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台灣發電現況與未來

看了一篇“可見的未來用電情形“, 一時興起, 也來寫一篇
若有誤謬請各位指正
http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info-c33.aspx?LinkID=13
這是從台電官網看到的 2013年各種發電方式的佔比

台灣的發電方式主要有下面幾種 , 水力、燃油/煤/氣、核、氣電共生/再生能源

1.氣電共生/再生能源
所佔的比例約為8%, 不是我這篇文章想討論的內容, 暫略, 最後再補充

2.水力
在台灣, 要使用水力發電, 個人覺得長久而言並不可行
台灣山川的陡峭雖然是造就水力發電的優良條件, 但風險也就在此,不穩定的山勢/水土保持都是水庫的致命傷,連帶導致發電機組的壽命減短,各位可以去看看一些水庫(比如寶山水庫,白河水庫等等),太多都是因為泥沙的淤積,早沒了水庫的功能;某些水力發電廠也因此發電效率(效益)大幅降低,因為為了清除水中的懸浮微粒就是一個大步驟,所以水力發電不單比例不到4% , 並將會逐年的降低, 只作為彈性電力調節的功用。

3.燃煤/燃油與燃氣
台電目前的主要發電還是靠燃油與燃氣等火力,這也就是為何台電講說, 如果真的核四不商轉, 核1~核3 再除役, 電力缺口以此方式補足, 電費需再漲 4成的說法來由。當然如各位所知的,這會造成大量的空氣汙染。

4.核能
比例約佔20%,
我是念物理的, 原以為以核子(彈)威力之大, 核能發電的比例應該很高, 其實不然。

5.核四:
2013年的資料, 台灣所有發電裝備的裝置總容量加其來為 4,118萬瓩 , 而核四的裝置容量為270萬瓩,所佔的比例僅為 6.5% ,(這裡講的是裝置容量非實際發電量)

6.備用電力:
現在台電官網上看不到此數字了, 不過透過一些媒體或政黨人物的揭露、台電的備用電力約在 25%

7.向民間購電
因這不屬於台電的發電量, 所以不在我所列的連結中有佔比

從以上的6跟7 的表述, 可以看到核四就算不商轉, 台灣電力並不會立刻出現缺口, 不過這是目前, 要考慮的是核一核二已達使用年限 , 就算想延後除役,其高階核廢料儲存槽並無法再擴充,勉強延役產生的核廢料硬塞進去現有儲存槽中,加大了存放密度其實是一件很危險的事情

那麼如果真的不要核能,台灣未來的電力該從何而來呢?

a.燃油/煤/氣
大家都不想漲電費, 且有環保問題, 此案先不討論
b.水力 – 更不用想了 , 如前所述 , 台灣已沒有此條件了
c.潮汐發電
我念大學時老師就在講這個,可是快 20年,還沒看到台灣建出一個潮汐發電廠,連規劃都沒有,國際上也甚少看見,只有少數幾座,
台灣夏季碰到颱風時的巨風巨浪對發電機組也將會是一個嚴格考驗。而且台灣沿岸船隻來往頻繁,這也都是必需考慮的。

d.再生能源
這是大家所冀望的嗎?
本人有幸參與了一個太陽能電廠的興建案,預算約為 9500萬(核四的四千分之一),裝置容量為 1300瓩(沒看錯 就這麼少)為核四的 千分之 0.48 (即兩千分之一),另一個案子為風力發電,總預算 2.5億(核四的 1600 分之一)裝置容量為 7200瓩(核四的 375 分之一)(看起來風力發電本益比較高喔)
雖然每一個建設案不用一年可以完成,但就算每次同時有10案在作(這其實不可能), 二十年都不見得能抵得上核四廠的量呀!!而且環保意識的抬頭,風力電廠建在哪ㄦ都有人要抗議,遑論多建幾個,困難重重呀。
風力發電, 風太大時不能發電,怕機組燒壞,風太小則發不了電
太陽能則很明顯的,沒太陽就發不了,
再生能源的發電穩定性太差,就無法作為主要供應能源,否則一堆用電大戶或需求穩定用電者肯定跳腳。

e.地熱
雖然它被歸入再生能源, 我則想把它獨立出來,
這是個人認為在台灣是較可行的方案,國際上也有較多的應用,台灣也已有一、兩座地熱電廠。
與太陽能和風力相比,地熱可以24小時發電,但有件事需考慮的,
1.地熱多半帶有腐蝕性氣體或液體,所以設備使用年限是一個大問題,但隨著材料科學的發展,這問題應該越來越容易解決。

