再生能源對電網的影響（上）：電力系統如何運作？
更新於 2021/08/20閱讀時間約 4 分鐘
前言
近年再生能源發展快速，尤其是風力發電和太陽能，在全球發電佔比從2010年兩者相加不到2%，到2020年已超過9%。然而，風力和太陽能發電具有間歇性（intermittency），太陽能發電會受到天氣影響，一片雲飄過都會改變發電量，而風速也可能隨時改變。這樣不固定的發電方式，對電力系統有什麼影響？
電力系統如何運作？
電力系統要隨時保持供需平衡。在電燈打開後的數秒內，某個發電機組會增加輸出來供應電燈需要的電力。當燈關掉後，發電機組會減少輸出。
要了解再生能源對電網的影響，首先要了解電力系統如何運作。為了更容易了解，這裡用協力車載人的例子來解釋。此協力車有三個特點：
- 車子要保持一定速度，太快或太慢會失控。
- 沒有煞車，只靠調整動力來控制速度。
- 車載的負載會隨時改變。
要如何保持速度？
車速維持不變，代表輸出等於負載。但當負載突然減少（車子變輕）車速會增加。反之，負載增加時（車子變重）車速會減慢。為了保持車速，動力輸出要隨時根據車速來調整。
當速度變快或是變慢時，踩車子踏板的頻率會跟變化。騎車的人會調整踩踏板的力道，以維持同樣的車速。此外，車子本身有一定的重量，使其有一定前進的慣性（inertia）。車子越重慣性越大，車速改變的幅度越小。了解此協力車的運作機制後，能幫助了解電網運作的兩個重要的參數：電網頻率和系統慣量。
踩踏板的頻率，如同電網頻率
在騎協力車時，每個人踩踏板的力道可不同，但頻率會一致。
傳統大型發電機組使用同步發電機（ synchrouous generator），所有線上機組的轉速和電網頻率同步，如同協力車所有人的踩踏頻率會相同。從前面的例子可知道，當電網的負載大於供電時，頻率會下降，反之頻率會上升。頻率太高或太低，都會損壞電力系統設備。為了維持電網頻率，發電機組會調整輸出，使發電量等同於負載。註：台灣電網頻率為60Hz，一般會維持在+/- 0.5 Hz之間。
當電網頻率低到一定程度時（例如58 Hz），為了維持整體系統的運作，會切斷部份負載（一般說的跳電）。就像協力車的速度過慢時，只好把車上的重物丟掉來減輕重量，使速度不會太低。
協力車慣性就是系統慣量
協力車越重，慣性越大，車速越不容易改變
當負載大於供電量時，線上同步機組的轉速會一起下降。然而，一個大型發電機組的轉動部件（渦輪）可重達數公噸，所有機組加起來可達上百噸，要一定的時間和力量才能讓所有同步的機組慢下來。這讓發電系統有數秒鐘到數分鐘的時間，來增加輸出維持供需平衡。
協力車動力，代表不同發電方式
協力車的動力來源可分成三種：
- 人力：依據速度，改變踩踏板的力道。負載越大，要有更多人來分擔。
- 電動馬達：不管車子速度如何，都會提供固定動力。
- 外部動力：當風吹來時會增加車子前進的動力。
在電力系統中，人力相當於可快速反應的發電機組（例如：水力和燃氣），對維持電網供需平衡很重要。電動馬達為基載機組（例如：燃煤和核能），可提供固定且連續的輸出。外部動力可看作間歇性再生能源發電（例如：風力和太陽能），輸出不固定。
用電量隨時間和季節變化
用電量主要受到人類活動（上下班、假日平日...）和季節（夏天冷氣用量）影響。2017年台灣用電量最低只有15 GW（農曆年凌晨），最高可到36GW（夏天午後），相差了兩倍以上。因此電力系統要有足過的調度彈性，隨著用電變化調整輸出。因此，在一年中有些機組會維持固定的輸出（基載），有些主要在白天輸出（中載），有些只尖峰用電時才會使用（尖載）。
小結
發電和用電量要隨時持保平衡，而用電量隨時都在改變。因此現有的電力系統有許多技術，來維持電網的平衡。了解這點後可知道，風力和太陽能發電佔比低時，對電網運作影響不大。但多少的比例才不算高？當比例高時該怎麼辨？這些在下一篇文章會討論。
