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May 10, 2017 09:21

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可再生能源簡介(繁體)

時至今天﹐我們使用的能源如電力﹐大部份都是來至化石燃料包括煤炭、石油和天然氣等天然資源轉化出來的。但它們不是用之不盡,總有一天會用完的。而可再生能源(Renewable Energy)對於我們來說是一種取代化石燃料的能源,可再生能源指的是取之不盡、用之不竭的能源,即是沒有儲備耗盡的問題,是人類有生之年都不會耗盡的能源。

可再生能源主要有數種﹐分別為太陽能、風力、潮汐能、地熱能等。我們現在會一一作簡單的介紹:

太陽能


太陽能(Solar energy)當然是來自太陽的能源,主要可以用來作發電和集熱之用。太陽能光伏發電是指利用光伏半導體材料的光生伏打效應而將太陽能轉化為直流電能的設施。光伏設施的核心是太陽能電池板。目前,用來發電的半導體材料主要有:單晶矽、多晶矽、非晶矽及碲化鎘等。光伏系統可以大規模安裝在地表上成為光伏電站,也可以置於建築物的房頂或外牆上。

圖片來源: wikipedia.org

除了發電,人們亦會使用太陽能作其他的用途如熱水加熱器,利用陽光中蘊含的能量將水加溫,通常會與光伏系統一同安裝;而鹽田也是利用太陽能把海水蒸發以獲取海鹽。古時阿基米德用的「死光鏡」也是利用鏡聚集陽光,形成一種雷射光點燃敵船,艦隊灰飛煙滅,小形的凹面鏡也可當作太陽爐來烹調食物。太陽光多餘的熱能夠有非常廣泛的用途,由發電到加熱,煮食以至製做調味料都能夠利用到陽光。

太陽能熱水器的樣貌,圖片來源: wikipedia.org

 

圖片來源: blog.ilc.edu.tw

風能

風能(Wind energy)是因空氣流動而產生的一種可利用的能量。空氣流速越高,它的動能越大。風力發動機可以把風的動能轉化爲有用的電力,方法是透過傳動軸,將轉子(由以空氣動力推動的扇葉組成)的旋轉動力傳送至發電機。不過使用風力發電需要大量的空間安裝發電機。

 

位於香港南丫島的風采發電站,圖片來源: wikipedia.org

潮汐能


潮汐能(Tidal energy)是水力發電的一種形式,它將海水潮漲和潮退形成的勢能轉化為電能或者其他能量形式。海洋的潮汐變化,是由月球和太陽對海水牽引所造成的。潮汐能發電廠所產生的能量會因時間和地點而有所不同,不過,潮汐能在產量和產生時間通常都極容易預計。
潮汐能是現在和不遠將來最有保證的海洋能源。潮汐能發電廠從潮汐中獲得能量。人們會在潮水進入的地方築起堤堰或水壩。在潮漲時,海水會經單向水閘流進被圍起的盆地,當海水由堤堰外退卻,堤堰內外便會產生水位差。當海那邊的水位進一步下降,只要經過大型的渦輪機將盆地內所貯存的水放掉,便能產生電力。

 

圖片來源: energyland.emsd.gov.hk

地熱能


地熱能(Geothermal Energy)是從地殼抽取的天然熱能,這種能量來自地球內部
的熔岩,並以熱力形式存在,是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達攝氏7000度,在80至100公里的深度處,溫度會降至攝氏650度至1200度。而地熱資源可以分為四類,即地熱水、地壓、乾熱岩及岩漿。
地熱發電和火力發電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然後帶動發電機發電。所不同的是,地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能。
地熱發電的過程,就是把地下熱能首先轉變為機械能,然後再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能,首先需要有「載熱體」。而載熱體通常都是用水來做,因為水有高的比熱容可以帶大量的熱能。

 

圖片來源: dachinetu.weebly.com

可再生能源仍有很大的發展空間,在2014年由可再生能源的電力生產佔22.8%,不過可再生能源除了發電外也可轉化為其他能源如太陽能熱水器用太陽能轉化為熱能,所以可再生能源有很大的發展潛力。相信可再生能源在未來會取締化石燃料作為人們主要的能源使用。

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May 10, 2017 09:21

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