展望未來
既然核能與火力都不是大家要的, 而再生能源與潮汐發電似乎也不可靠,是否還有別的方案呢?

核融合
雖然尚屬於實驗階段,但已被證實理論可行(融合的能量產出>驅使原子聚合所需之能量),且安全性較核分裂式的反應爐安全,燃料來源也較容易(氘 可從海水中提鍊 各國皆可,不像鈾或鈽會受到管制),也沒有後續副產品放射性核廢料(或半衰期甚短)的問題
核分裂式反應爐之所以危險 , 在於燃料棒的控制, 萬一發生狀況, 其他的控制體失效,而燃料棒無法被拿出來,分裂反應會持續進行且越來越猛(一個熱中子撞擊後會蹦出兩個 , 所以連鎖反應會加速進行)
而核融合式反應爐, 其反應的條件是需要先提供大量能量以克服庫倫力才能引發融合,如果發生機組問題, 最先產生的用來克服庫倫力的能量提供立刻會中止, 所以融合反應也立刻中止,不會發生爆炸
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E8%81%9A%E5%8F%98

行波發電:(Traveling Wave)
這是比爾蓋茲團隊正在實驗的第四代反應爐,目前還只是正在四川蓋了世上唯一的一座測試機組。理論上,它自身最終可以沒有放射性核廢料產出,並且可以拿現有核分裂式電廠所產生的核廢料(貧鈾)來當燃料。可以終結目前的核廢料問題。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A1%8C%E6%B3%A2%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%A0%86

但是,這兩種方式尚只在實驗階段,無法完美控制,要等到能商轉化,不知還要多久?希望在我有生之年還能親眼見到。

最後再來一個?!
鋰二晶體?? - - 呵呵 , 對不起 , 科幻片(Star Trek)看多了
能夠推動一艘那麼大的船艦進行宇宙旅行,其反應爐的能量輸出絕對是夠大,
雖然曲速場與光速場理論不一樣,但有幾集中看到,光是反應核心被炸破的震波就能推動船艦拋離黑動重力波的吸引, 離開事件視界
猜想其原理應該也是屬於核融合那一類的。
但,肯定再肯定,我們都是看不到它問世的啦


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直播中
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Ken(Bigcandy)
iT邦大師 1 級 ‧ 2014-05-07 18:23:50

這些東西我也概略研讀過很多,最簡單的個人想法是:
1.支持核能發電,同時多方發展各種發電希望以自然力優先,但是!!!!!
2.反對台電的亂七八糟核四,廢了台電核四權利,重開國際標,5或10年運轉之後轉交給台電

我最度爛的有三個:
1.台電胡搞瞎搞
2.核廢料至今沒有處理,堆疊、超載,算什麼處理?
3.當初立法院以人數優勢翻案核四續建,現在證明了什麼?

showjack iT邦新手 1 級 ‧ 2014-05-07 18:50:27 檢舉

台灣真是沒有條件放棄核能 , 除非不要再吵嚷電價及污染問題

要考慮的只是核安到底如何落實
但人民對政府沒了信心 , 不管誰執政都一樣

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player
iT邦大師 1 級 ‧ 2014-05-07 18:37:37

核電推動發電機的原理
與火力發電推動發電機的原理
一樣
都是把水燒開
用蒸氣壓力去推動渦輪發動機, 再使其動能轉動發電機
因此核電與火力發電
都有廢熱的問題
因為熱能無法完全轉換成動能

