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台灣建核四是錯誤的公開人類永續潔凈能源方案請大家審議
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KuoWang
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論托里拆利定律與傳統水力發電廠設計及公式的錯誤說明台灣建核四也是錯誤的,公開發表水力發電自然能量無限方程式,徴求學術發表場所讚助者,並接受所有專家學者提問與挑戰


目 錄

第一章 摘 要

第二章 創新水力發電自然能量無限發電廠之設計

一、修正影響到水力發電求流體流速的公式托里拆利定律
V=√2GH的錯誤
二、水力發電自然能量無限方程式
三、水力發電的三項基本觀念認知
四、修正傳統水力發電學的矛盾與錯誤
五、以廣州抽水蓄能電站為實例也犯了設計上的錯誤
六、以明潭抽蓄水力發電工程為實例也同樣犯了設計上的錯誤
七、變更調整壓力設計節約建設成本
八、採用電腦全廠監控系統

第三章 商業性分析

一、水力發電能量要大於核能與火力發電
二、新水力電廠資金成本攤提要低於核四廠
三、解決台灣核四問題的最佳方案

第四章 附錄

一、水力發電自然能量無限方程式簡圖
二、活用穩定流動連續性方程式
三、傳統水力發電廠設計缺失簡圖
四、廣州抽蓄電廠創新設計簡圖


第一章 摘 要

2004年9月5日世界能源理事會第19屆世界能源大會在雪梨召開,本次會議的主題是“實現可持續性:能源工業的機會與挑戰”。目前的世界能源體系必須改革,可持續發展的能源體系是可以建立的,但同時會遇到不少挑戰,因此需要技術創新,加強國際合作,減少重復性研究開發。

日前在悉尼舉行的第19屆世界能源大會上,專家們普遍認為目前油價高漲可能成為長期的趨勢。目前全球有三分之一的人得不到現代能源的服務,能源價格升高對能源普及將更加不利。同時,現有體系不能保證能源安全。2003年在北美和歐洲發生的大規模停電等能源供應問題對經濟造成了很大影響。現存不健全的能源體系是不能令人接受的,也是不能持續發展的。

能源短缺引發了能源界對傳統的煤、石油、天然氣、核能和水電,以及新的可再生能源中到底哪種能源更符合可持續發展需要的討論。世界能源理事會認為,目前所有的能源選擇都不能廢除,可持續發展也不能僅靠某一種技術,能源來源的多樣性是造就一個富有活力的能源體系的基礎。

專家們和業界人士都呼籲增加全球對能源基礎設施的投資,認為那些缺乏中長期投入的能源系統是不能保持可持續發展的。在市場改革中,需要採取更加務實的措施,比如為了實現能源供應安全等重大目標,有必要透過補貼或稅收等措施進行市場幹預。另外,專家們也建議對能源供應系統實行地區整合。

專家們普遍認為,技術的創新和運用對能源可持續發展起到至關重要的作用。未來的技術創新要有助於擴大能源服務範圍、提高能源利用效率,還要注重環保。技術的研發需要注意的是,除了要有“突破性創新”,還要改進現有的能源系統。專家們在大會上呼籲增加對研發的投入,加強國際合作,減少重復性研發。他們還呼籲發達國家向發展中國家轉讓技術。世界能源理事會的官員強調,如果南北加強合作的話,在這一領域是有望取得雙贏效果的。

當前在發達國家,環境保護要求已經成為決定能源結構,從而決定能源成本的重要因素。台灣的環境保護將在今後逐步成為能源結構選擇的越來越重要的因素,能源結構的清潔化,對能效的提高也有很大的推動作用。
  
為了實現可持續發展的能源戰略,應該在能源發展的各個環節充分考慮環保的需要。能源基礎設施龐大,使用期很長。能源系統一旦建成,改變起來不但成本很高,還要用幾十年的時間。所以在能源建設中不但要考慮環境保護現在的要求,而且要充分預見今後的環境要求。


