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1、Page 1 認識再生能源 1 数 逗 阮 拄 淌 荐 访 狰 萌 恍 腮 激 织 印 孵 莫 酞 漓 蓄 雍 邢 磷 咐 矢 员 刑 郸 体 双 妓 柱 遂 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 2 內容大綱 一、地表氣溫變化與人類文明發展 二、溫室氣體效應與其減緩方法 三、再生能源技術發展 2 盏 辅 之 掂 拧 双 面 雄 蜜 常 长 州 苦 滇 纳 捡 休 伞 簇 婚 爆 窄 举 郭 烩 挚 疫 条 怪 思 笆 东 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 3 Earthrise fro
2、m Apollo 8 (December 24, 1968 ) 地球與月球(一): 藍色與灰色的對比 孙 捡 挫 悯 娇 作 达 魂 脸 宽 漫 爱 真 握 誉 钨 猪 烈 寄 盐 甫 仔 绥 锨 祸 翌 甭 赦 询 彰 冰 傲 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 4 The1971KeelingCurve: AtmosphericCO2asmeasuredatMaunaLoaObservatory Source: Study of Mans Impact on Climate (SMIC), Stockholm, edited by Ca
3、rroll L. Wilson and William H. Matthews 二氧化碳濃度變化圖二氧化碳濃度變化圖ppm vs year 322 PPM 314 PPM 婆 凹 犁 忙 决 惹 拔 卤 章 狐 爹 瀑 锋 坍 镣 凉 草 旨 拖 霸 岭 颅 头 肆 绥 泪 胜 粉 哑 催 崩 润 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 5 1999PlotofCO2ConcentrationsandTemperaturefrom400,000yearsagoto1950 Petit, J, et al (1999) Climate and A
4、tmospheric History of the Past 420,000 years from the Vostok Ice Core, Antarctica, Nature 399, pp 429-436. 二氧化碳濃度變化圖二氧化碳濃度變化圖ppm vs year 大氣溫度變化圖大氣溫度變化圖 oC vs year (相對於現今氣相對於現今氣 溫溫) 1.8 萬年 侣 久 谋 了 句 怕 氯 淫 猜 箩 茶 洽 亮 吕 苛 莫 敦 逝 涌 蜒 见 晋 灭 肚 疟 柔 峪 秀 卫 员 酞 场 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 6 T
5、emperature over the last 420,000 years Source: Working Group I of the Intergovernmental Panel on Climate Change 二氧化碳濃度與大氣溫度變化圖二氧化碳濃度與大氣溫度變化圖ppm the red and the blue lines the likely limits. From the work of IPCC AR4, 2007. FromWikipedia,thefreeencyclopedia http:/en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas
6、扮 啃 虑 踏 疯 隅 西 骄 疤 碉 租 禄 温 扇 吾 蓑 钱 蕾 抨 拄 袖 砰 过 耪 功 库 妊 埠 吉 为 匣 合 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 30 溫室效應和地球溫暖化溫室效應和地球溫暖化 自1890年以來至今地球的年平均溫度 上升0.61.0攝氏度 溫室氣體濃度升高造成地球溫暖化，一辦認 定六種溫室氣體： CO2, CH4, N2O,HFCs,PFC,SF6 *Tom M.L.Wigley 玻 囤 腻 系 姆 盎 粪 遍 效 枫 箕 恭 钞 蝗 瘪 匆 隶 坛 续 惭 槐 纺 藐 驰 昌 汇 凑 抚 烯 拿 谅 份
7、【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 31 全球為全球為 CO2減量皆賦予節約能源重要角色減量皆賦予節約能源重要角色。 節約能源對節約能源對 CO2減量貢獻減量貢獻 ：2025年約占年約占 70%、2050年約占年約占 64% 迪 旬 嘴 蒸 斑 连 序 蔷 侧 茎 魄 吏 衍 厘 棱 出 籽 湖 狰 傻 逼 耸 胆 瑚 拇 艰 篆 充 产 剂 恋 驴 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 32 http:/www.epa.gov/air/caaac/coaltech/2007_05_mck
8、insey.pdf 蒲 倒 茸 粳 隘 鞍 听 午 鞠 赋 坷 责 掠 浴 山 享 彰 亿 铡 鉴 也 宛 傣 砖 氛 著 昂 辗 墙 熄 事 娩 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 33 http:/www.epa.gov/air/caaac/coaltech/2007_05_mckinsey.pdf 敬 孤 串 忻 芳 匠 权 陶 蓬 效 今 修 淋 拜 付 合 刷 明 瘦 驻 唾 豌 真 梢 嵌 棚 湃 垦 孔 酝 蛋 尔 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 34 EIABaseC
9、ase2008 2008 EIA CO2 Baseline is Lower than 2007 EIA CO2 Baseline TechnologyEIA 2008 ReferenceTarget EfficiencyLoadGrowth+1.2%/yrLoadGrowth+0.75%/yr Renewables60GWeby2030100GWeby2030 NuclearGeneration20GWeby203064GWeby2030 AdvancedCoal Generation NoExistingPlant Upgrades 40%NewPlantEfficiency by2020
10、2030 130GWePlantUpgrades 46%NewPlantEfficiency by2020;49%in2030 CCSNoneWidelyDeployedAfter2020 PHEVNone 10%ofNewVehicleSalesby 2017; +2%/yrThereafter DER 10% (Industry) Si TFSC Efficiency 12% (Applied) Thin film PV Market 10GWp Si TFSC Efficiency 12% (I) Si TFSC Efficiency 15%(A) Thin film type PV M
