廠容易。 三.相較於核能，較無危險性及沒有無法處理的輻射廢料。 缺點：
一.以化石燃料作為燃料，產生二氧化硫、懸浮微粒等，造成空氣污 染及酸雨。 二.化石燃料其量有限，終有用完之時。 三.燃燒產生廢熱及二氧化碳，加重溫室效應。 四.能源 轉換效能不高，約只有30%，浪費燃料。 五.易遭民眾反彈、抗議。 六.對員工肺部健康有損害之虞。

15 環境保護方面 各類空氣污染物之排放已大幅減少70-90％。
火力電廠雖然會排放空氣污染物，台電公司在空間許可的情形下裝設空氣污染防治設備，且電廠均使用擴散效果較佳的高煙囪，利用大氣的自淨作用降低其對環境的影響。 本公司各火力發電廠依據環評報告之承諾，在建廠時即設有完備的污染防制設施，其中在空氣污染防制方面，包括有去除煙塵的高效率靜電集塵器(ESP)、去除 硫氧化物的煙氣脫硫設(FGD)、去除氮氧化物的觸媒除硝設備(SCR)等，這些設施的規模及操作效率皆為國內首屈一指的防制設備；噪音控制方面，採購 低噪音型發電設備或裝設其他減音設施；溫排水排放控制方面，以導流堤或海底管線將溫排水引至外海，增加擴散效果。另並延續執行環境監測計畫，隨時掌握電廠 鄰近地區環境品質變化。

16 世界議題 台灣的火力發電，佔總電量是28%， 台灣火力發電的排放二氧化碳，為世界總排量是第13名，但是台灣以個體來評比，台灣台中龍井、是世界第1名、一年排放4130萬噸二氣化碳，世界第6名、是台灣雲林麥寮六輕，一年排放3240萬噸二氧化碳，世界第21名、是高雄永安、一年排放2530萬噸二氧化碳，這是2000年统計資料，目前2010年 的台灣，已提升為世界第3名，當然現今這三座的火力發電廠，所排放二氧化碳也更多， 而且火力發電所排放，除了Co2又有灰塵、廢氣污染，對人類肺部及呼吸系統等，有多種傷害生命安全 的毒害。因此不止非核的台灣，廢除火力發電也是目標之一，最終近幾年台灣政府，必需發展在地的，潔淨安全的能源，如太陽能、風力、地熱、潮 汐、水力發電，才是永續能源政策。

17 火力發電的污染更勝於核能發電 燃煤發電造成的輻射傷害，遠超過核能發電10倍以上。 煤或天然氣都有相當成分的放射性鐳(Ra-226)、釷(Th-232)、鉀(K-40)，甚至微量的鈾(U-238)。它們原本都安靜的存在地下，卻因為開採而出現；因燃燒而濃縮。 數據都顯示，煤灰中放射性強度可以濃縮10到20倍，根據計算，如果照常呼吸，每年造成的輻射劑量，其實比住在核能電廠附近要多上1到10倍不等 （視集塵器效率而定）。而且核電廠所產生的核廢料會有嚴格且妥善的保存方式，避免輻射外洩。 美聯社引用三個全國空氣清潔促進團體組成的聯盟進行的調查結果《全國清潔空氣》指出，在紐約州，每年有超過1,800人的死亡，是因為發電廠所洩出的粉塵污染導致健康受損，使死亡率高居全國第三位，僅次於賓州與俄亥俄州。更點明，位於紐約州造成污染最嚴重的21個發電廠中，有11個是燃煤的火力發電 廠，另外10個則是燃油或燃油與瓦斯的火力發電廠。根據世界衛生組織統計，因為燃燒發生的空氣污染，每年造成三百多萬人死亡，致病者不計其數。 以我國為例，去年電力部門消費了全國43%左右的化石燃料，這個比例與世界各主要國家相當。以此推論，全球至少有1,300,000人死於火力發電的空浮 微粒污染。以台灣為例，因火力發電，每年至少犧牲了4,983條可貴的生命。假如傳統火力廠取代核四，每年預估要損失300位民眾的生命，40年下 來，可能達到12,000人。 據統計，美國人每年自然罹患癌症的死亡率約為1/500，而死於意外事故的機率約為1/2,000。據此換算，電廠的爐心損壞頻率為1萬分之1。這就是早 期核能電廠安全性的設計基礎。事實上，我國電廠的爐心熔毀機率都遠低於此。 譬如核四廠，就是這個限值的1/30以下。根據這個數據，核四廠運轉了40年，對70,000民眾致癌的總風險只增加了0.17人，這個數字是該區自然癌 症機率的1/3,000,000（3百萬分之1）。 從資料和數據來看，或許我們反對核能發電可能不是那麼有說服力，而火力發電也沒有我們想像中的那般安全。

