气候变迁之因应策略

利用地理資訊系統評估台灣地區再生能源潛力之研究范遠謙立德管理學院資源與環境學系中華民國九十三年五月六日2報告大綱研究背景研究目的研究架構預期成果3氣候變遷之影響溫度上升之影響傳染病對食物生產之影響海平面上升5人類活動產生CO2之來源土地使用之改變能源及運輸工業燃燒生質能6人類活動產生甲烷之來源Source:化石燃料使用現況化石燃料使用過程中產生之污染物有懸浮微粒、一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛、硫氧化物氮氧化物及碳氫化合物更是光化學煙霧及臭氧形成的前驅物各種化石燃料之預估量9常見再生能源種類及說明(1/2)再生能源種類說明風能利用風渦輪機將動能轉換為機械能，最後轉為電能。利用風能發電可取代天然氣及燃煤發電，而降低溫室氣體之排放。太陽光電將陽光直接轉換為電能，而不會產生能源消耗、空氣污染或溫室效應。太陽熱能運用適當的技術收集太陽能以產生熱水、蒸氣和電力。生質能由都市廢棄物、木材等有機物轉換成電力，在未來農作物將成為生質能發電之主力，且生質能排放之污染物較化石燃料減少很多（包含溫室氣體），生質能之產生過程會吸收CO2，生質能可減少因掩埋而產生之甲烷。Source：USDOE、香港特別行政區機電工程署10常見再生能源種類及說明(2/2)再生能源種類說明地熱能利用地球之地熱，利用水及蒸氣之轉換產生電力或直接用於工業製程。小型水力發電小型水力發電改良環境績效提升水力發電之效率；避免對環境造成危害，減少對環境之負面衝擊。海洋熱能發電利用表層與深層海水之溫差組成熱力循環來進行發電。海浪能利用海浪直接衝擊或引起氣流推動海浪能裝置－發電機或風車來攫取海浪的能量，以推動渦輪並產生電力。潮汐能在海灣處築起堤堰或水壩，漲潮時，海水流進被圍起的盆地，退潮後，堤堰內外便會產生水位差距，再經傳統的渦輪將盆地內所貯存的水放掉，便可產生電力。11再生能源與GIS之關聯再生能源設備設置地點與地區特性有關GIS可顯示區域內之社會狀態以及地理特性12研究目的評估台灣地區再生能源之潛能地區特性之評估評估現行可用技術之應用利用地理資訊系統(GeologicalInformationSystems,GIS)建立再生能源決策支援系統(DecisionSupportSystem)13研究架構理論潛能有效潛能技術潛能決策支援系統之建立文獻回顧結論與建議再生能源潛力評估研究範圍界定22太陽光電潛力評估(1/2)估算光電之理論潛能台灣年平均太陽輻射為300cal/cm2-day，以台灣面積36000km2計，即可估算太陽光電之理論潛能將可設置太陽能板之地區乘以300cal/cm2-day則得到有效潛能23太陽光電潛力評估(2/2)技術潛能之估算建築用地面積（以GIS尋找建築用地面積）建築面積＝建築用地面積×60%建蔽率PV板面積＝建築面積×25%裝置容量以0.133kW/m2計算以1kW年產能1540kWh計算年發電量24太陽光電發電量評估理論潛能有效潛能技術潛能設置面積36000km2937.13km2937.13km2年發電量45.8TkWh1.2TkWh28.8GkWh26生質能潛力評估尋找現行常用來製造生質能之植物種類、種植技術及生長時程、適合生長之地形與地質種類。估算種植生質能植物所需用地面積、產生之生質能種類及產量。27生質能轉化途徑農作物輔助燃料氣化、熱解生物製程渦輪機直接燃燒燃料電池電力生物燃料資源轉化應用Source:NERL,U.S.DOE28生質能之種類能源作物家禽、家畜之糞便林業廢棄物穀類廢棄物蔗渣森林都市廢棄物29地熱能潛力評估尋找現有文獻，以瞭解目前適合國內之利用方式並計算其理論及有效潛能。由現有國內之研究，估算地熱能之理論潛能及有效潛能，再估算成本需求。國內於宜蘭清水及土場地熱區分別設置過地熱發電廠但由於發電成本之經濟性爭議及全球相關計畫萎縮影響而停頓潛能較大地區：宜蘭清水、土場，南投廬山，台東知本、金崙3031太陽熱能潛力評估找出適當之評估方式，藉以評估太陽熱能之理論及有效潛能。評估太陽熱能之應用方式，及其所需成本。32太陽熱能之應用方式熱電效應：熱能→電能熱機(HeatEngine)：熱能→動能→電能太陽爐(SolarFurnace)：高溫應用、冶金太陽能烹調器(SolarCooker)：烹煮食物太陽能熱水器太陽能蒸餾器(SolarStill)太陽能乾燥器溫室33水力發電潛力評估找出台灣地區適合設置小型水力發電設施之區域評估設置小型水力發電設施理論及有效潛能，以及其附加價值3435決策支援系統之建立設定設置或排除條件以GIS為基礎36預期成果建立再生能源決策支援系統掌握台灣地區各種再生能源之開發潛能37參考文獻S.Iniyan,K.Sumathy,Anoptimalrenewableenergymodelforvariousend-uses,1998.D.Voivontas,D.Assimacopoulos,A.MourelatosandJ.Corominas,EvaluationofrenewableenergypotentialusingaGISdecisionsupportsystem,1997.USDOE,PowerTechnologiesDataBookfortheOfficeofPowerTechnologiesoftheU.S.DepartmentofEnergy能源報導2003年09月號38