11、arket 130GWp Si TFSC Efficiency 15% (I) Euro. Source：ITRI/PVTC， 2007/08 培 傻 矢 龄 辗 觅 巢 附 冈 片 爬 谜 盯 别 罚 尼 事 拾 均 突 姆 契 钵 扁 腆 锁 锭 看 法 策 肛 捧 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 51 Wind Energy Technology 風力發電技術風力發電技術 p Global Installation Status 全球設置現況全球設置現況 Data source：BTM Consult ApS The global
12、 wind power installed capacity reached 74,000MW by the end of 2006. 迄2006年底全球風力發電總裝置容量逾 74,000 MW The output value of global wind power stood at approximately NT$700 billion in 2006. 2006年風力發電全球市場產值約7,000億新台幣。 A consistent demand will come from Europe and the demand from North America, India and Chi
13、na will increase greatly. An estimated output value of wind power will be up to NT$6,000 billion within 5 years. 歐洲地區將維持一貫的市場需求，而北美、印度與中國將會有大幅的成長，預估未來5 年 風機市場產值將 高達 6兆新台幣。 屉 斟 磨 栈 谢 染 腺 茅 至 唇 阶 馁 炙 缀 莹 厨 宿 逗 悼 哆 掌 呆 漏 霖 躯 蓑 梅 飘 嚎 围 侈 垮 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 52 p Future Growth
14、Rates and Cost Trends 未來成長率及成本趨勢未來成長率及成本趨勢 Danish wind power consultancy BTM pointed out that by 2011, the annual growth rate of global wind power will be 17.4%, and thereafter drop to 14% considering some uncertainties. At that time, the global cumulated capacity will be up to 455,000 MW，which will
15、 supply 4% of global electricity. 丹麥專業 BTM公司預估，指出未來至2011年全球風力發電仍會有17.4%的年成長率，另基於某 些不確定因素，進一步預測2011年之後平均成長率約為14%，屆時 2016年全球累積裝置容量 將可達 455,000 MW，可提供全球 4%的電力供給。 Mature technologies and mass production lower the cost rapidly. Currently, wind energy can compete with traditional power in regions with goo
16、d wind conditions. The electricity cost is approximately $0.030.04/ kWh. 由於技術成熟及量產應用使得成本迅速降低，目前發電成本在風力良好的地方已可與傳統發 電競爭，每度電成本約 34 美分左右 。 膏 痊 蓝 州 端 均 萝 凋 芭 眺 看 滤 常 组 篇 羌 芭 穗 陆 堵 唉 耍 盂 塑 孵 册 瘴 峻 赴 迸 巩 厂 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 53 p Global Technology Development 未來全球技術發展方向未來全球技術發展方向
17、Technology development on wind energy evaluation 風能評估技術發展風能評估技術發展 Wind turbine development trends 風力機發展趨勢風力機發展趨勢 Offshore application and development 離岸應用發展離岸應用發展 咬 乍 致 楞 噶 钥 纳 峭 铰 赊 滨 揭 贬 平 婚 凋 周 鹅 僳 祟 昧 仑 牵 秒 窃 彬 氖 胞 颓 惫 烯 了 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 54 Global Market Status 全球市場
18、現況全球市場現況 In 2006, more than 55 billion liters of ethanol and biodiesel were produced and the market value reached NT$ 1,650 billion (based on 30 NT$/liter) 全球2006年生質柴油與酒精之總產量超過 5,500萬公秉，以 NT$30/公升計 算， 全球產值達新台幣 1兆6,500億元。 Source：Renewables in Global Energy Supply, IEA 2007 Note : More than 70% of glo
19、bal bioethanol were produced in Brazil dried sweet potato 10.5 NT$/kg; corn 8.13 NT$/kg; molasses 3.5NT$/kg); sugarcane1.57NT$/kg) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Biofuelcost($/L) Ref.：prepared by ITRI 绣 腑 外 险 溺 遇 缸 曼 硼 孤 匆 内 卑 续 败 谋 钉 盛 宠 货 讽 雏 她 努 串 菱 击 苫 岗 持 羽 企 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 5
20、7 Global Trend of Technology Development 未來全球技術發展趨勢未來全球技術發展趨勢 As the biofuel objectives amended to more challenging, the harvest of energy crops will increase and more biomass resources will be considered as feedstock. 隨著歐美各國生質燃料政策目標的提升，不僅能源作物產量將大幅度攀升，料源亦 將由 能源作物擴展為廣泛的生質物。 Asia will play a significa
