Re: [問卦] 離岸風電能完全取代核電?

作者: TrueSpace (天使帝國IV神聖史詩)   2017-07-05 19:46:10
※ 引述《k90209 (k90209)》之銘言:
: 聽說 離岸風電很厲害
: 在外海 風比在陸地強
: 而且也沒有污染問題
: 港覺澎湖超適合的
: 離岸風電是否為2025非核家園唯一正解?
台灣要發展風力發電喔
那要跟抽蓄發電的電力儲存系統整合在一起
才會有良好的經濟效果
不然的話,風力發電的成果其實很有限
這個不管是在陸地上的風力發電
還是設在外海的離岸發電都一樣
所以我就一起講了
電力和其他化石燃料、核能等能源
最大最大的不同之處在於
電力無法大量儲存
縱使現在於電子科技上面
出現不少蓄電池、鋰電池等電容器
但是,這些都是只能儲存少量電力
若是遇到大量電力的儲存與釋放時
這些物件就無效了
化石燃料如石油、天然氣、煤炭等
都還可以設置儲放設備大量儲存
電力就真的沒辦法了
電力的特性就是
你生產多少電,你就必須要消耗多少電
多生產出來的電,幾乎無法儲存起來
往往就是直接浪費掉了
這可以說明為什麼一直到現在
都沒有可以有效蒐集閃電的龐大電力原因
主要的因素就是閃電能量太大
無法一次儲存如此大量的電力所致阿
我們回到正題
為什麼風力發電需要跟抽蓄發電整合在一起呢?
最最主要的原因在於
風力發電運轉效果最高的時候
往往不是最需要使用大量電力的時候啊
我們就以風力資源最為充沛的澎湖群島來舉例吧
其實這個在台灣西海岸也是類似情況
不過澎湖群島風力資源比較明顯,所以我就一起講了
澎湖群島的風力最為強盛的時候
往往是在吹拂強烈東北季風的冬季
可是這個時候電力需求沒有那麼大阿
那麼電力需求何時最大呢?
答案就是炎天暑月,大家都開冷氣的盛夏
此時澎湖有沒有強大的風力呢? 沒有
夏季的澎湖,幾乎沒有風,要不然風也很微弱
要用風力發電維持冷氣需求的電力
根本就是杯水車薪阿,更不要說把電力
供應在其他的地方了,風力發電就是這麼雞肋
那麼颱風來時做風力發電呢?
請不要妄想了,颱風不要把發電機組吹壞
就很不錯了,颱風來時是需要做好固定的
根本無法做出有效的利用阿
風力發電面對這樣的難題,該做何解?
答案就是利用冬季強勁盛行東北季風時
利用風力發電機進行大量發電
然後再利用抽蓄發電設備
大量儲存此時多餘的電力
接著到了炎熱無風的夏季時
再將抽蓄發電設備儲存的大量能源
緩緩地以電力的模式輸出
供給夏季冷氣電力使用
就是最佳的模式了
那麼這樣的抽蓄發電設備要怎麼設計呢?
參考一下日月潭的抽蓄發電系統是個不錯的選項
但是請注意這一點,日月潭的抽蓄發電
是設計成使用上池與下池的水位差
來作為能量儲存的裝置,而且只能設計成
日間與夜間能源需求的差異供需而已
當夜晚電力需求量較小時,多餘的電力
就會利用日月潭抽蓄發電的設備
將下池的水抽到上池去,藉此儲存能量
然後到了供電量需求比較大的白天
就會利用上池流到下池的水位差進行發電
供應更多的電力於白天使用
那麼對於季節的抽蓄發電需求呢?
可能就沒有那麼大的水池
可以做為如此抽蓄發電的需求了
不過如果利用燃料電池來做抽蓄發電呢?
這或許就是另一條可用之路了
當然,若是以台灣西海岸為主的風力發電
生產出來的氫氣,尚可以使用
台灣本島現有的天然氣發電廠燃燒氫氣
以風力電解出來的氫氣取代部份的天然氣
剛好可以減少台灣的天然氣消耗量
至於以澎湖群島為主的離島地區
敝人就建議使用燃料電池發電較佳了
我們可以嘗試著,將傳統的風力發電
與氫燃料電池的抽蓄發電設備結合在一起
做為良好的風力發電供電系統
當吹拂強烈東北季風的冬季時
就可以好好的利用風力發電機發電
再利用把水電解成氫氣與氧氣的原理
儲存大量的電力製造氫氣儲存起來
到了炎熱無風的夏季的時候呢
就可以利用氫燃料電池
將大量儲存的氫氣利用氫燃料電池進行發電
燃料電池的效率相當的高,發出來的電
剛好可以能來供應夏季的冷氣需求電力
高效率電解水成為氫氣與氧氣的技術可行
把氫氣利用氫燃料電池產生電力變成水也不難
現有的固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)
就可以承擔大型發電機的功能與任務
發電效率高,使用壽明長,而且如果氫氣不夠用
還可以另外加入一氧化碳、天然氣這些既有氣體燃料
拿來做為燃料電池發電之用喔,很划算的
至於發出來的電是直流電,能不能利用的問題呢?
放心,現有的逆變器(Inverter)轉換科技
以及變頻器(Variable-frequency Drive)的變頻科技
可以輕而易舉的將燃料電池產生的有限電壓直流電
轉換成供電市場上需要一定頻率的高壓交流電,不用擔心
問題在於,氫氣的儲存該怎麼辦呢?
儲藏製造出來的氫氣,的確是個大問題
要使用加壓冷卻的方式,以液態氫的方式儲存嗎?
液態氫的儲存需要相當低的溫度
大約是攝氏-253度(20K)左右,比液態氮還要低溫
需要相當昂貴的設備,請問你願意出錢嗎?
那該怎麼辦呢? 改用氫吸藏金屬的科技好了
這是一個比較有效率,費用不會那麼昂貴的技術
目前大抵上都是使用合金以薄膜科技來執行
不過這個技術一樣不便宜,而且於吸藏氫氣
或是釋放氫氣時,技術上然不是個成熟的技術
仍然有許多技術上的問題需要去克服
總而言之,風力發電的立意良好
不過有許多的抽蓄發電以及天災問題
需要大家集思廣益去解決阿
不然的話,終究無法成為發電的主流
比較起來,火力發電的調度性質還比較高
核能發電的穩定性就是硬生生比較好
以上,提供一些自己貧乏的知識
提供給各位做個參考
如果有其他需要補充說明的地方
還請各位多多指教,謝謝
作者: johnny (johnny)   2017-07-05 19:47:00
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作者: eatingshit (別懷疑我叫宜霆謝)   2017-07-05 19:47:00
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作者: Rattlesnake (響尾蛇非魯蛇)   2017-07-05 19:47:00
之前苗栗反瘋車才衝進經濟部
作者: emptie ([ ])   2017-07-05 19:48:00
這個做法感覺損耗很大+成本很高
作者: perlone (無名小卒一個)   2017-07-05 19:50:00
推長知識
作者: ciswww (Farewell)   2017-07-05 19:51:00
風力發電即使現在開始非常努力裝設也才佔台灣用電10%,生吃都不夠了,自然不需要存起來
作者: high1234 (藍射洨精靈)   2017-07-05 19:52:00
長知識了
作者: b2202761 (嵐水滴)   2017-07-05 19:55:00
台灣超長有颱風的,最好是發展風力拉 颱風一來要壞多少?好像隨便說都可以做,都不用考慮地理環境的?

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