18 台灣分佈地點 由左圖可知，台灣 目 目前仍以火力發電為 為主軸。

19 國際電費比較

20 USC超超臨界燃煤火力技術 提高效率水平的提高可以從一個單一的煤炭單位提取的能源量。在發電效率的提高是在應對氣候變化至關重要。一個一個百分點的提高，傳統的煤粉燃燒中的CO 2排放量減少2-3％的植物結果的效率。 高效的現代煤電廠排放的CO 2小於目前已安裝的煤炭平均植物的近40％ 。 提高效率，包括減少燃煤發電排放的最具成本效益和最短的交貨時間行動。這是特別是在發展中國家和轉型國家現有工廠的效率一般都在發 電和煤炭的使用越來越多的情況下。 目前全球燃煤電廠的平均效率是28％，而最有效的植物是45％。 一個重新通電現有的燃煤發電廠的計劃，以提高其效率，再加上與正在興建的新的和更有效的植物，會產生顯著的CO 2減少。.雖然部署新的，高效的植物受到地方制 約因素，如周圍環境條件和煤炭質量，部署，盡可能最有效的植物，以使這些工廠加裝 CCS在未來是至關重要的。 高效的工廠加裝CCS捕獲，運輸和儲存工廠的CO 2能 源消耗顯著的一個先決條件。 非常低效的植物會破壞部署CCS技術的能力。 最古老和最沒有效率的燃煤發電廠的效率提高將減少近25％，在全球二氧化碳排放量減少6％的CO 2排放來自煤的使用。 取得這些顯著的排放量減少，可替代植物<更大和顯著更有效的植物和300兆瓦的能力和年紀較大的超過 25年，技術上和經濟上適當的更換或重新通電較大的低效工廠與高效植物> 40％。

21 靜電集塵器 採用靜電集塵器則可收集粒徑小至0.1微米的污染物，其效率可達90%以上，為目前處理油煙塵等粒狀污染物最有效率之設備。
　　應用靜電集塵器收集微粒，乃基於電荷異性相吸引之原理。要使粒子帶電可藉由不同的機 制來進行，粒子可能在形成時即具有電性，或與高能量源(如火焰或摩擦)接觸而帶電性，此外，暴露於宇宙輻射線下或在高壓電位存在下，均可能導致粒子帶電。 事實上，粒子一般為不帶電或帶中性，天然帶電粒子之帶電量也不足以在靜電集塵器中發生作用。 　　在靜電集塵器之放電電極與數集極間具有10~100千伏特的電位差(通常維持在40 到60千伏間)使氣體離子化。在此離子化區內，具有非常大量的正、負離子，引起發光或電暈(corona)。高電壓使不導電之氣體分子經由分解或電子附著 而成為自由離子，然藉由離子移動開始導電。離子化時間約在0.01秒以下，一般在電暈區域內，每立方公分約可形成108個負離子。當氣流通過電極間之區域 時，粒子即經由離子撞擊帶電而移向具相反電性之收集電極。 　　換言之，收集機制之第一步驟為氣體離子化，第二步驟為使氣流中之粒子帶電。收集電極 附近氣體之部份電力中斷造成可見藍色之放電現象稱為電暈或電暈發光。電暈電壓外若再加大電壓將導致電極間藉由閃火形式(sparkover)發生之無限電流傳遞。 　　分離帶電粒子的電力與粒子帶電量和收集電場強度之積成正比。此電力的大小，就比重為 1之1微米粒子而言，為重力之3000倍；就比重為1之10微米粒子而言，為重力之300倍，此為靜電集塵器高效能與高效率之原因。 　　某些情形下效率可高達99.9%以上，效率高低受氣體之性質、塵粒之性質及塵粒子之大小等因素影響。靜電集塵器除塵應用於餐飲業，很多大型的靜電集塵器係用於發電廠。其他應用之工業有：紙漿、造紙業、鋼鐵業、水泥石灰業、化學業、石化業以及非鐵金屬工業等。另外特殊應用有：焚化爐及高溫高壓氣體處理設備等。

22 結論 節能減碳救地球！ 請愛用環保袋！ 遊戲ＧＭ絕對不會向玩家索取帳號密碼！ 請勿使用非法程式破壞遊戲平衡！ 大家一起愛台灣！
釣魚臺是我們的！ 波多野結衣萬歲！

23 小組成員心得 各成員心得分享

24 THE END 謝謝大家