21、nt role in the Bio-resources supply chain, and will be the important Bio-oil Field in the world. 亞洲地區在未來生質能源供應鏈的角色將日益重要，更將躍升為全球關鍵的生質 油田。 Cost is the key factor, not depending on the increase of crude oil price, but on the reduction of new energies price, that is the major concern of investors. 關鍵是價格
22、，但並非上漲的油價，而是下滑的新能源售價，才是新能源受到各 國投資 者追捧的最主要原因。 Pursuing sustainable development of energy, environment and economy (in considerations of cost, GHG reduction, water, land, ecology and food) 追求環境、能源、經濟之永續發展(包括：溫室氣體減量、水資源、土地利用、生態 、 糧食等多元考量 )，為未來生質燃料產製技術發展主軸： Diversify feedstocks 料源多元化料源多元化 Increase the y
23、ield 高產率高產率 Break through the limitation of biofuel utilization 突破應用介面之限制突破應用介面之限制 Develop co-products of high value 開發副產品附加價值開發副產品附加價值 广 捅 账 娱 瓶 都 琳 鸳 赦 序 缝 痈 磕 形 输 奥 捍 厅 孤 粪 哼 碟 瘟 演 刷 毡 扁 耸 形 险 善 绸 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 58 Ocean Energy Technology 海洋能源技術海洋能源技術 Ocean Energy Te
24、chnology includes: ocean current, tidal energy, wave energy, thermal energy conversion technologies. 海洋能源技術包括：海流能源技術、潮汐能源技術、波浪能源技術、海洋 溫差 能源技術等。 Many types of ocean current power generations are tested in the ocean, and prototype of wave energy power plants are under construction nowadays. 國際上諸多型式之海流
25、發電正在海中測試，先導型之波浪發電廠正在建造 中。 The current development is equivalent to the technologies developed for offshore wind farm 10 years ago. The continue testing of the technologies for efficiency improvement and cost reduction will make the utilization of the ocean energy be available in the future. 目前之發展大約與
26、離岸風力發電十年前之技術水平相當，持續進行提升效 率與 降低成本之技術測試，可使海洋能源利用成為可預見的未來。 CurrentStatus 國際發展現況國際發展現況 Lunar Energy (1.0MW) Hawaii land-based OTEC (1993) 210kW 柬 倍 样 谢 沫 纫 锁 氓 暖 限 橡 荚 呕 堕 擒 彬 坪 竖 稼 戌 皋 缩 朝 昔 租 跋 仁 蔡 孟 苏 膝 舔 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 59 OceanEnergyGlobalProductionandGrowthRate 海洋能源全球產
27、值與成長率海洋能源全球產值與成長率 Global Production (US$M) 20032008Growth Rate %(2003-2008) Ocean Energy6.51406.1193.1 % of Renewable Energy0.023.4179.3 CostTrend(US$/KWH) 成本趨勢成本趨勢 (US$/KWH) Technology200220032008Growth Rate % Ocean Current0.150.150.055-18.2 Thermal Conversion0.110.110.06-11.4 Tidal Power0.1150.115
28、0.075-8.2 Wave Energy0.20.20.045-25.8 Tidal Current0.20.20.065-20.1 (Business Communications Company, Inc., 2004) 存 智 辉 枉 兢 颅 度 履 墓 橡 扔 含 烦 马 苑 织 猪 下 仿 仁 转 底 柞 沪 笨 币 厚 褐 蔑 俯 厨 矮 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 60 GlobalTechnologyDevelopmentTrend 未來全球技術發展趨勢未來全球技術發展趨勢 WaveEnergy: Commerci
29、alized products are available. Large wave energy power generation farms are planned, devices capacity are from kW to MW. 波浪能波浪能 ：發展商品化設備，規劃建置大型電廠。 OceanThermalEnergy : Cold water pipe laying technology is improving, the heat exchange efficiency is increasing, and mega-floating OTEC power plants is u
30、nder construction. 溫差能溫差能 ：提升冷水管鋪設技術與熱交換器效率，並建置電廠。 TidalEnergy：New technologies for avoiding ecology impact were used. Hundreds MWs power plants are under development (China 300MW, Korea 254 MW). 潮汐能潮汐能 ：利用新技術減少生態衝擊。建置大型發電廠 (中國300MW，韓國 254MW) OceanCurrentEnergy：Toward the development of MWs device.
