勢Power電力泉源展──能源發電概覽與水力發電原理


勢Power電力泉源展──能源發電概覽與水力發電原理

 
能源與發電 
 

大潭發電廠氣渦輪機剖面圖(圖解)

 

水力發電

發電方式包括:調整池式水力發電、水庫式水力發電、川流式水力發電、抽水蓄能式水力發電、潮汐發電、海水溫差發電、波浪發電。 

火力發電

含蒸汽發電、燃氣渦輪發電、汽電共生:使用的燃料:煤、燃料油(重油)、天然氣(主要成分是甲烷)、生質物(臺灣糖廠曾使用蔗渣)、沼氣(含甲烷)。

核能發電

最常見的核燃料是鈾-235和鈽-239。

其他(綠能)

風力發電、太陽能發電、地熱發電。

未來可用之燃料

氫氣、頁岩氣、頁岩油、可燃冰(即天然氣水合物,或稱甲烷水合物)。

發展中的能源

核融合(原料是氫的同位素氘和氚),其它:生質物(臺灣糖廠曾使用蔗渣)、沼氣(含甲烷)。

林口百合火力發電廠(臺電提供)

追日型太陽能板底架(孔憲法拍攝)

臺電金山展示場:由核二廠一號機汰換下來低壓汽輪機轉子(郭美芳拍攝)

臺電金山展示場:由核二廠一號機汰換下來低壓汽輪機轉子(郭美芳拍攝)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

民國100-106年間能源配比圖(臺灣電力調度處副處長吳進忠提供)

 
水力發電原理 
 

大觀發電所內機械器具裝置圖(臺灣電力公司授權

 

原理

水力發電(Hydroelectric power)是運用水位的高低落差(勢能),在重力作用下流動(動能),水流推動輪機使之旋轉,帶動發電機發電,即將水力轉換成電能的發電方式。

水力發電基本種類

1.川流式水力發電:即依河川的自然流量運轉,利用落差範圍可達數百公尺約至20公尺,視環境條件而定。
2.水庫式:當水庫蓄水量很大,可吞一季、一年甚至兩三年的洪水量,其電廠運轉可不隨河川流量而變化,而是視電力系統負載的需要而定。
3.調整池式:運作與川流電廠相同,唯於河川上游興建控制式閘門(同水壩),攔截水流成湖泊稱調整池,再於壩側取水口,視時將水流導入發電廠,可調整電廠用水量與河川自然流量之差值。此型同時擁有川流式及水庫式之水力發電,是兩種水力發電型式的結合。
4.抽蓄式水力發電:設有兩座儲水池,位於上游之前池及下游之後池,利用夜間離峰電力,將後池水抽往前池,於尖峰時段放水發電;如明潭與大觀電廠,明潭為當時亞洲地區首座最大水力發電廠。

日月潭即是由武界壩引水的一座離槽水庫,利用武界壩作為它的沉沙池。 

濁水溪水系之水源引流到日月潭後,下游設有一系列的水力發電廠。利用離槽的日月潭水庫發電後的放水、排入水里溪,並於水里一帶與濁水溪匯流而下。

大甲溪發電廠壓力鋼管(郭美芳攝)

集集攔河堰(郭美芳攝)

集集攔河堰(郭美芳攝)

大甲溪發電廠水壩(郭美芳攝)

后里發電所及壓力鋼管(引自臺灣電力株式會社-臺大圖書館授權)

土龍發電所及壓力鋼管(引自臺灣電力株式會社-臺大圖書館授權)

天冷攔河壩(引自臺電45年度業務報告)

德基水庫(臺電授權

銅門地下發電所內部裝置(引自臺電45年度業務報告

天輪發電所法蘭士式立軸水輪機(引自臺電43年度業務報告)

 

資料來源
成功大學博物館2018年「台灣工程教育史系列展II——電力泉源展」展版
成功大學博物館
成功大學機械系
成功大學畢業紀念冊
成功大學理學院科學教育中心
台灣大學圖書館
台灣歷史博物館
台灣電力股份有限公司
中央研究院人文社會學院GIS研究中心