第二章 創新水力發電自然能量無限發電廠之設計

一、修正影響到水力發電求流體流速的公式托里拆利定律
V=√2gH的錯誤

托里拆利(Evangelista Torricelli1608-1647),他發揮伽利略
(Galileo Galilei1564-1642)在力學方面的觀念,並將他的重力
落體觀念,擴展到水桶孔口向外射出的液體方面。他提出一項本
質上頗為錯誤的假設:水桶孔口進出的液滴,其速度即與桶內上
方液面的一個小液滴自由降落在孔口時所得到之降落速度相等(如
圖A):請參考http://www.tofar.net/plan_tw.htm#_Toc84921990
網站 2、相關技術的使用情況

圖A:水桶小孔在自由水面下H呎處,從小孔中流出的水,若將黏滯
性的微小阻礙作用略而不計時,則其流速V=√2gH,這種速度與真空
中的水滴(或其他任何物體)降落H高度時所得的速度相等。

V=√2gH V為流速 2g為重力加速度 H為深度

  現在我不以緣由、誤入、數學計算對比三方面理論邏輯來說明
托里拆利定律,流體流速 v= √2gH的錯誤。

我就以科學實驗方式驗證流體流速V=√2gH的錯誤, 若以托里拆利
定律求流公式V=√2gH,即流速與重力加速度 (2g) 及深度 (H) 有
關,與體積大小及總容量多少無關,簡言之,我們以任何一種容器
,不論形狀、不論大小,只要深度符合公式中H高度,在相同深度
開相同大小出水孔,則流體流速一定是相等的。事實上經過科學實
驗證明,托里拆利定律公式是錯誤的。請諸位元觀看物理流體穩定
連續流動流速基本實驗。請參考光碟附件「物理流體力學穩定流動
連續性流速實驗」。或參考自然天地網
http://www.tofar.net/plan_tw.htm

看完實驗我要做三點補充說明;

第一點:要修正在實驗過程中以DV 拍攝時旁白口誤,就是內徑3cm
的2號管流距為3.2m/sec .在旁白時說成3.6m/sec ,以及
3號管比2號管流距遠了70cm,而不是30cm的流距。

第二點:按照托里拆利定律V=√2gH則V=√2x9.8m/secx3=7.668m/sec.

(一) 先說明實驗器材與基本資料;
實驗所用PVC新硬管四根全長4m,都在3m處開1cm平方圓孔出水口,
上方用三根直徑1.8公分軟管做為入水口,待滿水位後開始做流距實
驗,實驗時1cm平方圓孔出水口離地面約1~1.1m之間,上方保持滿水
位後做3分鐘穩定流速噴射實驗,用卷尺測量從出水口至地面的噴射
距離。

實驗所用PVC硬管當量粗糙度,介於0.002~0.009 k/mm之間,全長4m
的管實際實驗有效長度為3m,沒有沿程水頭管路,不計管阻損失。實驗時水溫在20~25℃之間;水的粘度約為0.897~1.011v/10-6m2•s-1;孔口、管嘴的水力特性,修圓的小孔口;阻力係數δ為0、收縮係數ε為1.00、流速係數Φ為0.98、流量係數μ為0.98、出口單位功能
為 0.96 H。

(二) 經過實驗實際測量流距資料是;

1號管內徑為1.8 cm 測量流距為2.2~2.6m之間,流距比較不穩定。
2號管內徑為3 cm測量流距為3.2m 相對穩定流距。
3號管內徑為8.7 cm測量流距為3.9m絕對穩定流距。
4號管內徑為15.7 cm測量流距為4.2m絕對穩定流距。
相同形狀、相同深度、相同出水口大小、不同大小容積,所得流距
都不一樣,容積越大,流距越遠。
1號管內徑為1.8 cm流距2.2m與托里拆利定律V=√2gH則
V=√2x9.8m/secx3=7.668m/sec. 誤差值達248%,
2號管內徑為3 cm流距3.2m與托里拆利定律V=√2gH則
V=√2x9.8m/secx3=7.668 m/sec. 誤差值達139%,
3號管內徑為8.7cm流距3.9m與托里拆利定律V=√2gH則
V=√2x9.8m/secx3=7.668m/sec. 誤差值達96%,
4號管內徑為15.7cm流距4.2m與托里拆利定律V=√2gH則
V=√2x9.8m/secx3=7.668m/sec.誤差值達82%。

