Electricity

電學

電學(Electricity)
國立臺灣大學電信所電波組碩士生 林庭毅

人類在演進的各個時期,學會掌握使用不同的工具創造文明,如果可以簡單的分劃出三個時期,那麼第一個應該是學會用火熟食的技巧,第二個是大型工具蓬勃發展的工業革命,第三個就是掌握了應用電磁現象的方法。

地;接地

地;接地 (Earth, Ground)
國立臺灣大學物理系 蔡雨錡

在一個電路圖中,常常會設一個電位為零的參考點,用來跟電路中其他點的電位做比較,這個參考點我們稱之為地 (earth, ground)。叫做地的原因是因為地球就像一個充滿正負電荷的電荷海,所以當我們給地球增加或減少一個電荷時,對地球的電荷總值不會造成太大的影響。

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption
臺電公司核能技術處策劃 陳怡如組長

遠古至今,人類為了生存需要能源;社會工業化之後,為了享受電力帶來的便利生活,以及以進步的科技上天探索太空,下地開發海洋,更需倚賴能源不可。由於能源資源有限,加上人口不斷增加,若想維持美好生活,就必須確保能源供應無虞。能源應該用於和平用途、造福人類而避免為把持或搶奪能源而引發衝突和戰爭。此外能源的分配與使用也應符合公平正義原則,本文嘗試探討有哪些倫理原則須考量。

(一)考慮地球上各種生物的生存權

人不是地球上唯一的住戶,各種生物在地球上也有生存權。影響層面較大的是溫室氣體排放所造成的氣候變遷。各國對電廠的排放都有規定,業主需加裝排煙脫硫設備,使氧化硫(Sox)、氮氧化物(NOx)排放減至最低以免污染空氣、產生酸雨;也對溫排水加以管制,以免影響附近海(河)域生態。但化石燃料電廠仍不免還是會排放 CO2。故有的政府以徵收碳稅來鼓勵低碳能源之使用,減少 CO排放。假設每噸 CO收 $$15$$ 美元,各種發電方式每度電之碳稅如下表第 $$1$$ 列:

核能 風力 太陽能 水力
1.46¢ 0.90¢ 0.02¢ 0.02¢ 0.08¢ 0.14¢
4 miles2 8 1 36 62 24

燃煤及燃氣廠排放 CO最多。

為了減少對電廠附近生態的影響,電力公司在某地區開發電源都會先做「環境影響評估報告」,但評估重點在「人」,亦即不影響當地農、林、漁、牧的生計、也不影響當地的輻射背景值、水文和氣象。若考慮該處各種生物的生存權,發電設施所需面積越大影響就越大,上表第二列是每年發電 $$10$$ 億度所需要的面積,表示大量採用太陽能、風力、水力時會對環境造成巨大影響。(註1)

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix
臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

連結:臺灣電,哪裡來(一)  臺灣電力發展進程與比較 

不管是火力發電、水力、風力、太陽能或是核能發電,每種能源的開發與利用,各有其優缺點,各國只能依其需要,搭配適合的能源開發方式。至於,臺灣該如何挑選發電方式?有些考量原則可依循。

一、先開發固有天然資源

臺灣水力資源雖然不豐,畢竟是自有資源,從日治時期即開發日月潭、大甲溪流域。光復後更積極開發濁水溪、木瓜溪、立霧溪等,目前水力資源已大部分開發。

二、歷史的淵源:

有的國家產煤、石油,則會以煤、石油為發電主角;有些國家則在計劃經濟下建設核電廠、燃氣廠,如蘇聯。臺灣也盡力在各種可用的天然資源裡開發電力!

三、有無合適的廠址:

臺灣化石能源都靠進口,所以燃煤/油/氣電廠都要靠海邊;核能電廠則要考量地質條件、人口稀少、冷卻水源等廠址條件要求;水力電廠要建在河邊;風力機要設在有風的地方;太陽能板要裝在陽光很強的地方。

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較 Power Generation– Variety and Comparison

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較
Power Generation– Variety and Comparison

臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

現代生活若缺乏電力,人類社會的運作可能就要停擺。如何發現、擷取能夠永續供應的能源,也是各國努力解決的問題!而臺灣在電力發展的軌跡,又是怎麼開始的?

臺灣電力開發史的各項第一

第 $$1$$ 個燃煤火力:清光緒14年(西元1888年),時任臺灣巡撫的劉銘傳在台北市創立「興市公司」,裝置小型蒸氣燃煤發電機,以低壓供應照明,雖然為時僅月餘,然在我國電業史上,卻為國人自辦電業之濫觴。

第 $$1$$ 個水力電廠:到了日治時期,1904 年日本政府於龜山完成發電廠興建,為臺灣地區水力發電之始。隨後陸續開發,並於 1919 年成立臺灣電力株式會社,著手進行日月潭水力發電工程,至民國 33 年,全台發電總裝置容量為 $$32.1$$ 萬瓩。

第 $$1$$ 個燃氣火力電廠:而臺灣第一個燃氣火力發電廠於民國 44 年在南部成立,一開始,營運所裝置三部汽輪機組及三部氣渦輪機組,總裝置容量約 $$30$$ 萬瓩,以供應高雄地區的電力。這三部氣渦輪機組及三部汽輪機組已分別於民國 72 年及民國 82 年屆齡退休。