能源与永续发展

能源與永續發展如何在區域地理中連結設計者：王耀輝高中地理資訊教學範例投影片內容綱要•能源議題在區域地理教學上的延伸•能源的分類•能源的可轉換性•能源分佈的區域性---現今世界主要能源產區與消耗區•能源的生產與消耗能在區域地理中的哪一部份呈現•如何利用網路資源結合地理資訊系統製作教材•使用不可更新能源的缺點•開發不可更新能源的爭議(casestudy--Alaska)•能源使用的趨勢(casestudy--Denmark)•現今世界主要能源公司發展趨勢(BP----casestudy)聲明•本教材彙整製作的目的並非是為了讓老師們可以直接利用此份投影片完成一堂課，而是為了讓老師們節省蒐集資料的時間，藉由文件中所提到的相關資源為出發點，結合現有課綱中所訂定出的框架，來編製出更豐富、更適性化的教材。此次蒐集的能源議題相關網站•ThinkEnergy•聯合國聯合國永續發展處的永續發展趨勢報告•國際能源總署(IEA)的世界能源展望(WorldEnergyOutlook)•環球能源網•OPEC•BPstatisticreview•OurEnergy•Teachers’ResourcesExchange能源議題在區域地理教學上的延伸•人類生活非常仰賴能源，從烹調食物、交通運輸、製造產品，乃至於生活娛樂，都得依靠能源。簡單地說﹐能源就是人類用來維持生存活動的能量來源。•目前全世界對於能源的消耗量，每年以2~3％的比率持續增加，全世界各地對於能源的需求與日俱增。•然而目前全球依賴最重、使用最多的煤、石油和天然氣等化石燃料(佔今日能源供應市場的90%以上)卻漸漸枯竭，且會對生態環境造成污染和破壞。•而大量能源需求背後所造成的政治、經濟、環境變化，早已是國際性的議題。•就區域地理的觀點而言，能源是一個探索單一區域的發展脈動以及區域之間互動的良好切入點。•而如何將其與教綱中永續發展的概念相互結合，更是教學上迫切須要思考的議題在開始進入地理議題前我們得先對能源有所認知能源的分類能源初級能源再生能源太陽能、風力能、水力能、生質能、海洋能、地熱能等非再生能源石油、天然氣、煤、核能等。次級能源電能、汽油、煤氣、電磁能等能源的可轉換性風力燃料水力太陽鍋爐陽光風車或水車熱機發電機太陽電池機械能電能電能熱能資料來源:華興版生活科技各種主要能源的產銷分布•石油•煤•天然氣•電能2006年全球石油産量排行榜排名國家生産量（百萬噸）所占份額（%）1沙烏地阿拉伯阿拉伯514.613.12俄羅斯480.512.33美國311.884伊朗209.85.45中國183.74.76墨西哥183.14.77加拿大151.33.98委内瑞拉145.13.79阿拉伯聯合大公國138.33.510科威特133.23.4資料來源:環球能源網2006年世界主要石油生產國2006年全球煤炭探明儲量排行榜排名國家探明儲量，百萬噸所占份額(%)儲比（R/P）12345678910美國俄羅斯中國印度澳大利亞南非烏克蘭哈薩克斯坦波蘭巴西2466431570101145009244578500487503415331279140001011327.117.312.610.28.65.43.83.41.51.12345004820721019042432590500資料來源:環球能源網2006年全球煤炭生産排行榜排名國家探明儲量，百萬噸所占份額，%12345678910中國美國印度澳大利亞俄羅斯南非德國印度尼西亞波蘭哈薩克2380.01053.6447.3373.8309.2256.9197.2195.0156.196.338.417.07.26.05.04.13.23.12.51.6資料來源:環球能源網2006年世界主要煤炭生產國2006年世界前20位國家天然氣探明儲量排行榜排序國家探明儲量(萬億立方米)占世界(%)儲采比1234567891011121314151617181920俄羅斯伊朗卡塔爾沙烏地阿拉伯阿拉伯阿拉伯聯合大公國美國尼