校園節能大作戰~智慧教室能不能?

專題名稱校園節能大作戰~智慧教室能不能?

專題描述一、研究動機
台灣大部分的電都來自火力發電,是不環保、消耗地球資源的發電方式。我們透過田野調查,了解花蓮縣境內鄰近學校的鄉鎮電力來源。蘇貞昌院長於109年7月7日宣布,111年夏天將從安全校園進入舒適校園,不分城鄉,學生上課時班班都有冷氣吹。 因此學校開始利用教室的頂樓建置太陽能發電系統。隨著各班開始使用冷氣,校園用電量似乎居高不下,身為地球公民,我們應該為這件事情想想辦法。於是我們決定從最熟悉的校園開始研究,瞭解校內的用電量、用電方式,最後設計一份智慧教室模型,作為改善教室用電量的參考。
二、研究目的
(一)透過田野調查,瞭解花蓮縣發電廠的設置與運作現況。
(二)透過訪談法,瞭解東華附小的用電情形。
(三)透過問卷調查,瞭解東華附小師長們對學校用電情形的想法。
(四)透過設計自動感應設備的教室模型,尋找智慧節能的可行性。

隊伍名稱智慧節能調查隊

指導老師張玉真 謝佳瑾

參賽學生紀之晨 洪崇皓 江為謙 胡謙謙

序號檔案內容上傳者最後修改
5作者 國家發展委員會
來源 臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明
描述 科學證實氣候變遷造成的影響已經相當緊急,氣候議題引發國際高度重視,各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動。為呼應全球淨零趨勢,2021年4月22日世界地球日蔡總統宣示,2050淨零轉型是全世界的目標,也是臺灣的目標。
我國於2022年3月正式公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」,提供至2050年淨零之軌跡與行動路徑,以促進關鍵領域之技術、研究與創新,引導產業綠色轉型,帶動新一波經濟成長,並期盼在不同關鍵里程碑下,促進綠色融資與增加投資,確保公平與銜接過渡時期。
我國2050淨零排放路徑將會以「能源轉型」、「產業轉型」、「生活轉型」、「社會轉型」等四大轉型,及「科技研發」、「氣候法制」兩大治理基礎,輔以「十二項關鍵戰略」,就能源、產業、生活轉型政策預期增長的重要領域制定行動計畫,落實淨零轉型目標。
透過打造具競爭力、循環永續、韌性且安全之各項轉型策略及治理基礎,以促進經濟成長、帶動民間投資、創造綠色就業、達成能源自主並提升社會福祉。「2050淨零轉型」不僅攸關競爭力,也關係環境永續,必須打下長治久安的基礎,才能留下一個更好的國家給年輕人。
洪崇皓2023/9/24 下午 09:10:41
4作者 經濟部能源局
來源 中華民國經濟部
描述 我國能源轉型以減煤、增氣、展綠、非核之潔淨能源發展方向為規劃原則,確保電力供應穩定,兼顧降低空污及減碳。
一、展綠:
為擴大再生能源推廣,經濟部訂定2025年再生能源發電占比20%政策目標。現正積極推動太陽光電及風力發電,預計2025年太陽光電裝置容量達20GW,離岸風力裝置容量則達5.7GW以上。
再生能源資訊網https://www.re.org.tw/default.aspx
二、增氣:
我國為達成能源轉型目標,天然氣發電占比將達50%,並考量工業鍋爐改供天然氣,國內天然氣用量將大幅成長。為確保天然氣供應穩定,已實施以下因應措施:
(1)台灣中油公司正積極進行臺中及永安接收站擴建計畫及第三接收站興建計畫,而台灣電力公司亦規劃新建協和接收站與臺中港接收站,以滿足國內天然氣增加需求。
(2)臺灣2018年增訂天然氣安全存量,逐步提高自備儲槽容積及安全存量。現行儲槽容積天數至少為15天,安全存量天數至少為7天,2027年儲槽容積天數至少為24天,安全存量天數至少為14天。
(3)為提供穩定貨源及分散風險,臺灣2019年自16國進口液化天然氣,而美國Cameron LNG氣源亦自2019年9月開始供應。