托里拆利定律求流速公式v=√2gH,此公式是表明流體流速與重力加
速度及垂直深度有關,與容積大小無關。經過實驗事實證明,流體流速不但垂直深度有關,與容積大小也有關,因為托里拆利定律求流速公式,是單一實驗個別事實結果,而不具有普遍性。所有實驗的條件相同,只要容器大小不同,每一個實驗容器的流速流距都不相同。在這裡我所強調的是流體水質量受地心引力作用,在靜態壓力時,我同意荷蘭數學家司蒂文流體靜力學定義,表明容器中的液體,作用於容器底部的壓力,視底部面積與垂直深度而異,與液體的總容量無關.但我不同意,流體在動態時,作用於容器底部的壓力,視底部面積與垂直深度而異,與液體的總容量無關.而是與總容量與容積大小都有關,因為流體在靜態時,水質量受地心引力作用,故作用於容器底部的壓力,視底部面積與垂直深度而異,與液體的總容量無關.但流體在動態時,相同深度的大小容器,大容器的水質量不會減少,小容器的水質量不會增加,而大容器多於小容器的水質量受地心引力作用,都有重力壓力,在靜態時可以保持平衡的均壓力.但在動態時,大容器的水質量都會向出水口移動,形成側壓強,故我在做穩定流動連續性流速實驗時,實驗事實是大容器的出口流速流距,要大於小容器的出口流速流距,就是這個道理。托里拆利定律在理論邏輯上的三方面錯誤,這些問題我已在修正托里拆利定律四項錯誤中已有詳述,此處不再重複。做為物理學流體流速的計算公式,最基本的條件是計算精確性與普遍適用性,托里拆利求流速公式V=√2gh,問題在實驗的事實資料與公式差距過大才是問題的重心。我相信不論是做滿水位後穩定流動連續性流速實驗,或是在滿水位靜止以後,做靜壓流速實驗,兩者實驗測量資料值都不會超過5%的誤差,這個實驗基本值,是以我的實驗值為基準,而不是托里拆利求流速公式V=√2gh的7.668m/s值。

第三點:經過了數百年的驗證公式,就一定是對的嗎?在這裡我要向所有物理專家學者,水利電力專業人士,提出一項建議,如果你們沒有做過相同的實驗,你所提的問題只不過是信口開河、與紙上談兵,如果你們有做過相同的實驗,並不是如托里拆利做單一容器的實驗,來證明我所做的實驗是錯誤的,我可以公開正式的向你們道歉。

以上修正托里拆利定律,是水力發電自然能量無限方程式中,其中一小部份,因為物理學中能量守恆定律是錯的,我們沒有必要在理論問題上做過多的爭議,愛因斯坦特殊相對論質能互換能量公式E=mc2 也是錯的,人類水力發電學是矛盾與錯誤的,這些錯誤等我解釋完水力發電自然能量無限方程式後,再做簡單的說明與修正。水力發電自然能量無限方程式:[請參考附件一]
http://www.tofar.net/plan_tw.htm
(水力發電自然能量無限發電廠)商業計劃書第七章附錄1-4圖相同。

二、水力發電自然能量無限方程式

水力發電自然能量無限方程式為;

E=P1/W+L2-H3 當C=Q1xV1=Q2xV2 時 E=N

En=P1n/Wn+L2–H3 En=WPn

在講解水力發電自然能量無限方程式之前,先介紹一下物理流體力
學中穩定流動連續性方程式.請參考服務人類的水中冊142-144頁.

