2008年12月28日 星期日

水力發電


水力佔了全世界中的能源供應的17%.水力滿足了拉丁美州大概四份之三的能源需求.低成本是其中一個令水能受歡迎的原因.除此之外,水力跟太陽能或風力不同,只要儲水庫有足夠的水,水能便能夠不間斷地提供能源.

雖然水力為可再生能源作出很大貢獻,但由於大型的水力發電項目需要興建水壩及重建地勢,建造十分大型的水霸會干擾到地區內的大自然及社會平衡.新水霸會影響下游地區人民的傳統收入來源.例如農夫的田地在缺乏正常的水淹下而降低收穫.

故此,小型的水力發電廠(5MW以下)比大型的水力發電項目對環境較有利.小型的水力發電廠亦能提供電力與那些遠離供電網的偏遠村落及市鎭.超過一半的小型水力發電輸出功率都是來自中國.新增的小型水力發電設施於 2004 年及 2005 年毎年都把輸出功率增加了 4GW .其他活躍於水力發電的國家有澳洲,印度,尼泊爾,以及紐西蘭.

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延伸閱讀

[3] Abdeen Mustafa Omer, Power, people and pollutions, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12,13 October ‘2006.

[4] Gang Liu, Mario Lucas, Lei Shen, Rural household energy consumption and its impacts on eco-environment in Tibet: taking Taktse county as an example, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp1890-1908.

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.

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2008年12月19日 星期五

風力發電


至今風力只佔有全球總能源供應的0.04%.但它的增長率是眾多可再生能源之冠.風力渦輪機 (Wind Turbines)在技術上有了很大的進展,故此在一些多風的地區,風力能夠提供比傳統發電廠更便宜的能源.很多時風力能夠取替昂貴的柴油.

風力市場主要集中在西班牙,德國,印度,及美國.在 2005 年,美國的風力輸出功率佔了全球輸出功率的 30% ,印度則佔了 15% .正在起步的國家則有:俄羅斯及其他過渡中國家,中國,南非,巴西,以及密西哥.

雖然 6m/s 的風力已適合發電用途.風力發電亦有它的缺點,那便是當無風的時候,它便沒有電力輸出.要平衡此缺點,我們可以把風力發電及國家輸電網混合使用.我們也可以把風力渦輪機跟柴油發電機結合起來使用.

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延伸閱讀

[3] Abdeen Mustafa Omer, Power, people and pollutions, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12,13 October ‘2006.

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.

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2008年12月12日 星期五

太陽能


在2005年,用來滿足全世界的電力消耗有:水力發電(816GW),生物質發電(264GW),風力發電廠(65GW),太陽能發電廠(100GW),及地熱發電(109GW).在現時的礦物燃料貯備當中,煤還夠我們用252年,油夠我們用32年,天然氣夠我們用72年.至於核能方面,鈾的貯備有 2.5YJ,即相當於806ZWh.但太陽會永遠跟我們同在.

太陽產生的能量向四方八面散發.當中只有二十億份之一以光及紅外線的形式到逹地球.到逹地球的太陽輻射有1366 W/m2 + 0.3%.但由於在大氣層當中被散射,吸收,及反射的原故,真正到逹地球表面的能量大概只有此數的一半.雖然在地球表面所吸收到的太陽能只有數百W/m2 .但既然我們每天都有一半的時間可以接收太陽光,只要我們能夠有效地擷取及利用太陽光帶來的能量,太陽對我們來說可算是取之不盡,用之不竭的能量來源.

可再生能源是指那些可再產生及不會被耗盡的原料.現今可再生能源的應用佔了人類的能源消耗約 29%.可再生能源的主要來源是太陽光.太陽能可以以下兩種形式為人們所應用:

一.是用Photovoltaic, PV電池板來發電.PV 發電的過程需要用太陽能電池來把陽光直接轉化為電.到逹地球表面的太陽能源大約有125~375W/m2,一個有15% 效能的photovoltaic電池板便能提供15~60W/m2 的電力.現時連接上供電網的太陽能 PV 發電裝置都集中在日本,德國及美國.直至 2005 為止,超過六十五萬個家庭的屋頂上都己裝置了太陽能 PV 發電板,把電力輸送到供電網.單單在 2005 年,累積輸出功率便由 1.8GW 增加至 2.9GW.

