能源的種類:再生能源與其他能源的差異 | 能源種類

能源的分類能源可以大約分為初級能源與次級能源兩種,如<圖一>所示。

➤初級能源(Primary Energy):又稱為「一次能源」,是指天然形成 ...能源的種類:再生能源與其他能源的差異作者知識力收藏文章很開心您喜歡知識力的文章,追蹤此作者獲得第一手的好文吧!知識力字體放大分享至Line分享至Facebook分享至Twitter複製文章連結已複製文章連結能源環保能源的種類:再生能源與其他能源的差異2018年12月17日作者Hightech文章來源知識力能源的分類能源可以大約分為初級能源與次級能源兩種,如<圖一>所示。

➤初級能源(PrimaryEnergy):又稱為「一次能源」,是指天然形成的能源,又可以分為「再生能源」與「非再生能源」兩大類:再生能源:可以隨著大自然的運轉而永不枯竭的能源,早期因為再生能源穩定度低、成本又高,因此發展困難,例如:風力能、水力能、太陽能、地熱能、生質能、海洋能等。

非再生能源:必須消耗掉的能源,所以蘊藏量有限,與再生能源相對穩定度高、成本較低,但是使用時卻會造成環境污染,例如:石油、天然氣、煤炭、核燃料等。

➤次級能源(SecondaryEnergy):又稱為「二次能源」,是指由初級能源經過處理或轉換以後所形成的能源,例如:電能是由發電機產生;汽油、柴油、燃料油、液化石油氣、煤氣等是由石油提煉而來。

圖一、能源可以大約分為初級能源與次級能源能源的消耗目前全球能源消耗情形如<圖二>所示,前三名依序為石油(38%)、煤炭(26%)、天然氣(24%),核能發電與水力發電則並列第四名,由圖中可以看出目前人類88%的能源都是依賴燃燒能源,不幸的是,人類目前使用的燃燒能源都是屬於「非再生能源」,所以蘊藏量有限,在可以預見的未來,非再生能源會慢慢枯竭,價格也會慢慢上漲,發展其他替代能源刻不容緩。

圖二、目前全球能源消耗情形(資料來源:經濟部能源局、BPStatisticalReviewofWorldEnergyJune2004)移動式的能源使用在移動的設備上,例如:汽車、火車、飛機、甚至太空梭(2440-TW)等,移動式的能源通常必須考慮可攜帶性,所以必須滿足體積小、移動性高、馬力充足等特性才行。

➤由化學能產生機械能(化學能—熱能—機械能)通常都是使用汽油或柴油進行化學燃燒反應(化學能),利用燃料點火產生爆炸(熱能),最後推動引擎(機械能),機車、汽車、飛機等移動式的交通工具大多使用這種能源,因為燃燒汽油或柴油的引擎體積小,而且補充燃料也很容易(只要到加油站和工讀生說:95加滿!就可以了,怎麼樣,夠容易了吧!),燃燒汽油或柴油也可以提供足夠的馬力,讓人享受風馳電轍的感覺,不過別忘了,這種方式必須使用內燃機(熱機),因此產生的能量受到卡諾定理的限制,能量轉換效率只有20%~30%。

➤由電能產生機械能(電能—機械能)通常都是使用電池或高壓電力線(電能)直接推動電動馬達(機械能),電動機車、捷運系統、高速鐵路等移動式的交通工具大多使用這種能源,不過使用電池推動車輛常常會有馬力不足的問題,必須提高電壓串聯許多電池,早期由於使用鉛儲電池能量密度較低,因此電動機車馬力不足,近年來由於鋰電池技術成熟,使得電動車產品日漸成熟。

固定式的能源使用在固定的設備上,例如:家庭、學校、工廠等,固定式的能源通常不必考慮可攜帶性,所以大多是直接以電力系統提供電力,大部分是屬於「二次能源」,基本上只要有電源插座可以使用就好,不需要考慮到移動性與馬力是否充足的問題。

➤經由化學能產生電能(化學能—熱能—機械能—電能)以瓦特發明的蒸氣機為代表,火力發電廠、核能發電廠等就是使用這種方式提供能源,通常都是使用石化燃料或核燃料進行化學反應(化學能)產生高溫(熱能),再利用熱能推動蒸氣機與發電機(機械能),最後才能產生電能,這種方式仍然必須使用外燃機(熱機),因此產生的能量受到卡諾定理的限制,能量轉換效率只有20%~30%。

➤經由機械能產生電能(機械能—電能)水力發電、風力發電、潮汐發電等就是使用這種方式提供能源,通常都是使用大自然的力量直接推動發電機(機械能)產生電能,使用這種方式產生的能量轉換效率不受卡諾定理的限制,但是由於水力、風力、潮汐等都是屬於大自然的現象,並不是任何地方都可以使用。

高效率的能源傳統電池、燃料電池等都是直接由化學能產生電能,通常都是使用陽極與陰極進行化學反應(化學能),直接產生電子(電能),這種能源可以使用在固定式的設備做為發電機,也可以使用在移動式的設備,例如:小型的移動式電子產品可以使用電池推動積體電路(IC)工作,大型的電動汽車也可以使用電池


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