核四的問題在於當初偷工減料太嚴重
一號機雖然完工
卻無法完成驗收
得從二號機拆一些組件到一號機去裝
才能通過部分的檢查
截至2014年的年初, 仍有1/5的子系統尚未完成驗收
更別提零件被拆走, 尚未蓋完的二號機了
這樣的核四
您敢讓它放入燃料棒去運轉嗎?
更何況其控制系統為世界首例, 也就是台灣當白老鼠, 連美國的核能主管單位
都不肯幫此首創的控制系統進行背書

高階核廢料
仍堆在核電廠內的乏燃料池
預計這1~2年之內應該會堆滿
然而乾儲似乎卡在地方政府沒發給使用執照?

player iT邦大師 1 級 ‧ 2014-05-07 18:42:12 檢舉

貧鈾是指鈾238吧
這種需要快滋生反應爐
而且它真正的燃料是鈽239
鈾238只是前置的材料, 鈾238需要吸收中子後, 再衰變成鈽239
老實說這種燃料, 目前世界上沒有幾國能處理

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 09:29:50 檢舉

player提到:
這樣的核四
您敢讓它放入燃料棒去運轉嗎?
更何況其控制系統為世界首例, 也就是台灣當白老鼠, 連美國的核能主管單位
都不肯幫此首創的控制系統進行背書

我想,我不是要斷章取義,所以若言詞有不當,尚請見諒..
【連美國的核能主管單位都不肯幫此首創的控制系統進行背書】應該不代表他們的技術較出色,當年美國賣給台灣F16戰機,在台東,就是因為美國給的電子地圖有誤,造成我空軍兩名飛官在無法目視的情況下,靠美方給的電子地圖飛行而撞山,事後,美國還一度辯稱是我方飛行員操作問題,最後由我方提供我們自製的電子地圖,比對美方,美國才願意認錯,但是...還不認賠...
美國在這方面,真的較行嗎??
美國三哩島核電廠事件、車諾比核電廠事件、日本福島核電廠事件,好像都有台灣的團隊參與解決,韓國的核電廠更是台灣團隊出面參與評估與規劃建議的...
要相信台灣人,絕對是有能力監督好核四的....

player iT邦大師 1 級 ‧ 2014-05-08 14:12:54 檢舉

核四的控制系統
應該是美國的公司做的
他們的舊系統符合美國核能主管單位的驗證背書
但是新系統真的還沒有一個核電廠實際用過
台灣的核四是他們的首例
美國核能主管單位以美國境內未採用此一新控制系統
拒絕為此控制系統驗證背書
請問台灣不是當白老鼠? 是什麼?

如果會有嚴重核災
通常只會發生在2種情況上
1.控制系統掛了
2.冷卻系統掛了

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ddscfc
iT邦新手 5 級 ‧ 2014-05-08 06:49:04

板主的一些資料有誤,提供資訊供板主參考。

1.依再生能源發展條例再生能源是包含小型水力的,故2013年各種發電方式佔比,再生能源已包含小型水力,而抽蓄水力僅為抽蓄電廠發電,不含小型水力發電,其中抽蓄電廠的原理如同家中樓頂及1樓各有1個水塔,白天將水由樓頂放水到1樓來發電,晚上用馬達(用電)將水由1樓抽到樓頂以便白天使用。

2.備用電力102年為17.5%,請參考台電官網http://stpc00601.taipower.com.tw/loadGraph/loadGraph/SpinningReserve.html
3.向民間火力購電部分已含在你所列的連結中,如同向再生能源購電一樣已列入。

showjack iT邦新手 1 級 ‧ 2014-05-08 12:44:40 檢舉

感謝指教

CalvinKuo iT邦大師 7 級 ‧ 2014-05-08 16:03:44 檢舉

明潭水力發電廠
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%98%8E%E6%BD%AD%E7%99%BC%E9%9B%BB%E5%BB%A0

