能源的概論主講者：田振榮教授國立臺灣師範大學工業教育系系主任能源的概論何謂能源能源的種類與型態能源使用的歷史能源的量度能源單位的轉換各種能源未來發展趨勢何謂能源能源的原意是活動的意思，指供給能而使之動作的原料和資源。能源可以動能、位能、熱能的型態出現。如：以電能的形式出現使電燈發亮。能源的種類與型態初級能源非再生能源再生能源不必處理即可直接使用的能源。如媒、石油、水力、太陽如石化燃料的媒、石油、天然氣不虞匱代的能源如太陽能、風力、水力、地熱、海洋能等次級能源經轉換處理而產生另一種形式如電力、汽油、瓦斯化石燃料目前我們能源的主要來源是化石燃料，包括煤炭、石油、天然氣等。千百萬年前，靠近海岸的微生物或動植物殘骸，經細菌的分解及長期在高壓、高溫的作用下，產生了構造複雜的碳氫化合物核能-1核能主要來自核分裂和核融合。謂核分裂是指鈾、鈽等元素，受到中子撞擊時分裂成為二個質量較輕約略相等的分裂產物，並釋放出大量的能量。圖片來源：清蔚園科學館核能-2核能可以由很少量的燃料，生成龐大的能量，如1公克的鈾-235完全分裂後所產生的能量，大約和燃燒2000公斤的石油，或3噸重煤炭的能量，或是看23萬小時電視（100瓦特）的電能是相同的。核融合要在很高的溫度下才會發生，又稱熱核反應。核融合沒有輻射、廢料、燃料來源的問題。水力水是地球上重要的資源之一，也是地球上含量最多的化合物。自古人類便利用水力來推動水車灌溉，近代主要作為水力發電。水力發電組發電流程海洋能-1利用海洋的潮汐、溫差、海浪和海流所貯藏的能源來發電。海洋能-2它們具有無污水、不會浪費資源的優點，唯發電成本比較高些。地熱-1臺灣地熱蘊藏豐富，溫泉和噴氣孔偏佈全島，民國66年起開始積極探勘，尋求可利用之資源。。地熱-2目前已在宜蘭清水建立一座3000仟瓦的地熱發電廠風力-1臺灣屬海島地形，許多地區年平均風速皆在每秒5公尺以上，而平均風速大於5公尺的區域總面積則近乎有2000平方公理，且以沿每、離島以及高山迎風面等地區風速尤強，因此皆有超過半年的時間可以充分採行風力發電，發展潛力無窮。

風力-2麥寮風力發電示範系統完工圖臺Enercon600kW風力機外貌示意圖太陽能-1太陽能就是地球接收來自太陽所放射的輻射能。近代發展許多太陽能轉換能源的應用，如太陽能熱水系統、太陽能暖房系統、太陽能發電、太陽能蒸餾法、太陽能炊具、太陽能冷房、太陽能冷凍系統、太陽能電池等。太陽能-2(photocourtesyofDOE/NREL,WarrenGretz)HowSolarCellsWork

OperationofaPVcell

TheeffectoftheelectricfieldinaPVcell

GeneralschematicofaresidentialPVsystemwithbatterystorage

BasicstructureofagenericsiliconPVcell

太陽能-4生質能利用動植物所衍生的能源稱為生質能。如牲畜的糞便、農作物的殘渣、薪柴、製糖作物、城市垃圾、城市污水、水生植物等。生質能生物直接燃燒，獲取能源利用醱酵程序利用氣化、裂解程序能源的優缺點-1化石燃料1．容易開採。

2．容易儲存和提煉。

3．容易運輸，且安全性頗高。1．石油無法再重複使用。2．石油是化石燃料儲存量最少的。3．中東的政治不穩，影響石油的供應量。4．世界上有產石油的地方不多。5．石油的應用會造成空氣污染(汽車排放廢氣就是最明顯的例子)。煤1．煤的儲藏量很豐富。