二.是用太陽熱能加熱其他東西 (Solar thermal application),例如用太陽能集中器 (Solar Concentrator)來發熱,及用太陽能爐來煮食等.自從 1990 年代,太陽熱能的市場一直都處於低迷.但最近以色列,西班牙及美國的商業計劃令到對太陽熱能的興趣,技術進化,及潛在投資復興起來.在 2006 年,新的項目正在於西班牙及美國建設當中.一些發展中的國家包括印度,埃及,密西哥及摩洛哥在多方的協助下也計劃了一些太陽能項目.

除了用之不竭之外,太陽能的另一好處是它不會對生態環境造成影響.太陽能在日間是加熱及照明的可持續方案.而能夠儲電的太陽能電池板讓我們能在晚間也能利用太陽能.

太陽能的利用佔全球總能源供應的 0.05% .至今 PV 發電只佔總供電量的 1% .這是由於太陽能是最昂貴的可再生能源.縱使如此,太陽能仍然是現今最佳之分散地區的能源供應方案.

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延伸閱讀 :

[2] T.V.Ramachandra, J.Rajeev Kumar, S.Vamsee Krishna, B.V.Shruthi, Solar energy decision support system, Inernational Journal of Sustainable Energy, 25/1, March 2006, pp33-51.

[4] Gang Liu, Mario Lucas, Lei Shen, Rural household energy consumption and its impacts on eco-environment in Tibet: taking Taktse county as an example, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp1890-1908.

[5] N. Khan, Z. Saleem, A. Wahid, Review of natural energy sources and global power needs, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1959~1973.

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.
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2008年12月2日 星期二

生物質利用所帶來的問題



生物質 (Biomass) 發電及發熱正在歐洲慢慢地擴展着,這發展主要是由澳地利,芬蘭,德國,及英國推動.在發展中國家中,利用農業廢料從稻米到椰子殼,來作出小型的發電及發熱也很普遍.在盛產糖的地區包括巴西,哥倫比亞,古巴,印度,非律賓,及泰國等地,庶糖廢料的利用也很顯著.

生物質是第一種人類使用的可再生能源.全世界大概有24億人口正在倚靠燃燒柴及燒碳來煑食及取暖.

除了木之外,生物質還包括禾稈,糞便,植物油,生物柴油 (biodiesel)及生物燃氣 (biogas).這些生物質都可以作為可再生能源.

利用生物質的例子包括:燃燒柴,動物廢料,農作物的剩餘物,伐木廢料等.

而巴西作為乙醇燃料的領先者已有二十五年.所有在巴西的加油站都售賣純乙醇 (E95) 和汽油與酒精的混合燃料,即 25% 的乙醇跟 75% 的石油的混合物, (E25) .

其實傳統的生物質的利用替我們帶來了很多問題.

首先生物質的能源效益很低.再者生物質之利用不單對生態環境有害,對使用者的健康也很不利.

生物質的開放式燃燒 (open fireplaces)對人類健康構成很大的威脅,在發展中國家很多婦女及小孩年復年地在空氣不流通的小屋內面對柴火後,都患有呼吸道疾病.

而收集木柴的過程會造成毁林,繼而造成水土流失,沙漠化等的生態環境問題.收集牛糞的過程又會降低土地的肥沃度,繼而降低草地的質量.

故此將來我們需要更有效率地使用生物質.很多時所需的技術並不複雜,亦不昂貴.用簡單的燒木火爐 (wood stoves)代替開放式燃燒已能大大地提高能源輸出的效益.

但說到底,為了降低温室氣體的產生,人們應該減少生物質的利用及投放多些資源在一些清潔的可再生能源.

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延伸閱讀

[4] Gang Liu, Mario Lucas, Lei Shen, Rural household energy consumption and its impacts on eco-environment in Tibet: taking Taktse county as an example, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp1890-1908.

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.

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