明潭發電廠,全名為台灣電力股份有限公司明潭發電廠,又稱為明潭水力發電廠、明潭抽蓄水力發電廠,簡稱明潭電廠,是一座由台灣電力公司管轄的水力發電廠,位於臺灣南投縣水里鄉車埕,即日月潭西側水里溪溪谷,於1995年運轉,與大觀水力發電廠皆係利用日月潭水庫之水發電[11]。目前包含明潭、水里、鉅工、濁水、北山等五處機組,是目前臺灣最大的水力發電廠[11],1993年完成後成為當時世界上最大的抽蓄水力電廠之一[2],目前仍是東南亞最大、全球第九大的抽蓄水力發電廠[12][13][14],是繼明湖抽蓄水力發電廠後第二座抽蓄發電廠,同時也是台灣水力發電的樞紐。

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summertw
iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 09:11:32

看來樓主也反對用燃油/煤/氣來發電,這觀念與我很相近。
閣下學的是物理,想必不反對核能發電才對。
其實,我也不反對..
在電力的使用及配置上,我更讚成讓核四商轉,然後讓核一、核二如期或提前退役。
原因無他,就技術進化的觀點而言,我相信核四是較安全的選項;而反觀核一、核二,相較於核四及未來的設計,是較不安全的;同時,也能爭取更多的時間來研發替代能源的問題。
其次,我不太讚成太陽能發電,因為製作太陽能發電所需消耗掉的能源與環保代價太高了,然而它所能帶給人們的能源與它所用掉的成本,跟本就不成比例,就商業會計的成本觀念而言,即使是用了20年來攤提,亦不見得能回收其成本,台灣之所以被鼓吹,是因為老美;歐洲大廠因研發成本過高,找個好講話的對像,幫他們攤一些費用而已。
風力發電,就目前的技術而言,是個可行的選項,個必須擺脫傳統的設計概念(大型風車的設計必須善加考慮),大型風車在台灣,放在陸地上,確實不太可行,因為具有一定的安全風險;學歐美,置於海面上,只要克服輸電及維護問題,台灣海峽的大型風場,是一個很值得開發的能源。
海潮發電其實跟風力發電類似,分兩種,一種是近海濱的海湧發電,台灣理位置剛好在北迴歸線之上,故海面的海湧終年不絕,而且起伏穩定,上下落差也穩,所以,只要利用鼓風機原理,可得到穩定的電力來源;其優點有設計簡單、維修方便等特性。
另外一種海潮發電,是我念大學時,教授提出的觀念。它的原理跟風力發電一樣,能量來源是海流。台灣的東海岸向東100~500米左右,可見一股黑潮(由北向南),寬數百米或千米,其潮終年不斷;該潮流至台灣西南端後分成兩股,一股向東南而東入太平洋,一股則西南而西、再西北而北,進入台灣海峽,這是因地球自轉加上氣候關係而產生源源不絕的能源,只是現在的工程技術及維修技術尚無法克服這種水中作業,所以目前還沒有人開發,但我相信,有朝一日,台灣一定可以找到方法使用它,讓它成為台灣能源的大綜來源。

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player iT邦大師 1 級 ‧ 2014-05-08 14:41:04 檢舉

風力發電有葉片旋轉時的噪音問題

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 20:08:28 檢舉

所以我才說..
【風力發電,就目前的技術而言,是個可行的選項,但必須擺脫傳統的設計概念(大型風車的設計必須善加考慮)】
這是一個突破性的想法與觀念,當然,這裡整合了我對土木、建築的一些概念,再加上一點點的心生化與綠建築的觀念,因此,才產生了【但必須擺脫傳統的設計概念】...

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 20:11:54 檢舉

summertw提到:
再加上一點點的心生化

打錯了
...再加上一點點的心性化...

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 20:12:50 檢舉

怎麼還打錯字..該去喝蠻牛了...
再加上一點點的人生化

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 20:14:20 檢舉

蠻牛快拿來...
又打錯字...
...再加上一點點的人性化...

showjack iT邦新手 1 級 ‧ 2014-05-12 16:53:28 檢舉

喝幾瓶了呢??