2．容易被轉換成熱能。

3．容易運送，且使用安全性高。1．煤無法再重複使用。2．開採煤礦的危險性很高，經常發生礦災。3．燃燒煤時會浪費一些熱能，並釋放出二氧化硫、二氧化碳、微粒及黑煙等，造成空氣污染。能源的優缺點-2天然氣1．乾淨的燃料，不會造成空氣污染

2．運送及存放皆容易。1．天然氣無法再重複使用。2．儲存需要較大的空間。核能1．與石化燃料比較，燃燒過程核能比較不會造成環境污染。2．不需要空氣中的氧來幫助燃燒。3．只需少量的原料，即可產生大量的熱能。

1．發電造廠之費用初置成本較高。2．高階核廢料的輻射能仍然會對人體有害，故存放更需留意。

能源的優缺點-3太陽能1．它是乾淨且取之不盡的能源。

2．不會增加或減少地球上的溫度。

3．建廠容易，成本低。

4．安全性高。

5．熱效率亦很高。1．當有陽光的日子，才會發電，亦即只有白天才能發電。2．因受天候影響，發電情形無法控制。

風能1．只要有平均風速達5公尺/秒以上的地方即可設立。2．不會造成空氣污染。1．因風速非定值，風能來源不穩。2．風速必須大於5公尺/秒以上，才可以被用來發電。能源的優缺點-4水力1．可以重複使用，亦即取之不盡。

2．單位成本低。

3．水能轉換成電能的效率是90%。

4．不會造成空氣污染。

5．可以用來生產氫氣。1．建築費用相當高。

2．築水壩，會破壞河川的生態。

3．適合築水壩的地點難尋。海洋能1．可以重複使用，亦即取之不盡。1．發電成本比較高能源的優缺點-5地熱能1．地熱的蘊藏量很豐富。

2．建造地熱廠時間短且容易。1．熱效率低，共有30%的地熱能用來推動渦輪發電機。2．流出的熱水含有很高的礦物質。3．一些有毒氣體(如硫、硼或銨摩尼亞)會隨著熱氣，而噴入空氣中，造成空氣污染。生質能1．生質能所使用的原料來源豐富。

2，生產技術簡單。

3．最適合少量地區使用。

1．轉換效率低。

2．種植原料所需約土地很大。

3．原料含水量高。能源的型態能源核能化學能機械能電能光能熱能能源使用的歷史能源的量度-1我們會按所使用的能源種類和業內傳統的計算方法，以不同單位來量度能源。在英制（EnglishSystem）採英國熱能單位(BritishThermalUnit；簡寫BTU)是各行各業最早採用的能源單位。而公制目前又以國際系統(SystemInternational)則以焦耳為單位。能源的量度-2(資料來源:

能源的原理(2004)，取自2004年9月2日，....hk/chi/energy/prin_meas.htm)煤-約250萬BTU╱噸

原油-約560萬BTU╱桶

燃油-約578萬BTU╱桶

天然氣-約1,030BTU╱立方呎

液態天然氣-約250萬BTU╱桶

量度不同形式的能源(一)、與粒子有關低量能源的活動上，我們通常會用電子伏特(相等於1.602x10-19

焦耳)為單位進行的量度。(二)、在日常生活使用能源的活動上，我們通常用千卡路里(Kilo-calorie；簡寫kcal)即等於1千克的水使其溫度上升攝氏1度所需的熱量，或千瓦(Kilo-Watt；簡寫Kw)等於每秒產生1,000焦耳的功，來為能源單位來量度。(三)、日常能源消耗量需要大量能源的貿易活動，我們會使用BTU(相等於1磅水的水溫上升華氏1度所需的熱量)，但仍不足以形容貿易活動所應用的能源數量，故我們通常會用百萬英國熱能單位(1x106BTU)及夸特(1x1015BTU)。個別能源的計量單位1.煤炭、焦炭、核燃料等以重量單位表示，即公噸、公斤、磅等2.原油、汽油、柴油等以容量單位表示，即公秉、公升、加侖、桶等3.天然氣、煤氣等以體積單位表示，即立方公尺、立方呎等

