2025不遠，台灣應盡速推動抽蓄水力發（02/04/2021 蘋果日報）
“..... 台灣目前是可以有條件利用既有水庫，進行抽水蓄能之抽蓄水力發電開發。它一般的運作模式是不受天候影響，在用電離峰時(通常為夜間)，將水抽回電廠上方水庫，而在用電尖峰時放水，利用重力能發電並即時納入電網供電。抽蓄水力發電就如同一個水電池，一個可以隨時供電的巨大水電池。
抽蓄水力發電和風力發電或太陽能發電比較，後兩者雖利用可再生能源，但風力或太陽能之提供變化性大，具有間歇性和季節性之差異；抽蓄水力發電則利用水位之高低差位能發電，較具穩定性，亦即可確保電源之穩定。
抽蓄水力發電設施使用壽命長、操作靈活性高，但開發的初設成本較高，所以恐受財政限制而未能開發，但後續的營運成本低，因為它不用購買燃油、燃氣化石燃料或煤炭來燃燒產生水蒸氣推動渦輪機發電，所以也不會產生大量之溫室氣體。由於抽蓄水力發電的多種優勢，有望在未來幾年內成為全球最大的可再生電力來源，提供永續發展之巨大電力。....."
（★ 編按：雖然包括水力發電，無論是慣常式大型水力發電，或者是川流是小水力、為水力發電，都被認定為再生能源發電的項目，但是同樣利用水力高低位差動能來發電的抽蓄式水力發電本身所發的電力並沒有特定屬性，端看用來抽取發電蓄能用水的電力來源，若是採用再生能源電力來源作為抽水蓄能用電，那麼這樣的抽蓄式水力發電所發出的電力，就符合再生能源電力的定義。）
本文作者：周金柱／退休人員、中央大學博士
世界上之水力發電自1880年代開發利用已超過140年，1905年台北近郊的新店溪上游也建造了一座發電容量為500千瓦的水力發電站。歷經將近一個半世紀的歲月遞嬗，水力發電設施設計的創新和變化，並在全球各地的普及，實已非白頭宮女話當年可以一語道盡。
水力發電有數種類型，如利用河道、潮汐、抽水蓄能等方式。台灣目前是可以有條件利用既有水庫，進行抽水蓄能之抽蓄水力發電開發。它一般的運作模式是不受天候影響，在用電離峰時(通常為夜間)，將水抽回電廠上方水庫，而在用電尖峰時放水，利用重力能發電並即時納入電網供電。抽蓄水力發電就如同一個水電池，一個可以隨時供電的巨大水電池。
抽蓄水力發電和風力發電或太陽能發電比較，後兩者雖利用可再生能源，但風力或太陽能之提供變化性大，具有間歇性和季節性之差異；抽蓄水力發電則利用水位之高低差位能發電，較具穩定性，亦即可確保電源之穩定。
抽蓄水力發電設施使用壽命長、操作靈活性高，但開發的初設成本較高，所以恐受財政限制而未能開發，但後續的營運成本低，因為它不用購買燃油、燃氣化石燃料或煤炭來燃燒產生水蒸氣推動渦輪機發電，所以也不會產生大量之溫室氣體。由於抽蓄水力發電的多種優勢，有望在未來幾年內成為全球最大的可再生電力來源，提供永續發展之巨大電力。
抽蓄水力發電之開發屬於重大開發，除必須受現有相關法規之管理管制外，不免會讓相關民眾或團體對環境和社會之影響表示關切。目前要進行水力發電開發，必須先通過文化部水下文化資產審查，以及環保署環境影響評估審查，而審查前的現地資料調查及審查的過程是相當耗費時日的。
台灣對於抽蓄水力發電的開發，近20多年是停頓的，為了因應全球氣候變遷、新興經濟產業對能源的需求、能源應用的轉型、清潔能源的採用、環境污染的防治，以及達成2025年再生能源佔比達20%的國家政策目標，台灣當前應盡快開始進行抽蓄水力發電的規劃，並且通過相關管制法規主管機關的審核，以及取得民意的支持，迅速進行開發。
完整內容請見：
https://tw.appledaily.com/forum/20210204/QBZR2QQ42VHUHOPVNJ4C75K5PM
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重力位能定義 在 Re: [問題] 作功跟位能為何差一個負號? - 看板Physics 的推薦與評價
※ 引述《Philethan (PE)》之銘言：
作功跟位能的關係和超距力其實沒啥關係。就算接著一條水平彈簧
，定義彈力位能的方式也是一樣。所以這個作功和位能差一個負號
的事實和你的力是超距還是接觸沒關係。所以以下我就用彈簧當例
子避免混淆。
我的理解是位能只是一個方便用的東西。如果你不喜歡，你可以選
你的系統讓彈簧變成外力，比方說木塊接彈簧，你選木塊當系統。
那彈簧給的力就變外力。這個外力會對木塊（系統）作功，然後做
的功就是系統能量改變。對這個簡單的木塊系統，他的能量就是動
能。所以你會有外力作功等於動能改變。這個等式是當你選系統是
木塊的時候寫下的等式。而且這個外力作功有點討厭，你還需要Fdx
一小塊一小塊算（積分）。那有沒有簡單一些的作法（想法）？接
下來就連接到所謂保守力的概念。這個Fdx積分只有兩種行為：一種
是與路徑細節*無關*;另外一種是與路徑細節*相關*。如果與路徑細
節相關，那就很不幸的要認真做積分（或是很幸運的，高中一般不
會考，比方空氣阻力，作用路徑越長，作功越多）。如果是與路徑
細節無關的，那就很幸運，只要作過一次積分，可以有很簡單的操
作方式。比方說，地球表面重力作功，mgy;彈簧彈力作功，
-kx^2/2等等。
更明確一點，
彈簧（外力）作功＝-k/2(x_f^2-x_i^2)=m/2(v_f^2-v_i^2)
如果你今天做一個簡單的移項，你會得到
m/2(v_f^2-v_i^2)-[-k/2(x_f^2-x_i^2)]=0
