檢視台灣電網韌性/簡單的家用儲能設備的原始碼

[[分類:台灣電網韌性(高中全民國防課程)]]
==家用儲能設備==
===當前電價===
*120度以下部分 	每 度 	1.68元
*121~330度部分 	每 度 	2.45元
*331~500度部分 	每 度 	3.70元
*501~700度部分 	每 度 	5.04元
*701~1000度部分 	每 度 	6.24元
*1001度以上部分 	每 度 	8.46元
===時間電價===
*向台電線上申請→→台電派人現場勘查設計外線→→台電施工→→完成後送電
*以夏月為例，尖峰時間09:00~24:00電價為5.01元
*以夏月為例，離峰時間00:00~09:00電價為1.96元
*每月總度數超過2000度之部分 每度 加 1.02
*#以夏日用電700度以上的家庭來說，原先1度要價6.24元，尖峰時只要5.01元，算下來1度就差了1.23元。
*#以夏日用電1000度以上的家庭來說，原先1度要價8.46元，尖峰時只要5.01元，算下來1度就差了3.45元。
*#問：如上題，每月用電1000度以上家庭，每月1000度價差多少?
*#問：如上題，尖峰與離峰又價差3.05元，若以離峰計算1000度，每月價差又多少?
*#問：為何沒人申請?

===三代鋰電池的認識與分辨===
#第一代：三元鋰電池， 使用鎳、鈷、錳等三種元素，成本較高，易燃。
#第二代：磷酸鐵鋰電池
#第三代：固態電池
===磷酸鐵鋰電池===
磷酸鐵鋰電池是一種使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳（石墨）作為負極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V。磷酸鐵鋰電池目前常被用作太陽能光伏蓄電池和電動車電池。
*磷酸鐵鋰電池的優點：單電池情況下具有更長的電池壽命，可以頻繁充放電；具有更好的熱安全性和穩定性，更耐高溫和熱失控風險低，節省電池安全設計的成本。
*磷酸鐵鋰電池的缺點：能量密度低於其它的鋰離子電池（如三元鋰）；低溫特性較差；充電功率小，快充承受能力差；需要更高水準的電控技術管理電池組。
===介紹家用儲能設備===
#平時可用於
#*儲存太陽能
#*離峰電價
#*露營車
#如有十萬個家庭（1%）配置儲能設備，對於防備天災及戰爭均極有利。
#每度電的儲能設施(磷酸鐵鋰)成本約在 1.8~2.2 萬之間。

影片：
#[https://www.youtube.com/watch?v=oPbU6ij81LU  停電神器]
#[https://www.youtube.com/watch?v=DJqQj00jujc  DIY太陽能儲能並網多久回本?]
#[https://www.youtube.com/watch?v=de0rhqiNryw  省40%電費，家用儲電系統，全天離峰電價]
#[https://www.youtube.com/watch?v=A59wQlEy0Bg 教大家怎麼打造露營車電池]
#[https://www.youtube.com/watch?v=uptBdMJ5P9w 磷酸鋰鐵電瓶分解]
#[https://www.youtube.com/watch?v=k0R9IlnfW2E 自組磷酸鐵鋰電池最終章]


===實作：電流熱效應===
<div style='float:right'><img src=''/></div>
*材料準備
**鋁箔紙1捲 (上次用的)
**電池 數顆 (盛暐帶上次用的)
**鱷魚夾 8個 (金電子可買)
*實驗步驟
*#將兩張鋁箔紙，一端剪成細條狀
*#利用鱷魚夾夾住未剪的一端
*#裝入電池後，將兩端細條狀的相互碰觸(也可以嘗試不同樣貌的細條)
*※<span style="color:red">提醒：由於長時間碰觸會有高溫，請小心</span>
*<table style='border:none;vertical-align:top;'><tr><th colspan=2 style='border:none'>[http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/電流熱效應.mp4 電流熱效應]</th></tr><tr><th style='border:none'>
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/電流熱效應.mp4' type=html5 width=400></videoflash>
</th><th style='border:none'>
<videoflash>6soNXK9Hkjw</videoflash>
</th></tr></table>