4.電力在發電設備容量則以瓩（KW）表示，而在用電量則以瓩-時（KW-h），俗稱〝度〞表示

常用能源單位的換算1電子伏特=1.602x10-19

焦耳1卡路里=4.1868焦耳1千卡路里=4.1868x103

焦耳1BTU=1,055焦耳

=252卡路里1夸特=1.055x1018

焦耳

=1x1015BTU1千瓦小時=3.6x106

焦耳1公噸油當量=4.1868x1010

焦耳能源危機再度逼近自然資源有限，如果不能生生不息，終有耗盡的一天。依今的估計，在各項初級能源中，石油可用40年，一般天然氣可用60年，煤炭可用200年，鈾可用70年。尋找替代燃料及再生能源乃是目前的當務之急。能源未來發展趨勢一、開發新技術的核能發電—核融合二、開擴新能源，為未來能源尋找新入口

1.再生能源

2.回收能源

3.能源新利用沉睡中的新能源甲烷冰「甲烷冰」，即甲烷水合物（MethaneHydrates），它的學名為天然氣水合物。「天然氣水合物」是一種由天然氣與水所形成的像冰一樣的固體結晶，主要生成於一定低溫、高壓下的海底數百公尺深處地層或極區凍原。當低溫、高壓若超出其生成的範圍時，便會分解成水與天然氣，每一單位體積的天然水合物約產生170單位體積的天然氣《化妝品術語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛生部政法司要求各標委會都要建立自己的術語標準。1ONE二、標準經費標準研制經費：3.8萬三、標準的立項意義術語標準有利于行業間技術交流、提高標準一致性、消除貿易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛生標準體系建設逐步加快，所涉及的術語和定義的數量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛生監督條例》、《化妝品衛生監督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協調性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術語和定義相協調。3.科學性對于沒有國標或定義不統一的術語，在定義時體現科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現頻率較高，與行業聯系較緊密的術語優先選用。五、標準的起草經過

第一階段：資料搜集

搜集國內外相關法規、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內容包括一般術語、衛生化學術語、毒理學術語、微生物術語、產品術語、人體安全和功效評價術語，常用英文成份術語等７部分。第三階段：專家統稿1.2007年12月第一次專家統稿會（修訂情況：1.在結構上增加原料功能術語、相關國際組織和科研機構等內容；2.在內容上增加一般術語、產品術語的種類，將化妝品行業的新產品類別納入本標準；3.對于毒理學、衛生化學、微生物學術語進行修改；4.刪除與化妝品聯系不緊密、無存在必要的常用英文成分術語。2.2009年1月第二次專家統稿會會議意見：1.修改能引用國家標準的盡量引用國家標準；對存在歧義的個別用詞進行修改。2.刪除由于本標準中的“產品術語”一章和香化協會所制定的某個標準存在重復，因此刪除“產品術語”一章的內容；對“原料功能術語”的內容進行梳理，刪除了20余條內容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質”等若干項術語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關專家的意見。六、標準的內容依據1.《化妝品衛生監督條例》、《化妝品衛生監督條例實施細則》;2.《化妝品衛生規范》;3.美國21CFR；4.相關領域國家標準如：GB5296.3-2008消費品使用說明化妝品通用標簽，GB/T14666-2003分析化學術語等；5.國內外化妝品的相關文獻，如《化妝品監督管理及安全性評價》等。七、標準的結構和主要內容（一）結構：1.范圍2.一般術語3.毒理學試驗方法術語4.衛生化學檢驗方法術語5.微生物檢驗方法術語6.人體安全性和功效性評價術語7.常用原料術語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內容：1).一般術語39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產和監督管理中出現頻率較高的術語。2).毒理學試驗方法術語40條收錄了《化妝品衛生規范》中涉及的術語，以及在毒理學領域出現頻率較高、與化妝品毒理學試驗方法聯系較密切的術語。3).衛生化學檢驗方法術語22條收錄了化妝品的衛生化學檢驗方法中較常用