這個時候如果你定義一個簡單的函數U(x)=k/2 x^2，你會發現你得到
m/2 v_f^2+U(x_f^2)=m/2v_i^2+U(x_i^2)
現在為止你還不知道這個函數是什麼鬼，但是你知道（1）如果這個
外力作功可以寫成只和起始位置（x_i）和最終位置（x_f）的差值，
而和中間發生多少轉折無關，你一定可以有這個函數U(x)。（2）如
果你用這個函數去了解你的系統，只要你告訴我一開始系統的狀態（
最初位置和一開始的速度）我就知道有一個量（1/2 mv^2+U(x)）在
整個運動過程中是不會改變的。這個U(x)很酷，這個系統可以做很複
雜的事情，但是這個量都不會改變。那乾脆給他一個名子吧。第一，
他跟動能相加，所以單位是能量。第二，他只和位置有關。所以很自
然就叫這個東西位能。從這裡我們也可以理解教科書上所謂的保守力
和非保守力是什麼意思。簡單講就是如果這個力的作功可以寫成只和
起始和最終位置相關的函數而和路徑細節無關，那我們就叫他保守力
。然後可以換一個角度去想你的系統，把作用在這個系統上的外力全
部找出來，然後正常來說你要把這些功都算出來，但是那些所謂的保
守力，可以用位能這個方式去了解，所以可以簡化你的問題。
也就是說
W(所有外力)=W(保守)+W(非保守)=動能改變
W(非保守)=動能改變+(-W(保守))=(Ek(f)-Ek(i))+[U(f)-U(i)]
如果非保守力不作功或不存在，那你就會有能量守恆。從這裡也可以
看到位能絕對值沒有意義，只有他的差值有意義。也就是說正確說法
應該是作功跟位能的*差值*差一個負號。假設一開始某個位能零點訂
出來了，你算作功，你會發現跟位能零點沒關係。但是位能的值卻取
決於你怎嚜選原點。
用上面這個想法，可以避免掉很多似是而非的問題，比方說用手拿木
塊，把他往上抬高。從能量角度來看有兩種說法: (1)你的手對這個
木塊作功，所以能量提高。(2)考慮重力和你的手的作用力方向相反
，所以做的總功是0，那多出來的位能哪來的？
不用以太，我們還是可以了解那個負號哪裡來，就是移項換一個角度
想事情罷了。
: 之所以會覺得奇怪，是因為我們尚未理解「位能不是物體的能量」的意涵。
: 法拉第之所以提出力線，甚至Maxwell是基於存在著以太的前提來推出以太的
: 流體方程式的精神，其實就是講同樣一件事情：
: 「超距力不應該存在，畢竟這非常違反直覺。我怎麼能隔空抓藥呢？」
: 看看牛頓當時說的一段話：
: 「實在難以想像沒有生命的物質能夠作用與影響其它物質，不需要非物
: 質傳遞機制，不倚靠彼此接觸…….對物質而言，引力應該是內在的、固
: 有的、基礎的，使得一個物體能夠作用於以真空相隔有限距離的另一個
: 物體，不需要通過任何媒介傳遞作用力從一個物體到另一個物體，這對
: 我來說是一個特大荒謬，我相信不會有任何在哲學方面具有足夠思考能
: 力的人士會墜入其中。引力必定是由按照某種定律作用的機制所造成的。
: 至於這機制到底是物質的還是非物質的，在這裡我留給我的讀者來思考。」
: 話說回來，那 F=-dU/dx究竟是什麼意思？或者，Fdx=-dU是什麼意思？
: 設想有一木塊從空中落下，移動了 dx，那麼我們說
: 重力場對木塊作功為 Fdx，因此，W = Fdx = dE(木塊)。
: 請問木塊的能量來自於「誰」？其實就是來自重力場（而不是
: 地球），因此，木塊對重力場作功就是 -Fdx，可以根據牛頓
: 第三定律理解它，所以，-Fdx = dE(重力場)，而重力場的能
: 量就是重力位能(U)。
: 由此可得：重力場對木塊所作的功 = W = Fdx = -dE(重力場) = -dU。
: 值得注意的是，W有兩種意涵，一種是重力場對木塊所作的功，一種是
: 木塊對重力場所作的功。然而，我們只會用到重力場對木塊所作的功，
: 所以我們寫下的「W」，總是這個意思。
: 【註】傳統國高中物理課程，都會將位能視為「物體與地球共有的」能量，
: 但按照上述說法，「物體與地球共有的能量」是無意義的。能量是存在於
: 場之中，也就是重力場之中。重力位能不是物體的，而是重力場的。在古典
: 物理中，重力場能承載能量、能承受力量。
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: 更多想法可參考我以前寫的文章，《古典物理之重力場的意義分析》。
: https://goo.gl/8WfyaZ
: 也可以參考 Mary B. Hesse 的
: 《Forces and Fields : The concept of Action at a Distance》
: 上述一切想法皆源自 Mary B. Hesse 的書，以及自己的整理。
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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1478225283.A.6E6.html
※ 編輯: sea010461 (73.78.133.41), 11/04/2016 10:32:31
※ 編輯: sea010461 (73.78.133.41), 11/04/2016 10:34:27
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