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研究生:徐翠華
論文名稱:台灣地區太陽輻射及太陽能發電潛力之研究
指導教授:徐勝一徐勝一引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:地理研究所
學門:社會及行為科學學門
學類:地理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:105
中文關鍵詞:太陽能日照量光發電系統
外文關鍵詞:solar energyamount of sunlight exposurelight energy generating system
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論文名稱:台灣地區太陽輻射及太陽能發電潛力之研究
指導教授:徐勝一
研究生:徐翠華
論文內容:共一冊,分五章15節
摘要
在目前廣泛使用的能源日趨枯竭,而人類需求日增的情形下,開發替代性能源為各國必要的發展方向,特別是可再生能源的利用。其中最普遍而又取之不竭的即是太陽能。世界上已有七十多個國家在研究太陽能利用的問題尤其先進國家發展較快,應用也較廣,如工業、農業、交通、資訊、醫療衛生、航空事業及生活住宅方面。
台灣較其他中、高緯的國家,日照量充足且值得開發,然而太陽輻射量仍受環境影響或利用上有其缺點,例如能源密度低,受日夜、季節、氣候等影響而有時間上的變化,造成應用的不便。台灣日照量的分布大致以西南平原、台東、嘉義等地較多,因晴日多較少受雲層遮蔽之故,不過由於單位面積的值不大,太陽能利用於農業或家庭雖很適合,但用於工業或發電時則必要有大規模的集熱設備;在已有的太陽能收集器方面,聚焦式、平板式等在溫度、熱能損失、跟蹤太陽等方面各有其優缺,架設成本降低不易是一大困難。
本研究即以台灣實測所得日照量,分析、統計後,以不同利用指標將資源作分級區劃,並以圖、表呈現,在利用太陽能的開發成本上及與其他能源的互補使用上,作為較詳盡的參考。本研究預計二年完成。
關鍵詞:太陽能、日照量、光發電系統
Research in the solar radiation of Taiwan
and the potential of solar powered energy generator.
Abstract
Due to the massive usage of energy, there is a rapid depletion of energy resources. Because of the urgent need for energy, many countries are moving in the direction of developing and introducing new sources of energy, especially renewable energy. One of the most abundant and inexhaustible renewable energy source is solar energy. All over the world, there are more than seventy countries that are researching on the problems with utilizing solar energy. The development is especially faster in the technologically advanced countries. The uses are wider as well, such as industrial usage, farming, uses in transportation systems, communications, medical and health industries, aeronautics and everyday living within the home.
Taiwan, compared to other countries in the mid and high latitudes, has enough exposure to sunlight and is worth developing solar energy. However, there are some set back in the amount of solar radiation that can be utilized. Some of these set backs are low density of energy source that is affected by cycles of day and night, the seasons of the years, and changes in weather that causes the inconveniences due to the changes in the amount of time in which solar radiation can be collected. The amount of day light exposure received in Taiwan is generally greater in the south west plains and Herng-Chuen area. Because of more sunny days due to less cloud blockage, but because of the amount of surface area is not great enough, solar energy suits the needs of home and farm usage, but for industry or generators, solar energy collecting equipments in bigger scale is a must. In the solar energy collectors that are already in use, whether it be the focal point collectors or the flat board collectors, there is the problem of heat and energy temperature loss In the area of sun tracking, there are both positive and negative areas in the different collectors. Another big problem area is not being able to easily lower the cost of special installation of the collectors.
This research will first measure the sunlight exposures in Taiwan, then, after the statistical analysis of the data, the different areas will be designated according to the different amount of energy that can be utilized in that area. The analysis of the data will be presented with maps and charts. The research will provide a detailed reference for the net cost of developing the usage of solar energy and the cost of using solar energy along with other energy sources.