連續性方程式,形式非常簡單,是用以說明速度與流動截面積之關係的,現以兩根中徑不同的管子連接於一起,來加以說明(圖27). 兩管子間的連接部分,或為粗細突變的接合,或為粗細漸變的接合皆可.設兩管子的截面積分別為10及5平方尺.大管子中的平均流動速度為每秒3呎.小管子中的速度為何?

在第一秒中,流過大管子X-X截面的水量,必等於黑暗部分的容積.
在數位元方面其長度必等於速度,也就是說等於3呎,所以每秒鐘流
過的體積,即為10x3 或每秒30立方呎.換言之,即Q=AxV,Q為體
積流量率,A為截面面積,V為速度.

小管子中的體積流量率,必與大管子的體積流量率相等.若小管子中
的體積流量率較小時,則兩管子間的接合處勢必就要集存水量,但
此乃不可能之事.若小管子中的體積流量率較大時,則接頭處自必
有一無水空穴,且此空穴將逐漸加大,也就是說管子中的水柱無法
連續不斷.因此,若欲其能適合連續方程式時,則小管子方面的
A x V亦必須等於每秒30立方呎.因小管子的截面面積A為5平方呎,
故小管子中的速度必為每秒6呎.

對於穩定流動連續性方程式,其形式則為Q = A1xV1=A2xV2

V=A1xV1/A=10x3/5=6呎(每秒)

這顯然和達文西所推測者相同,即若將流路面積減半時,其速度即將加倍.流體不和公路交通一樣;流體一到達流路縮小處時,就要加大其速度.有時學生們竟將此一連續性方程式說錯,說成了“自一端流入者必自另一端流出”這話雖然不無道理,不過適當的說法應該是“液體穩定流動時,流入的體積流量率,等於流出的體積流量率”。

這一張是由服務人類的水,中冊143頁複印放大,方便做知識觀念上
的溝通。[請參考附件二]http://www.tofar.net/plan_tw.htm
(水力發電自然能量無限發電廠)商業計劃書第七章附錄1-4圖相同。
物理流體動力學中穩定流動連續性方程式,圖中黑色線條兩管子間的連接部分,或為粗細突變的接合,或為粗細漸變的接合皆可,由大面積A到小面積A.是為穩定流動連續性方程式.我稱之為平行穩定流動連續性方程式,但圖中用紅線垂直連接黑線平行管成90度為一體.我稱為垂直穩定流動連續性方程式.就是希望你們要活用基楚知識,不要讀死書。

水力發電自然能量無限方程式E=P1/W+L2-H3 E代表能量,代表基數.P1代表重力壓力值、或大氣壓力值.W代表水質量,代表變數、也可以以m代表質量的變數.L2 代表能量帶的距離、或是位能可移動做功的距離.H3代表抽蓄所消耗的能量.

當 C=Q1xV1=Q2xV2 時 E=N

這是水力發電自然能量無限方程式的核心重點所在.類似物理流體力學中穩定流動連續性方程式.Q=A1xV1=A2xV2 Q為體積流量率,A為截面面積,V為速度.

當C=Q1xV1=Q2xV2 時 E=N

  C為總容量,Q為體積流量率,V為速度,E為能量,N為自然數、
生生不息,無限循環,也就是取傳統物理流體力學中穩定流動連續
性方程式第二種含義。流入流量率 = 流出流量率;也可以說成流出
流量率 = 流入流量率,意義相同。

諸位要瞭解一定要在主水櫃滿水位後,再啟動穩定流動連續性方程式,流入流量率=流出流量率.或流出流量率=流入流量率,這時提供發電使用的主水櫃,永遠都是滿水位,周而復始的循環,生生不息。相對的主水櫃滿水位的水質量,因受地球地心引力作用影響,自然形成大氣壓力能、或稱水質量的重力壓力能,也相對的永遠存在,無限循環,生生不息,唯有這樣智慧的設計,此時E能量、也成自然數N無限。在這裡我必須再做詳細說明,主水櫃必須設計為大水櫃,基本尺寸為300m(L)x300m(W)x300m(H)=27,000,000m3這二千七
百萬立方公尺的水質量,不論由水庫以導水管導入主水櫃,或由抽水蓄能方式導入主水櫃,必需先有一次性的消耗能源,將主水櫃注滿水質量,做為永遠重力壓力能的轉換,靜態壓力我們可以有已知的常識中得知,水質量每加深10.33公尺即可增加一個大氣壓力
,300m(H)÷10.33m=29(atm),流體動態壓力無從參考,因為托里
拆利定律是錯誤的,必須從新再做流體二項動態實驗,即常態流速壓力實驗與非常態流速壓力實驗;