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隨著全球對於環保議題的重視與對氣候變遷的關注日益增加，電動車（Electric Vehicles, EVs）成為了未來交通工具發展的重要趨勢之一。其中，EV動力傳動系統（EV Powertrains）中的電動機技術扮演著關鍵角色，對於EV的效能與性能有著重大影響。
馬達（也稱為電動機）是將電能轉換為機械能的重要裝置，廣泛應用於各種工業和日常生活中。馬達根據工作需求、應用場合的不同而分為多種類型。接下來本文將介紹幾種常見的馬達類型及其應用。
電量接受倍增線。 太陽能、風力。是1：1的經過管線，那如果是1：5呢？
管線材質和設計,看看哪種方案能達到最高的能量轉換效率,同時又能確保安全性。
能量倍增的技術應用在太陽能和風力發電系統上,那將會大大提升再生能源的整體效率。
就好比沒換過的裡面，結構與線的太陽能板與換成倍增線的。
效果
本文是筆者在查反電動勢公式時，赫然發現並未詳細描述，故進行補完。
反電動勢的數學公式，最常出現在馬達電器方程式當中，是用來描述馬達運作時的電能狀態的數學表示式；如下列所式，其中V為馬達輸入電壓，i為馬達電流，Rm則是馬達電阻，Lm是馬達電感，di/dt代表電流對時間的微分，因為馬達電感的作用僅在電
特別標示年度，係因為隨科技技術的發展，現在的假，在未來可能成真。
發電機的假議題，並非僅針對電動輔助自行車，而是所有的電動載具加裝發電機，其實都很容易不切實際。但不能全盤否定，至少筆者在部分的電動車上有看到正確且巧妙的使用實例；如下圖所示，是利用車子運行時會遇到的額外動能來進行充電，而非直接耦合車
電動自行車產業喜歡玩數字之爭，因此有段時間筆者常被要求拉高馬達轉矩值；以中置馬達為例，開始基本要求的轉矩值為50Nm，之後一路擴增到120Nm，現今是否有再持續增加，筆者就沒有再追蹤下去了。
筆者不愛這數字之爭，主要是從系統搭配的角度來看，就算馬達能作到如此大的轉距動能輸出，其實整台電動自行車並沒
太陽能發電是一種利用太陽光來生成電力的清潔能源。太陽能發電容量指的是在一定期間內發電系統能夠產生的最大電力值，它是一個重要的指標，反映了太陽能發電系統的性能。
這個容量取決於太陽能發電系統的設備和結構，為了理解它，需要了解一些重要的基本概念。但是跟水壓、水流不同的是，電壓、電流是抽象的形容且我們的
併網型太陽光電發電系統是指太陽能發電系統與電網相連，將所產生的太陽能電力輸送到電網中。這樣的系統通常包括太陽能電池板、逆變器、連接線和計量裝置等組件。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電，逆變器將直流電轉換為交流電，然後輸送到電網中。
兩個題目思考一下：
10平方公尺的太陽能電池板可以讓電動車每年行駛多遠？
太陽能源會枯竭嗎？
關於1 可以行駛9000公里！怎麼算出來的？算式如下：
但我知道大家沒有耐心看，總之1,000kWh的電力能量相當於3,600MJ（1kWh＝3.6MJ)。另外，電動車的燃費（10・15模式）為0.
太陽能電池板的廢棄處理原則上由發電業者或解體業者負責，與其他業務一樣。因此，再生能源固定回購價格（FIT）的設定是考慮到廢棄所需成本。雖然這一般不太被人知悉，但這是自FIT制度創立以來一直持續的價格設定理念。
然而，如果在廢棄時業者的資金不足，事業結束後太陽能電池板被遺棄或非法棄置的風險就
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