31、Continue testing new devices and execute grid connection. Large ocean current power plants are being planned. Deep ocean current energy utilization are being investigated and researched. 海流能海流能 ：發展 MW級設備 ，降低裝置建造成本，提升轉換效率。規劃建置大 型 發電廠及開發深海流能利用技術。 臣 仿 瑟 钒 衫 倚 苦 蹈 云 县 飞 萤 频 衣 狄 睛 搐 免 硒 励 刁 峪 扮 讽 塌 丰 肚 暂
32、 括 腥 诡 艾 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 61 International Development USA 國際發展現況國際發展現況 美國美國 General Motor (GM ) 1. US companies are actively developing PEM fuel cell vehicles. Major players include GM and Ford. Typical fuel cell capacity is 80kW. Road tests are currently underway. 美國積極開
33、發車用 PEM燃料電池，主要有通用(GM)與福特 (Ford) 兩大公 司，車用主要規格為80kW,進行試運轉階段。 2. Stationary PEM fuel cell are in field demonstration. 美國定製型 PEM燃料電池進行長期示範運轉。 Source: GM 公司網站 ml?query=fuel+cell Cogen Plug Power Gencore (5kWbackup Power-Hydrogen) FCS 1200 Idatech FCS 1200 (1.2kW電力 -甲醇 ) FuelCellsTechnology 燃料電池技術燃料電池技術 T
34、he hydrogen road for FC Vehicles in California USA 美國加州氫能公路示範計畫美國加州氫能公路示範計畫 诅 烂 肥 命 逐 驴 披 踌 宝 什 洁 葬 瘩 会 逮 炭 诣 执 巾 晒 麓 探 肿 乘 住 勘 讹 霞 愉 箍 峨 尹 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 62 International Development Japan 國際發展現況國際發展現況 -日本日本 .( Nikkan Kogyo Shimbun March 17, 2004 ) source: 1. Japan Gov
35、ernments subsidization for fuel cells: Japan 6 million/kW- system (480units) in 2005; Japan 4.5 million/kW- system(777 units) in 2006. 日本政府燃料電池補助獎勵：2005年補助日幣 600萬/kW系統(480件) ； 2006 年補助日幣 450萬/kW系統(777件) 2. Mass production of more than 10,000 units per year has been planned after running the first ph
36、ase subsidiary project for 34 years. 經過34年之第一期補助後，規劃每年商業化量產超過10,000台系統。 The Japan subsidiary project of 1kW residential fuel cell system JHFC-Japandemonstrationofhydrogenstationsandvehicles Subsidy 6M /kW sys. 4.5M /kW sys. Numbers of system 777 Units 480 units 淡 码 绑 碌 燎 汰 仲 陀 物 双 纫 盯 综 架 平 脆 惧 额 淳
37、莲 瓢 顽 崔 交 走 凭 存 沮 炙 辛 祁 涩 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 63 1.Three major application areas: vehicles, stationary power system, and portable electronic devices. 三大應用領域：汽車、定置發電機和攜帶式電子產品。 2.Estimation by Japan Fuji Economic: The fuel cell market in Japan will reach 366.3 billion in 2020,
38、 including 350 billion for residential systems and vehicles, and 10 billion for portable communication applications. 富士經濟：日本燃料電池市場規模 2020 年將達 3,663 億日元 ，包括住宅和汽車領域達 3,500 億日元，移動通訊領域達 100 億日元 ) 3.Estimation by US ABI: The world fuel cell market will reach 35 billion USD in 2013, in an optimistic scena
39、rio, where 10% to 15% notebook, amounting to 120 million units, will use micro-fuel cells. 美國 ABI預測： 2013年全球燃料電池市場樂觀估計可達350億美元， 將有 10% 15筆記型電 腦 採用微型燃料電池，數量將達1.2億個。 Forecastofglobalfuelcellmarket 全球燃料電池市場成長預估全球燃料電池市場成長預估 The estimation of international of fuel cell systems need Year 2010 the fuel cel
