2002/01/05
經濟部能源局
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▓撰文:李淑芬
如果說:人類每天一張開眼,就開始消耗能源,可真是一點也不誇張;而能源中最常用的就是電了,你能想像沒有電的生活嗎?停電時,是否覺得有電真好呢?
停電時,我們更能體會到電與人是息息相關的,小至日常生活:照明需要它,飲食需要它,清潔需要它,交通需要它;夏天時,需要它來製造冷氣,冬天時,需要它來製造暖氣;大至教育,文化,醫學,國防,更不能缺少它,自從人類發明電力以後,它簡直為我們的生活帶來一場革命,我們不但受它的呵護,也受到它的主宰。而它不但影響了人類生活的基本需求及品質,更關係到未來的經濟發展及競爭力。
這麼重要的電力,到底從何而來呢?其實人類初始,最早使用的是自己,也就是利用自身的體力,繼之是獸力,後來開始使用火力來產力熱能,而風力、水力、太陽能,地熱等能源也逐漸為人們所重視而發掘。隨著文明的演進,人更學會利用煤、石油、天然氣等能源去產生各項能源,為人們帶來更舒適的生活。
在眾多來源當中,煤、石油、天然氣等都屬於非再生能源;也就是說,它們的量會日漸減少,終至枯竭,因此,為了供應人類生活持續的需求,人們便尋求其他的發電方式以充實能源。
各式能源的利用
在我們生活周遭,最熟悉的就是陽光了,太陽能是一種再生能源,它會隨著宇宙的運轉,不斷產生,永不枯竭。其實太陽早已供應了人類光線,熱力及能量,如果能再充分利用其照射,將能獲得更多能量。利用太陽能的發電方式,目前有太陽能電池,陽光反射器發電,利用太陽能照射鹹水湖發電等,然而目前太陽能發電仍有一些缺點,亦即需要相當大規模的設備,而且其轉換成為電能的效率並不高,又受到天氣的限制。因此目前還無法大量使用太陽能,未來可能的方向是利用人造衛星吸收太陽能來發電。
水力也是電力的重要來源,由於水力容易掌控,而且水力發電技術較為簡單,所以目前水力發電已被人類大量運用。其發電原理主要是來自水位的落差,利用水閘或管線輸送水,或藉水壩區隔成能容納大量水的水庫,以釋出其所需的能量。水力發電的做法通常是建立大型的水壩,並規劃成水力發電廠;水力發電有管制洪水氾濫;提供灌溉用水;利於河流航運;提供尖峰時段電力調度等幾個優點。
火力發電也是眾所周知且頗為普及的方式。事實上,人類在發明鑽木取火以後,就不斷將利用火產生的熱能應用於日常生活中。其原理是將石油、天然氣、煤炭等燃料放入鍋爐裡燃燒,再間接將水燃燒成高溫的水蒸氣後,轉動發電機產生電力。火力發電廠是現今發電方式最普及的發電廠,但此種方式會產生廢氣、灰塵、空氣污染,而且燃料成本高、燃料運輸及儲存不易,這些問題是它最大的缺失。
我國位處地熱帶中,利用地熱發電自然是有其優勢;且由於地熱也屬於再生能源,又無污染之虞,所以在經濟和環保上是頗為理想的電力來源,地熱發電的原理是,採用地下的蒸汽來轉動渦輪機,以達成發電的目的,目前正不斷進行研究和探測的工作,另外還有從地面將水送入地下產生蒸氣的方法。雖然地熱可說是無窮盡的地下能源,但不一定所有的地熱都適於發電,另外還可能有腐蝕性的問題。
風力發電是利用風力推動風車旋轉發電機,其優點是不會造成公害,而且可無限制取用。但風力發電經常受到風力和風向的限制,而無法集中能量。因此研究了儲存風力的方法,或是進一步利用潮汐變化時,海水所產生的位能來補其不足。
我國目前有三座核能電廠,核能發電的原理是利用核分裂產生的熱量,讓水受熱變成水蒸汽,再由水蒸汽來推動渦輪機,進而帶動發電機來發電,和火力發電有著異曲同工之妙。
能源污染──別讓地球哭泣
我們討論了各種能源發電的方式,這些電力固然為我們帶來了便利的生活。但有些發電方式卻在產生電力的同時,也對環境帶來了不同程度的影響和污染;水力發電會影響水質,並且損害水中野生植物及魚類的繁殖,火力發電會帶來空氣和廢物的污染,而核能則除了空氣污染外,還有核廢料的處理問題。另外,其排放的溫水影響了水質和生態,並產生放射性物質。
能源發電帶來這麼多問題,但電力的供應又是一日不可或缺的,所以如何解決這些問題便成為燃眉之急了。目前的做法有:對空氣品質做監測控制、燃燒之煤灰再利用、景觀規劃、空氣污染防治、水污染防治、廢棄物處理等,期能在提昇人類生活品質的同時,也能維護生存環境的品質。當然,未來在能源的開發上,也應朝向多元化發展,並多開發利用再生能源,才能使電力的使用的永不匱乏。
省電又開心
為了讓能源及電力能造福更多人,共享美好的生活,大家都應該有省電的責任心,省電其實不難。常見的有:盡量避開尖峰時間用電,以免造成電力負荷過重;選擇電器用品,如冷氣機、冰箱、電燈時,以適合自家空間與用量為原則,並定期維修,使其發揮最大效能。當然,善用日光節約,隨時關燈及電器,也是佷簡單的法則。其實若能將省電原則,落實於日常生活中,使之成為一種生活習慣,必能既省電又便利,何樂而不為?
有了豐富的能源電力,完整的環境保護措施,人人又能力行節約用電。相信我們的生活品質必然會更加提昇,也必然會有美「力」又快樂的生活。(本文作者任職電腦公司)