常態流速壓力實驗

不論基本靜態壓力流速實驗,或者是動態壓力穩定流速實驗,兩者實驗結果的流速應在5% 誤差範圍內:若以內徑10cm長12m的PVC硬
管,在水面下10.33m位置,開一個10cm的出水口,待滿水位後做
靜態壓力流速實驗,再測量其流速,或者是再做動態壓力穩定流速實驗,以相同內徑10cm長12m的PVC硬管,在水面下10.33m位置,開
一個10cm的出水口.待滿水位後做動態壓力穩定流速實驗,再測量
其流速,此流速值就是水壓在垂直深度10.33m,一個大氣壓力下的
基本常態流速值,若以內徑20cm長12m的PVC硬管來做實驗,在水面
下10.33m位置,開一個20cm的出水口,待滿水位後做靜態壓力流
速實驗,再測量其流速,或者是再做動態壓力穩定流速實驗,以相同內徑20cm長12m的PVC硬管,在水面下10.33m位置,開一個20cm的
出水口.待滿水位後做動態壓力穩定流速實驗,再測量其流速,此流速值就是水壓在垂直深度10.33m,一個大氣壓力下的基本常態流速
值,以此方式類推實驗,則流速值都應相同。

非常態壓力流速實驗

以HDPE管,內徑為10cm、100cm、500cm、1500cm、3000cm,
5種不同口徑相同形狀,相同長度11.33m在水面10.33m位置各開
相同1cm平方的圓孔出水口.待滿水位後做靜態壓力流速實驗,
或者是動態壓力穩定流速實驗,並紀錄不同各管徑不同的流速資料,做完10.33m垂直深度1個大氣壓力實驗後,各管徑再增加10.33m
垂直深度,增加1個大氣壓力,並紀錄不同流速的各管徑流速資料,
做完20.66m垂直深度2個大氣壓力實驗後,各管徑再增加10.33m
垂直深度,共計水下垂直深度為30.99m,流體在3個大氣壓力下的
各個管徑不同流速資料,做完詳細資料後,完成第一次完整實驗,第一次完整實驗完成後,將各管徑的出水口改為2cm平方圓孔出水口,其他實驗條件相同,一個大氣壓力.二個大氣壓力,三個大氣壓力按序做起,並詳細記錄各管徑不同流速的資料,完成第二次完整實驗後,將各管徑的出水口改為3cm平方圓孔出水口,其他實驗條件相同,以此類推,每做完一次完整實驗,就增大出水口1平方公分,做完五次完整實驗後,可得到許多不同的出水口大小流速實驗資料,這些資料會是人類最重要,最有價值有用的完整流速資料,因為流體動態流速是千變萬化.相同形狀,相同垂直深度,相同的出水口大小,不同容積大小,就有不同的流速資料,不是托里拆利定律V=√2gh,簡單而只適用於一種容器尺寸的公式,求流體非常態壓力流速實驗,關係人類使用潔淨無限能量的進門石.求流體流速公式,不是單純的如托里拆利定律,V=√2gh,流速與重力加速度及垂直深度有關,與其他無關,這是錯誤的,流體流速不但與垂直深度有關,也與容積大小、出水口大小都有關係,與重力加速度關係並不大,而且流體流速之重力加速度,也非自由落體的重力加速度值,第一個常態流速壓力實驗是方便學理探索與計算,液體動態壓力與靜態壓力在每一大氣壓力下的流速統計值,對水力發電而言,並不如第二種非常態壓力流速實驗,在相同深度,相同出水口,不同容積大小,就有不同的流速,以實驗資料做為水庫科學設計的基礎,因為出水口平行的流速勢能,可推動水輪機做功,帶動發電機發電,轉換成可供人類有效使用的電能,動態的流體流速公式,是複雜的三大實驗系數值,其公式應為V=H(深度)X實驗系數值+Q(容積尺寸)X實驗系數值+出水口尺寸X實驗系數值+加速度值(非重力加速度值)這個流體公式,就命名為中國人流速公式,托里拆利定律是錯誤.泊努力動量守恆方程式與物理熱力學第一、二定律,也是錯誤的而無意義的公式。待主水櫃滿水位後,再利用垂直穩定流動連續性方程式;