三、減煤:
2025年前未規劃新擴建任何燃煤機組,燃煤機組除役後,改建為燃氣機組。
四、非核:
政府歸零思考,無預設立場,務實檢視核能延役或核四重啟,但客觀事實不可行,地方也不支持,延役或重啟困難重重。
洪崇皓2023/9/24 上午 08:35:36
3作者 莊閔傑
來源 能源教育總中心
描述 我國政府自2016年開始大力推行能源轉型政策,制定了以太陽能與風力發電為主,2025年發電量佔比達20%的再生能源發電目標,根據《再生能源發展條例》定義,再生能源包含了:「太陽能、生質能、地熱能、海洋能、風力、非抽蓄式水力、國內一般廢棄物與一般事業廢棄物等直接利用或經處理所產生之能源,或其他經中央主管機關認定可永續利用之能源」。其中,「小水力發電」屬於非抽蓄式水力的一種:「指利用圳路或既有水利設施,設置未達二萬瓩之水力發電系統」。
水力發電的技術發展超過150年,是零廢棄物、零排碳的發電方式,過去台灣水力發電廠的開發方式,常於山坡地大面積開挖建設,並興建攔水壩(堰),對環境有不良影響,因此為人所垢病。此外,優良壩址日益減少、環保團體抗爭等因素,讓能新增的慣常水力電廠與開發規模也逐漸減少,因此小型或微型水力發電也成為近20年國際技術發展趨勢。
利用「圳路或既有水利設施」的小水力發電是對既有水源的再利用,適合小水力發電安裝的地點包含了上水(自來水系統)、下水(汙水廠系統)、農水(農業灌渠圳路系統)、河水(第一與第二級河川)、尾水(調整池、放流池、尾水路等)、伏流水(攔沙壩、伏流水源處)等,是目前已知最具備清潔能源條件、對環境與生態影響最小的發電方式,是真正的綠色能源,具有永續與循環再生的效益。
其中,由農田水利署所轄的農田灌溉圳路遍佈於約38萬公頃土地上,幹線長度3666公里、支線長度4866公里[1] ,農田灌溉用水是農業生產的重要基礎,除了提供傳統農業生產用途,水田湛水更具有涵養地下水源、調蓄暴雨洪水、保育生物多樣性及調節微氣候等生態機能,對水資源涵養及生態永續扮演重要角色,而灌溉用水所建構的農田與農村景觀也提供了休閒旅遊與文化教育的生活功能,甚至在枯旱時期扮演支援民生與公共用水的重要角色。
紀之晨2023/9/21 下午 05:15:50
2作者 APOLLOPOWER
來源 https://apollopower.tw/photovoltaic-classroom/class-pv-solar-energy/
描述 太陽由氫與氦的核融合(核融聚)產生大量熱能,核心溫度高達1,400萬度,表面也近6,000度(5800K)高溫,在已知的45.67億年間,不斷地向太空釋放光和熱(輻射)。
廣義的太陽能提供地球萬物的生長,包括維持地表氣候溫度、地表湖泊、河流、海洋的水循環、植物的光合作用;狹義的太陽能是指我們人類通過一些機電裝置,直接或間接將接收到的太陽輻射轉換為熱能或電能,小到太陽能手錶、計算機、熱水器、大到太陽能發電廠、或是人造衛星的太陽能板。
紀之晨2023/9/17 上午 10:22:52
1作者 邱詠程-國立成功大學資源工程學系
來源 https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=d7453e0b-23a1-469a-9eb8-e65fd36e3965
描述 台灣再生能源截至2022年底裝置容量為1412.9萬瓩(14,129MW),占台灣總發電設備6,194.0萬瓩之22.8%。2022年度台灣再生能源發電量為238.43億度(23,843GWh),占台灣總發電量比例為8.30%,蔡英文正府及林全內閣希望於2025年達成「非核家園」,再生能源發展目標為再生能源裝置容量達2,700萬瓩(27GW),再生能源發電量占總發電量比例達20%。
紀之晨2023/9/17 上午 09:58:31