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youshiao
iT邦研究生 1 級 ‧ 2014-05-08 10:02:59

各位分享的文章, 能理性談論台灣電力的配置現在及未來, 令人佩服. 以台灣的地理環境及政經發展, 要找到完美的解決方案真不容易, 找些利大大於弊的方案, 我讚成這種理性討論下, 所做的決策.
其他未經充分討論及民粹的手段, 因此做的決策, 對國家不見得有好處.
當然, 人終究會自己找到出路, 但能透過最少的犧牲, 才是最佳解決方案.

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summertw
iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 10:16:08

showjack提到:
鋰二晶體?? - - 呵呵 , 對不起 , 科幻片(Star Trek)看多了
能夠推動一艘那麼大的船艦進行宇宙旅行,其反應爐的能量輸出絕對是夠大,
雖然曲速場與光速場理論不一樣,但有幾集中看到,光是反應核心被炸破的震波就能推動船艦拋離黑動重力波的吸引, 離開事件視界
猜想...(恕刪)

我也是Star Trek的粉絲..
看了裡面很多物理觀念,這時就會有【書到用時方恨少】的感覺了...
它的全系列影集,我只剩深空九號還無緣看..其他的三個系列、十部電影,我全看完了...
不知樓主是否有深空九號【DS9】全集,若有的話,可以來辦個交流喔~~

我正在抽空看,手邊好像10集,剛看完6

summertw iT邦好手 1 級 ‧ 2014-05-08 20:30:10 檢舉

bigcandy提到:
bigcandy 說:
我正在抽空看,手邊好像10集,剛看完6

你的10集是DS9嗎??
我這裡也有一些DS9(應該有兩季吧,約四十多集),但有的沒有中文字幕,看起來有點吃力..

showjack iT邦新手 1 級 ‧ 2014-05-12 17:18:18 檢舉

幾年前 我曾在某一個網路空間中抓了一些(記得好像叫飞翔網)
不過有一些沒有很齊 , 總缺幾集

如果有興趣 我把我抓的 放到 dropbox 上分享 (如果放不了就改放 360云磐)
但得要找一下 放哪兒去了

系列影集中 我比較喜歡的是 TNG , 人物部份也較鮮明
每集都是一個精采的故事
當年台視的星期天中午播 開始愛上 但播到畢凱被抓去變成柏格人 再播一兩集好像就停播了

過了幾年後 華視每週播一次 VOYAGER , 不過好像也沒播完就停了
但這個系列有個最大的缺點 , 它不像在太空探險 , 只像是在地球中探討某個未知名的部絡
(每個星球的人都少的可憐 , 而服裝竟然也整個星球的人都穿一樣!!)
甚至博格人及某中一族(蟋蜴族 專好授獵) 竟然可以不穿太空裝就在船體外行走
那個瓦肯人, 其他的集裡兩百多歲了的他 , 像貌只像地球人的 3 40歲
可在最後一集中 , 立刻便成 7 80 歲的樣子(老的跟地求人一樣快?)

電影集我都有看了(糖大說的 10集應是指這個)
最近的這一集算是前傳吧(電影台還有播幾次) 我雖然看過 但我覺得很難看
硬把許多人湊在一起(時間 年齡 都不對)還故意搞個愛情篇
許多情節也不合理 曲速 6 的情況下還能把人傳上去 (如果這時就有這技術 那麼之後那些系列 有提到曲速中無法光傳 就根本是自打嘴巴)

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一尾
iT邦研究生 1 級 ‧ 2014-05-08 15:05:18


大概只能靠他們才不會有人反對

我是來亂的
醉醉醉

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jimsung168
iT邦新手 3 級 ‧ 2014-05-08 15:19:53

水利設施的清淤最好的例子就是建於秦國的都江堰。因為溢洪排沙工程做的好,所以維運兩千年仍有作用。
我國水力發電勢微,多半敗於清淤方針。

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