所以當C=Q1xV1=Q2xV2 時E=N 當E=N時

  En=P1n/Wn+L2-H3 En=WPn

其實這時L2代表能量帶的距離、或是位能可移動做功的距離.及H3代表抽蓄所消耗的能量.已經變得沒有意義,因為P1大氣壓力能、或稱重力壓力能己成無限循環的自然數,W水質量也成無限循環的自然數;

當 C=Q1xV1=Q2xV2 時 E=N 當E=N

En=P1n/Wn+L2-H3 En=WPn


En=WPn ,也可以是En=mpn.

如果還不懂其意,簡單的說,就是水質量在主水櫃中,利用地心引力永遠存在的自然力,由上到下所提供的是重力壓力能,與側壓力動態能,幫助在L2能量帶中移動做功水質量,應用垂直穩定流動連續性方程式,流出流量率=流入流量率,也可以說流入流量率 = 流出流量率,目前人類抽蓄所消耗的電能,是可計算的,循環抽水或導水進入主水櫃,讓主水櫃重力壓力能,與側壓力動態能,在相同的流量下,讓出水管道平行勢能移動更遠的距離,帶動更多的水輪機去帶動發電機轉換更多電能,這是目前不可計算倍數能量,也是人類幾百年以來,受托里拆利定律錯誤的引導、及誤入荷蘭數學家司蒂文(Simon Steven 1548-1620)流體靜力學定義中,表明容器中的液體,作用於容器底部的壓力,視底部面積與垂直深度而異,與液體的總容量無關、與物理學能量守恆定律觀念束縛,忽視了流體靜態壓力與流體動態壓力,是兩種不同的作用概念,簡單的說在三個不同大小容器內裝10公斤的水、100公斤的水、與1000公斤的水,放在地面上,你不會感覺得重,如果你要搬動這三個容器,搬動容器內裝10公斤的水,你會覺得很清松,搬動容器內裝100公斤的水,你會很吃力,也有可能搬不動,要搬動容器內裝1000公斤的水,根本不可能,那你能說這三個容器中所裝的水,是相同重量嗎?相同深度、相同形狀、不同大小、在靜態時底面積壓強相同,再開一個相同大小的出水口,成動態流速時,三種容器流距就不一樣,容器大流速距離遠,容器小流速距離近。所以能量是可以創造,但能量的創造,不是憑空想像,要憑籍自然力的作用,應用智慧的設計成自然力相調和的條件,再由自然力去做功,如果還是不明白,更簡單的說,就是水幫助水、互助合作。

三、水力發電的三項基本觀念認知

第一項:我們用心觀察水力發電整個過程,水力發電是由水質量的落差形成自然位能,由位能帶動水輪機轉換為機械能,再由水輪機帶動發電機轉換為電能,完成發電。經過這些能的相互轉換,水質量失去位能,由尾水排出,再流入河川下游,所以在整個水力發電過程中,所消耗的是重力壓力能,而不是水質量,因為水質量由落差形成的自然位能,做完功後,水還是水,並沒有消耗水質量,既然水力發電所消耗的是重力壓力能,我們就要設計成無限循環生生不息的重力壓力能,故我稱水力發電為自然能量無限方程式。

我舉一個另類例子,在發電廠這本書193頁.例如日本之池尻川抽蓄發電廠之效率僅為57%,但在下游利用相同之流量另設七個發電廠,其總效率竟高達433%.所謂另類例子,只是要告訴各位,水力發電所消耗的是重力壓力能,而不是水質量.