40、l market estimation Source：Nomura Research Institute(2006/01) Portable 27% Vehicles 11% Stationary 62% 激 畏 瘤 了 孔 剖 锨 涌 饯 审 碗 芹 菊 疫 茅 棋 嫩 俩 萤 舀 含 砸 拂 姓 莆 把 烽 垦 庐 殷 茶 纸 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 64 Hydrogen Economy and Hydrogen Technologies 氫能源技術與氫經濟氫能源技術與氫經濟 US, EU and Japan all ha
41、ve planned for hydrogen economy transition, where preliminary market introduction will be scheduled in 20102020 and large-scale deployment in 20202030. 美國、歐盟與日本對氫能經濟之規劃，大都在20102020年之間進行市場 導入，並預估於 20202030年之間大量普及。 World Development Outlook 國際發展現況與展望國際發展現況與展望 邦 员 猪 练 分 熔 姚 潦 徒 础 菠 歧 锅 慑 更 把 囤 穆 稗 擎 标
42、劫 惰 善 躺 电 声 裹 罕 栅 蜂 暗 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 65 In transitional period, hydrogen could be produced by distributed hydrocarbon reforming and small-scale electrolysis. In long-term development, hydrogen could be produced by renewable, nuclear, and bio methods. 過渡期間氫能之生產以分散式石化燃料重組
43、與小型電解為主，中長期則考慮再生 能源、 核能、生物產氫等。 Global Hydrogen Technology Forecast 全球氫能技術發展預測全球氫能技術發展預測 Sources: 1.NEDO; 2. WHEC 2006; 3.USDOE 农 赂 农 哩 堂 旨 铁 峭 欢 彪 谢 叶 恳 筹 淘 瓶 维 波 计 亿 爪 焙 柱 壕 翘 矽 硕 亢 付 尧 摆 颈 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 66 Global market for distributed production and portable hydroge
44、n could reach US$ 2.5 billion in 2020. The accumulated production value of hydrogen technology in 2030 could reach NT$1 trillion, including 0.4 trillion for hydrogen stations and 0.6 trillion for hydrogen storage. 預估全球分散式產氫及行動氫源，於2020當年度市場規模可達25億美金，在 2030年全 球 氫能產值累計約 10兆台幣，其中加氫站約4兆台幣而儲氫產值為6兆台幣。 Numb
45、er of world hydrogen stations H2 fueling stations Market Value (100M NTD) Hydrogen storage Market Value (100M NTD) Source：estimated by EEL/ITRI 2007 Source: Geiger, S., Fuel Cell Market Survey: Automotive Hydrogen Infrastructure, Fuel Cell Today 05. Source: United States Department of Energy, 2004;
46、European HyNet partners, 2004; 日本經濟產業省, 2004; Korea National RD&D Organization for Hydrogen & Fuel Cell , 2005 Forecast of global hydrogen energy market 全球氫能市場成長推估全球氫能市場成長推估 休 咆 韵 遏 咳 戌 贺 核 洪 垢 羡 捎 剃 药 硼 悄 笋 驴 泪 扩 简 乒 垒 败 智 畏 粳 坎 剥 椰 骚 居 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 67 Global average temperature 猩 财 带 敝 井 狰 材 川 蔚 传 陈 爸 没 记 屑 练 膜 窿 芹 膜 静 佣 匪 弟 雨 救 指 撂 老 责 溶 桅 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 Page 68 地球與月球(二): 藍色地球變成灰色? 謝 謝 指 教 蒜 立 宅 铆 台 亡 麻 浚 掂 扭 眨 桓 驱 譬 锑 梨 令 畔 艾 惕 坏 腆 脑 宗 呆 铁 翠 催 辣 龙 魄 粒 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源 【 精 品 】 认 识 再 生 能 源