序號封面照內容說明上傳者最後修改
8類別 相簿集
名稱 學校的太陽能板
說明
一、時間:某個禮拜的星期日
二、學校頂樓
三、老師帶著我們來到學校的頂樓,發現的上頭竟然有數不清的太陽能板,用來提供一些學校裡的用電,看著那大大的太陽能板,老師好像看出我們的疑惑,於是和我們解釋,其實太陽能板裝在地上比較好,因為比較不容易被吹壞,可惜學校的土地不夠大,不能裝在地上,如果放置在地上反而比較占空間。
胡謙謙2023/9/25 下午 05:01:37
7類別 相簿集
名稱 我們的成品 智慧教室
說明
一、時間:報告後
二、地點:教室
三、說明:這是我們的教室,他是利用太陽能板發電,發明原因是為了給教室的電燈使用,能讓學校更省電、省錢,而且地學校太陽通常很大,發電效果會比其他方式還要好。
胡謙謙2023/9/25 下午 04:57:49
6類別 相簿集
名稱 製作智慧教室
說明
一 時間:112.05.12(五)早上9點
二 地點:教室內
三 內容:我們在做智慧教室時,不斷出現問題,例如:發電機無法發電、找不到可使用的材料、沒有材料等......我們一起解決,還有在製作智慧教室時,也有開心的事例如:和同學一起討論、做完時的成就感等......在這過程中我們努力克服,在努力下製作出了「智慧教室」這些事令人難忘
江為謙2023/9/25 下午 04:41:41
5類別 相簿集
名稱 在教室討論
說明
一、時間:112.05.24(三)早上9點
二、地點:教室裡
三、內容:這是我們班在班上討論智慧教室,大家一起做出智慧教室。我們還一起去採買購物,好有趣,學到很多知識。最後,我們還報告給老師聽,是特別的經驗!
謝佳瑾2023/9/18 下午 02:24:25
4類別 相簿集
名稱 鳳林垃圾掩埋場旁的太陽能板
說明
一、時間:112.09.10(五)早上10點
二、地點:鳳林垃圾掩埋場
三、內容:我們到鳳林看了特別的太陽能板,為什麼我會說特別,因為太陽能板下有垃圾,只要認真看就看的到
謝佳瑾2023/9/18 下午 02:23:15
3類別 相簿集
名稱 田野調查:太陽能板追日系統設計
說明
一、時間:112.09.10(日)早上9點
二、地點:東華大學
三、內容:這裡是東華大學,老師告訴我們那是追日系統,它會跟著太陽而改變角度,因為上面有光敏電阻,所以能感應太陽的移動方向,發出比較多的電,給綠能公車使用。
謝佳瑾2023/9/18 下午 02:22:45
2類別 相簿集
名稱 智慧教室的製作過程
說明
一、時間:112.05.12(五)早上9點
二、地點:教室裡
三、內容:大家一起研究智慧教室的材料,讓教室比較省電。用光當作太陽能板,模擬太陽能板被太陽照到,測試它是否成功。
謝佳瑾2023/9/18 下午 02:22:37
1類別 相簿集
名稱 認識學校的太陽能板
說明
一、時間:112.09.17(日)早上10點
二、地點:東華附小涵育樓頂樓
三、內容:我們學校也有太陽能板,我們非常好奇,所以大家一起去看,我們發現我們學校的太陽能板不像我們校外教學看到的,我們發現了學校的太陽能板都在學校最高的地方
謝佳瑾2023/9/18 下午 02:22:30

序號內容上傳者最後修改
8作者 胡謙謙
標題 報告
內容
一、時間:完成智慧教室的那天
二、地點:教室
三、事件:老師突然要我們報告給學校的很多老師聽,會有一大堆的老師來聽,好可怕!報告的那天到了,不管是誰一定都非常緊張,好險我們最後驚險的通過了。一開始,我們一上台,馬上緊張到腦袋一片空白,好險很快就有人恢復正常,但後面其實也沒有很順利,接二連三的發生了一些事,最後我們還是報告完了。經過這次的報告,我們下次應該會更進步,報告會更好。

胡謙謙2023/9/25 下午 05:12:40
7作者 洪崇皓
標題 製作原因
內容
有時忘記關燈導致浪費電,積少成多,最後可能會造成全球暖化惡化,到時候地球就完蛋了,所以我們在四年級的112.05.24(三)早上9點開始做智慧教室模型,它會自動關燈,對感應器揮手就會開燈,這樣就不會有忘記關燈導致浪費太多電的問題,我們運用自然資源—太陽能發電來提供感應器和燈電力,因為用核能發電、火力發電會排放廢氣,花蓮風又不太大,不能推動風車,所以不能用風力發電,於是我們使用太陽能發電,希望可以不要浪費電,多使用自然資源。