Keywords: solar energy, amount of sunlight exposure, light energy generating system
章節目次
第一章 緒論 頁次
第一節 研究動機與目的………………………………………………1
第二節 研究方法與流程………………………………………………5
第三節 相關文獻回顧…………………………………………………6
第二章 太陽能發電方式及應用現況
第一節 太陽能發電方式與特性……………………………………..10
第二節 台灣太陽能補助及應用情形……………………….……….23
第三節 國外太陽補助及應用情形…………………………………..29
第三章 台灣氣候與太陽能發電之關係
第一節 影響太陽能相關氣象因素之探討…………………………..43
第二節 台灣地區太陽輻射量數值取得與處理……………………..47
第三節 太陽輻射的時空間分析………………………………………52
第四節 太陽能資源分級區劃…………………………………………60
第四章 台灣地區太陽能發電潛力之分析
第一節 台灣用電(需求)情形的時空間分配……………………..62
第二節 台灣太陽能發電潛力之分析(經濟面、環保面).……….70
第三節 太陽能發電與現有發電方式之配合建議…………………..95
第五章 結論與建議
第一節 研究成果與結論……………………………………………….100
第二節 後續研究建議………………………………………………….103
參考資料
附錄
表次
表 2-1 太陽電池種類及材料……………………………………………17
表2-2 太陽能光電系統安裝、應用kW數量表…………………………24
表2-3 各國應用與推廣……………………………………………....26
表2-4 日本獎勵補助情形…………………………………………....36
表2-5 先進國家太陽電池發電系統應用推廣計畫……………......41
表2-6 日本3KW市電並聯太陽電池發電系統產品價格變化.........50
表3-1 台灣地區23測站輻射量表……………………………….......51
表3-2 劃分標準表………………………………………………….....60
表3-3 太陽能資源區劃系統及分區特徵……………………….......61
表4-1 台灣地區電力消費表……………………………………….....62
表4-2 台灣地區1991~2000年各月份平均電力負載圖………........65
表4-3 全台各月日射量表…………………………………....……….66
表4-4 各種發電方式所需之材料及工時……………………….......71
表4-5 台灣地區住宅電價費率表………………………………….....72
表4-6 各國住宅(及工業)用電平均電價比較表…………….......73
表4-7 台灣地區日射量條件下之發電量……………………….......80
表4-8 各種發電方法之廢棄物比較表………………………….......85
表4-9 各種發電方式對人類的傷害…………………………….......89
表4-10 我國電力生產設備裝置容量與配比表……………….…......90
表4-11 我國發電能源組成表…………………………………….…....90
表4-12 火力機組二氧化碳排放量比較表……………………….......92
表4-13 台灣地區1KW太陽電池對二氧化碳的減量表………..........93
圖次
圖1-1 地球大氣系統輻射和熱量收支………………………………….16
圖2-1 太陽能光發電系統示意圖……………………………………….18
圖2-2 獨立蓄電系統示意圖……………………………………………..19
圖2-3 市電並聯系統示意圖……………………………………………..19
圖2-4 混何型系統示意圖………………………………………………..20
圖2-5 世界太陽電池市場規模…………………………………….…….29
圖2-6 世界太陽光電能應用市場分類………………………………….30
圖2-7 1996年美國太陽電池發電系統市場分析……………………...31
圖2-8 1999年世界太陽電池發電系統技術及市場分析圖……..…….31
圖3-1 全台各月日射量圖………………………………………………..52
圖3-1 台灣年總輻射等值線圖………………………………………….54
圖3-2 平均雲量分布圖…………………………………………………..55
圖3-3 年日照小時分布圖………………………………………………..56
圖4-1 電力消費戰能源總消費比重…………………………………….63
圖4-2 電力消費成長率與經濟成長率………………………………….63
圖4-3 電力負載…………………………………………………………..64
圖4-4 台灣地區1991~2000年各月份平均電力負載圖………………...65
圖4-5 全台各月日射量圖………………………………………………..67
圖4-6 台灣地區電力分區及2000年夏季負載配比圖………………....69
圖4-7 世界太陽電池年產量統計圖……………………………………..76
圖4-8 太陽電價下降趨勢圖……………………………………………..77
參考文獻
(中文部分)
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