日阿爾及利亞委内瑞拉伊拉克哈薩克斯坦挪威土庫曼斯坦印度尼西亞澳大利亞馬來西亞中國烏茲别克斯坦加拿大荷蘭47.6528.1325.367.076.065.935.214.504.323.173.002.892.862.632.612.482.451.871.671.3526.315.514.03.93.33.32.92.52.41.71.71.61.61.51.41.41.31.00.90.777.8大于100大于10096.0大于10011.3大于10053.3大于100大于100大于10046.035.667.041.241.833.78.921.8資料來源:環球能源網世界主要天然氣蘊藏國2006年世界前10位國家LNG生産量排行排名國家生産量，10億立方英尺所占比值，%1234567891011美國沙烏地阿拉伯阿拉伯加拿大墨西哥科威特澳大利亞俄羅斯阿拉伯聯合大公國委内瑞拉印度挪威前10位小計世界其他世界合計75468.237044.032330.9.22922.019684.810902.39127.98978.67312.96534.56201.2235507.235844.9271352.227.813.711.98.46.94.03.43.32.72.42.386.813.2100.0資料來源:環球能源網2006年各國能源消費結構排行國家石油天然氣煤炭核能水力等合計美國938.8566.9567.3187.565.92326.440.4%24.4%24.4%8.1%2.8%100.0%加拿大98.887.035.022.379.3322.330.7%27.0%10.7%6.9%24.6%100.0%法國92.840.613.1102.113.9262.635.3%15.5%5.0%38.9%5.3%100.0%德國123.578.582.437.96.3328.637.6%23.9%25.1%11.5%1.9%100.0%意大利85.769.417.4-9.7182.247.0%38.1%9.5%-5.3%100.0%英國82.281.743.817.01.9226.636.3%36.1%19.2%7.5%0.8%100.0%俄羅斯128.5388.9111.535.439.6704.918.2%55.2%16.0%5.0%5.6%100.0%日本235.076.1119.168.621.5520.345.2%14.6%22.9%13.2%4.1%100.0%韓國105.330.854.833.71.2225.846.6%13.6%24.3%14.9%0.5%100.0%印度120.335.8237.74.025.4423.228.4%8.5%56.2%2.1%6.0%100.0%中國363.052.21198.812.394.31720.721.1%3.0%69.7%0.7%5.5%100.0%世界合計3889.82574.93090.1635.5688.110878.535.8%23.7%28.4%5.8%6.3%100.0%資料來源:環球能源網能源與永續發展的連結世界主要初級能源需求量資加趨勢資料來源:WorldOiloutlook２００７歷年來世界各地能源需求區域結構的比較資料來源:worldenergyoutlook2005世界各地使用能源導致二氧化碳排放的趨勢資料來源：:worldenergyoutlook2005以BPworldEnergyreview結合ArcGIS以BPworldEnergyreview結合ArcGIS操作流程•先下載BP資料•將BPenergyreview各分頁單獨儲存成dbf格式•開啟ArcMap中的世界地圖範本檔•使用join功能將原本範本檔中的屬性資料與剛剛所完成的dbf檔結合•以barchart方式繪出所需要的圖檔先下載BP資料BPstatisticreview將BPenergyreview各分頁單獨儲存成dbf格式(1/3