洪崇皓2023/9/25 下午 04:53:09
6作者 胡謙謙
標題 花蓮縣太陽能、水力發電廠參觀心得
內容
一、時間:今天早上8點
二、地點:我們在校門口集合
三、事件:我們一到校,就拿到了3張學習單,準備紀錄這趟旅程的重點。第1站,我們來到東華大學看到了追日系統和綠能公車,追日系統能跟著太陽而改變角度。第2站,我們來到垃圾掩埋場,太陽能板竟然蓋在垃圾上,而且面對南方。下一站是中興村龍開路上也有很多的太陽能板,還有測風速的儀器,因為風速過高,可能會把太陽能板吹壞。午餐時間結束,大家繼續工作,到了龍澗場,它是利用水位落差發電,我還學到LED燈(燈管)比較省電,而且有幾根壓力鋼管,就有幾台機組。最後大家回到附小,由家長接回,真是一趟有趣的行程。

胡謙謙2023/9/25 下午 04:46:34
5作者 胡謙謙
標題 手作過程
內容
一、時間:開始做智慧教室
二、地點:教室
三、事件:我們班準備要一起做了一間智慧教室,大家必須一起買材料。一開始,我們是為了省電,才做的,老師先幫我們印模型,接著我們開始計畫要怎麼省電,然後開始動手作,必須上顏料、接電線.....等,有時,我們會手忙腳亂地,有時,會有些誤差,需要重作,但最後還是做出了現在的作品。

胡謙謙2023/9/25 下午 04:43:07
4作者 江為謙
標題 花蓮太陽能及水力發電廠
內容
8:30我們在校門口集合,得到學習單三張,接著我們坐上了老師的車,往下一債【東華大學】我們看到了綠能巴士,它靠太陽能充電,還有擁有追日系統的太陽能板,能跟太陽改變方向,看完後我們往下一站【鳳林垃圾掩埋場】這裡的太陽能板旁有有垃圾掩埋場場,可是我怎們也沒想到太陽能板下有垃圾,接著我們去【中興村榮開路】這裡怕太陽能板被吹壞,所以旁邊設置測風向和測風速的機器,最後我們到了【榕樹場、龍澗場】我看到了壯觀的水力發電廠,還學到水力發電的運作方式,還有LED燈管最省電,鎢絲燈泡最耗電,這次我實際的看到了水力發電和太陽能發電。

江為謙2023/9/25 下午 04:16:00
3作者 紀之晨
標題 作品設計圖
內容
我的作品名稱叫做智慧教室他可以用太陽能和風力發電,還可以把發的電都收集起來,上課時只要有一點點聲音教室裡的燈就會亮,這樣的設計可以在上課時讓燈亮因為老師會講課,下課時燈也會亮因為教室裡都是學生吵雜的說話聲。

紀之晨2023/9/17 上午 10:34:50
2作者 紀之晨
標題 認識智慧教室的心得
內容
我想先讓大家知道什麼是智慧教室,智慧教室是把上課要用的書本變成一台平板或是一台電腦,而且上課時老師都會用電腦來教我們新知識,讓我們用平板練習,甚至和同學討論時也是用平板,這些事情都很棒吧可是你有想過如果用的電器變多那麼用的電不是也會變多嗎?所以,如果我們把教室的屋頂裝超大的太陽能板,或是在窗戶旁裝風扇,還可以把沒吃完的午餐拿來做生物質能的發電,要是有了這些方式的發電那可能可以把教室裡的燈點亮也可以讓老師和學生的平板電腦有電,當然,我知道這件事可能不是一說就做到的因為學校沒有這麼多錢,但是我希望未來可以讓所有的教室變成不耗電的智慧教室。

紀之晨2023/9/17 上午 10:31:55
1作者 胡謙謙
標題 花蓮縣太陽能、水力發電廠參觀心得
內容
今天早上8點,我們在校門口集合,拿到3張學習單,準備紀錄這趟旅程的重點。第1站,我們來到東華大學看到了追日系統和綠能公車,追日系統能跟著太陽而改變角度。第2站,我們來到垃圾掩埋場,太陽能板竟然蓋在垃圾上,而且面對南方。下一站是中興村龍開路上也有很多的太陽能板,還有測風速的儀器,因為風速過高,可能會把太陽能板吹壞。午餐時間結束,大家繼續工作,到了龍澗場,它是利用水位落差發電,我還學到LED燈(燈管)比較省電,而且有幾根壓力鋼管,就有幾台機組。最後大家回到附小,由家長接回,真是一趟有趣的行程。