===電器的功率===
*這些電器那些屬於高功率？那些屬於低功率？
*關於一度電
**「度」就是家裡使用了多少電的計量單位，1度電=1000瓦(W)．1小時(Hr)=1千瓦小時(kWh)
**如果有顆50W的燈泡，一度電可以讓她亮多久？ Ans:20小時
*課題思考：你覺得一天需要多少電來用來維持基本生活？(先不考慮娛樂)
**根據大家蒐集的數據，幫你自己規劃一下，你要怎麼組合？(至少要有水、冰箱可以用)
==段落二、電力的長距離輸送==
*電的形式：分成直流電(愛迪生)與交流電(特斯拉)
**直流電(Direct Current,DC)：電流的方向為固定方向，不會隨時間的變化而產生改變，用圖形來表示就是一條直線。
**<img src="http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/DC.png" width=300px>
**交流電(Alternating Current,AC)：電流的方向會發生週期性變化，家庭用電大約是以每秒60次的頻率變動，用圖形來表示就是反覆曲線。
**<img src="http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/AC.png" width=300px>
===實作：市電(交流電)的觀察===
#開啟手機，切換至攝影模式。
#調整成240Hz模式。
#對著天花板的燈錄影，再觀看結果。
#改對著老師帶來的燈泡錄影，重複一次。
*<span style="color:red">本次實驗結果依手機狀況決定</span>
<span style='vertical-align:top;'>影片:</span>
<table style='border:none'><tr><th colspan=2 style='border:none'>[http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/用手機慢動作拍攝日光燈管，看到明暗轉換1.mp4 用手機慢動作拍攝日光燈管，看到明暗轉換]</th></tr><tr><th style='border:none'>
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/用手機慢動作拍攝日光燈管，看到明暗轉換1.mp4' type=html5 width=212></videoflash>
</th><th style='border:none'>
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/用手機慢動作拍攝日光燈管，看到明暗轉換2.mp4' type=html5 width=212></videoflash>
</th></tr></table>

===變流(直流電與交流電的轉換)===
*由以上實驗可以知道，現今發電系統使用交流電，但是儲存需要存成直流電的形式
*整流器與逆變器
*整流器(英文：rectifier)，為電源供應器的一部份，是將交流電轉換成直流電的裝置或元件，屬於一種變流器。
*相反的，把直流電轉換為交流電的裝置稱之為「逆變器」，也是一種變流器。

===實作：橋式整流器===
*示波器 × 1 (各組共用，先接好先用)
*三用電表 × 4 (檢測輸入與輸出電壓，沒有也沒關係)
*麵包板 × 4 (上次購買的)  剪刀 × 4
*變壓器 × 4 (PT-12變壓器)  
*麵包板單芯線紅黑各1捲 (0.5mm) 10m (金電子)
*二極體 1N4007 × 16
*電阻 1kΩ × 4
<img src="http://jendo.org/uploadFiles/跨校選修/205/橋式整流.png" width=300px>

==家用電器功率==
===原理頁===
*功率是什麼！？
**功率定義為能量轉換或使用的速率，以單位時間的能量大小來表示，即是作功的效率。
**功率的國際標準制單位是瓦特(W)，名稱是得名於十八世紀的蒸汽引擎設計者詹姆斯·瓦特(James Watt)。
*瓦特表
**為測量電功率的儀表，亦稱功率計，主要由電流線圈與電壓線圈組成，用於量度整體電路或某負載之輸出功率大小。當電流線圈所產生之磁場與電壓線圈所產生之磁場交互作用時，即
產生與電功率成正比之電磁力而使指針偏轉，因此利用瓦特表計可直接測出負載的電功率。(科工館典藏)
*影片操作步驟 (供返家後可以操作)
* [https://www.youtube.com/watch?v=nfFmzaszANw 微型電器功率消耗監測儀]
===活動頁===
*材料準備：
*#微電腦智慧插座
*#數種家電 (吹風機、 USB 快充豆腐頭、 循環扇….等， 共 5ˋ種)
*#紀錄大海報 (或是現場有可書寫大電視)
===🧪實驗步驟： 吃電怪獸在哪===
#每組先到前方拿取一個電器，帶回後進行量測
#需要量測:最大即時功率(Watt)、電流(CUR)、電壓(VOLT)、頻率(FREQ)、3分鐘消耗度數(kWh)
#每5分鐘更換一次電器
#上台寫下各組觀察到的數據


===探究問題===
<details><summary>利用離峰與尖峰電價差，能怎麼「福國利民」？</summary>
<p></p>
<dl><dd>Ans: 利民：吸收投資設備的成本，可以有更多經費建置家用儲能設備(磷酸鐵鋰電池)<br/>福國：減少電廠的總量，減少對環境的影響，減少政府支出，讓國家運作更有彈性</dd></dl><p></p>
</details>
<details><summary>目前家用儲能設備每度成本多少？</summary>
<p></p>
<dl><dd>Ans: 目前電芯每度大約3000元，電池每度8000元。</dd></dl>
<p></p></details>
<details><summary>如何讓家用儲能設備同時支持「家庭電力備援」與「露營」？</summary>
<p></p>
<dl><dd>Ans: 讓設備增加可移動性，比如說改成行李箱或手提。</dd></dl>
<p></p></details>

==台灣電力的長遠未來==
#地熱：台灣地熱潛能約30-40GW，其中淺層資源約1GW，深層資源須突破技術挑戰，透過增強型地熱系統（EGS）等技術開發，具巨大發展潛力。
#黑潮：黑潮在台灣海域的可能開發能量估計約50GW，實際發電潛能全年平均約5.5GW。其中冬季達10GW，夏季約4GW，為穩定的能量來源。
#太陽能
#小風力發電
#小水力發電