)將BPenergyreview各分頁單獨儲存成dbf格式(2/3)將BPenergyreview各分頁單獨儲存成dbf格式(3/3)開啟ArcMap中的世界地圖範本檔使用join功能將原本範本檔中的屬性資料與剛剛所完成的dbf檔結合(1/3)使用join功能將原本範本檔中的屬性資料與剛剛所完成的dbf檔結合(2/3)使用join功能將原本範本檔中的屬性資料與剛剛所完成的dbf檔結合(3/3)以barchart方式繪出所需要的圖檔(1/3)以barchart方式繪出所需要的圖檔(2/3)以barchart方式繪出所需要的圖檔(3/3)成果成果成果成果成果成果成果成果能源優缺點煤優點儲藏量豐富與其他能源相比，相對較便宜為主要發電來源.缺點工廠所排放的煙霧是導致酸雨的主要成因建築、各種文物的破壞，以及野生動物受到傷害石油優點運輸方便儲存容易使用便捷缺點當油輪在海上遇難時，往往會導致相當嚴重的汙染運輸工具(如汽車)是導致空氣汙染的重要來源天然氣優點與煤跟石油相比，燃燒效率較高，較不會產生汙染缺點仍是不可更新能源，會有使用完的一天各種主要能源在使用上的優缺點能源優缺點風力優點沒有燃料問題不會產生輻射與二氧化碳等公害取之不盡，用之不竭，沒有能源危機建造費用低廉缺點風力不穩定，風力和風向時常改變，能量無法集中發電成本過高太陽能優點減少二氧化碳排放，緩和溫室效應及酸雨太陽能是乾淨、取之不盡的能源安全性高、裝設器材十分有彈性發電來源成本低缺點器材昂貴目前技術受限，無法充分利用受到天候影響明顯各種主要能源在使用上的優缺點能源優缺點生質能優點可與農業相結合目前技術已逐漸成熟缺點需要利用大量土地仍然在某些程度上會造成汙染地熱優點運轉成本低附加價值多元化缺點初設成本高當地環境負荷大供應源產量與位置掌握不易各種主要能源在使用上的優缺點開發不可更新資源所產生的衝突案例探討---阿拉斯加油田的開發資料來源:ThinkEnergy開發可更新能源的爭議---台灣是否可以向丹麥的風力發電經驗取經•丹麥是目前風力發電占全國總發電量最高的國家•其發電量佔全國總發電量的20%，且目前仍有繼續提高的趨勢•其主要發電量最高季節為冬季，剛好與其耗電量高峰季節相符合•台灣風力最強時刻為冬季，但耗電量高峰則在夏季•以發電條件而言，我國不如外國•但風力發電量的提高有助於我國碳排放總量之減少我國風力發電廠發電狀況台灣夏季風力不穩定造成風力發電效益大打折扣資料來源:能源委員會風力示範推廣計劃網站現今世界主要能源公司對永續發展趨勢的回應—以BP為案例BP(BritishPetroleum)簡介•根據2007年石油情報周刊(PetroleumIntelligenceWeekly)報導，為全世界第四大石油公司•2006年營業額約2659億美金，稅前盈利約448億美金BP針對永續發展之回應•在1997年時，為世界第一家針對全球氣候變遷提出回應針對全球暖化問題提出正面回應的能源公司•2000年改變公司商標(以綠色企業自許)，並提倡公司代號改為BeyondthePetroleum•每年出版企業永續報告•積極贊助再生能源技術發展BP對於可再生能源之研發資料來源:綠色科技與永續發展(阮國棟講座)BP對於可再生能源之研發•提供UCBerkeley十年期500萬美金計畫，從事奈米矽棒太陽能電池研發。(NSCInternationalCooperationSci-TechNewsbrief,2006)資料來源:綠色科技與永續發展(阮國棟講座)BP的多媒體下載區但是這並不代表BP已經不再汙染環境了•2001與2006年BP列名全球十大破壞環境公司•2006年七月，BP坦承該公司於阿拉斯加苔原區外洩270,000加侖原油活動•BP是依據公司那一項營運原則而由石油公司轉型為”能源公司”?•BP的營業處遍及全球各地，而在台灣我們也有一家公司是BP占有主要股權的公司，你能找得到嗎(試由公司網站所提供的永續地圖找到該公司)?•這間公司的營業項目跟BP在世界其他地方有明