胡謙謙2023/9/17 上午 09:54:29

序號封面簡介(摘要)上傳者最後修改
5書名 我家能源從哪兒來?
作者 克里斯.巴特、黃聿君
出版社 三民書局股份有限公司
簡介(摘要)
開關一按……燈就亮了!按鈕一壓……電視畫面就出現了!水龍頭一轉……乾淨的水就流出來了!了解背後大功臣—能源是怎麼來的。
導讀
地板下面和牆壁哩,有許多管線和電線,把水、店、和瓦斯送進家裡。大自然裡就有電,像閃電。一道閃電的電就可以煮出五萬多杯熱可可!大部分的發電廠是靠燒石油、天然氣或煤。這本書在講家裡的能源是從哪裡來?如何運用(像為什麼開關一按,燈就開了?為什麼水龍頭一轉,水就流出來了?……)?如何節約能源?我學到連處理過的汙水都可以再次利用,水可以流回小河、溪流和大海,汙泥可以給農夫拿來當有機肥料使用,能源很珍貴,不能浪費。
洪崇皓2023/9/27 下午 01:52:07
4書名 第一個發明的故事
作者 張容瑱、鄭雯娟
出版社 :康軒圖書出版
簡介(摘要)
很多很多大發明家的故事大家都知道,但是風箏、罐頭、電池這些生活中常用的用品又是誰發明的呢?這些不起眼的小物品,其實都讓我們更便利,所以我們要去了解他們的故事,和最一開始發明的由來是甚麼,全部都值得去認識。

導讀
看完這本書後,我印象最深刻的是筷子的發明,因為那個故事好笑又好理解,分享給你。以前沒有筷子,也沒有工具,只能用手抓,但是這樣常常被食物燙到,於是,有位祖先嘗試用兩支樹枝撈食物,果然比較方便,那時,筷子不叫筷子,叫做「箸」。但這名字容易被誤會成『蛀』,讓漁夫們很煩惱,在大家的鼓勵下,箸改成筷,變成大家現在用的筷子。有趣的故事,讓我也學到當遇到困難時,要想辦法解決,說不定能發明出新的東西,讓生活更方便。
胡謙謙2023/9/25 下午 05:11:23
3書名 科學發明王 智慧便利住宅
作者 文Gomdori co. 圖Hongjong-Hyun
出版社 出版社 三采文化集團
簡介(摘要)
它在講各國參加奧林匹亞大賽各國的隊友都不一樣也有不同的問題例如:文化差異(要不要穿鞋
、討論方式不同)等˙˙˙˙˙˙後來有人發現每間房間都不一樣主人也不一樣

導讀
看完這本書我知道必須先看這棟房的是給誰使用(例如:腳痛等......)?就像我們的智慧教室要能節能減碳和要有舒適的上課空間,甚至不同學生會有不同的需求,如果要兩全其美就必須用不一樣的發電方式,也要用不一樣的開啟方式,所以我們用了高度測量,如果離偵測器很近就會亮這樣 就不用去按電燈開關,這樣可以省電也可以給大家帶來方便.
江為謙2023/9/17 上午 11:15:03
2書名 人類活動不可或缺的能源
作者 一般財團法人能源綜合功學研究所
出版社 台灣東販
簡介(摘要)
這本書名叫人類活動不可或缺的能源,裡面在介紹什麼是位能,還有什麼是能量。

導讀
看完這本書之後我之道所有能量被我們利用時就叫做能源,我還學到只要有物品被移動就會產生位能,還有只要生物一動就會產生動能,我覺得應該把位能和動能運用到智慧教室上。
紀之晨2023/9/17 上午 11:10:33
1書名 我的第一堂有趣的物理常識課
作者 國小科學促進會
出版社 美藝學苑
簡介(摘要)
這本書名叫我的第一堂有趣的物理常識課,裡面介紹了五總能源有動能、熱能、光能和風能,還有什麼是能量,跟如何把發電廠的電用到家裡。

導讀
看完這本書之後我知道不管是水力、火力、太陽能、核能、地熱能發電廠裡發的電,全部都會經過變電所在轉換到家裡讓家電產品可以使用,我覺得這本書不僅讓我知道要怎麼把智慧教室裡發的電用到燈炮上 還讓我學到了家裡用的電都有經過變電所。
紀之晨2023/9/17 上午 10:52:45

序號書面報告說明上傳者最後修改
1說明 校園節能大作戰~智慧教室能不能研究報告張玉真2023/9/28 上午 10:41:26