第二項:水質量的本身是沒有方向性,紙有高處往低處流的自然性,所以水力發電自然能量無限發電廠的尾水位置,也就是出水口,經過人為的設計,可以設計成永遠與水力發電主水櫃最接近的距離,換句話說,也就是平行的能量帶,水流方向可按照人類設計的方向流動。

第三項:傳統水力發電學求理論水力公式是錯誤的,先參考發電廠第一章緒論第3頁 1KW=1000W=1.341HP=102 kg.m/sec也就是
1KW的電能,是經過102公斤的水質量,在每秒鐘移動1 m的距離,
對水輪機所做移動位能的功,轉換成機械能,再由水輪機帶動發電機,轉換成1KW的電能.在水力發電第一章總論9-9頁l-5理論水力及發電力,其中理論水力KW=9.8 QH(KW)這個公式Q代表每秒鐘流量、
H代表落差、9.8基數值是每一立方公尺有1000公斤的水質量除以
102公斤,所得9.8KW,換句話說就是每一立方公尺的水質量,有
9.8KW的位能,這個簡單的基數值基本面沒有錯,至於Q代表每秒
鐘每立方公尺的流量,基本上錯誤不大,問題是出在H代表落差,有
三項嚴重的錯誤.

一是相同的落差,經過不同的設計,會有不同的流速流距,未通過水輪機完成做功的水質量,都不能稱之為理論水力,落差所形成自然的重力壓力位能,必需計算通過水輪機的流速流距距離,才能列入理論水力.所以計算理論水力,是要計算落差所形成的流速流距距離,而不是要去計算落差,因為落差在靜態時,可以計算出重力壓力值、或稱大氣壓力值,但在動態時,不同的設計,就會有不同的流速流距。

二是102公斤的水質量,在每秒鐘移動1m的距離,對水輪機所做移動
位能的功,轉換成機械能,再由水輪機帶動發電機,轉換成1KW的電
能 . 問題是102公斤的水質量,經過有智慧的設計,通過水輪機
所移動的流速流距不是1公尺距離,而是在相對的時間裡,可以移動
10公尺的距離,或100公尺的距離,或300公尺的距離。這樣的
設計,相對的102公斤的水質量,可以轉換成10KW,或100KW,
或300KW,而不是1KW。

三是理論水力 KW=9.8QH(KW)公式中Q與H在時間計算上無法一致
,Q代表每秒鐘流量,H代表落差,KW=9.8QH(KW)也就是KW=9.8
基數乘以每秒鐘每立方公尺的流量,乘H總落差 ,式子中Q代表每
秒鐘每立方公尺的流量,而H總落差確成為沒有時間制約的重力壓力
能。所以正確的水力發電理論水力公式應為KW=9.8QV(KW)也就是
KW = 9.8基數乘以Q每秒鐘每立方公尺的流量,乘以V通過水輪機
的流速流距距離。傳統水力發電還有在觀念與設計上的錯誤,我會在水力發電學錯誤中,再做簡單說明.

我這張水力發電自然能量無限方程式設計簡圖,並沒有列上設計尺寸,主要尺寸設計是依據水輪機大小的尺寸為准,L2 能量帶的設計尺寸,要大於水輪機的尺寸四倍。主要目的是讓經過設計水質量的重力壓力無限循環位能,在L2能量帶中能永續做功成動態位能,而不是傳統水力發電廠的設計,將有限的水質量位能,經過水輪機做一次轉換後,己沒有餘勢與相對永續空間,再繼續推動下一部水輪機做功,其主要原因有二,一是受人類在物理學中能量守恆定律錯誤的引導,二是在發電廠設計上不留餘地的無知。致於能量帶的設計尺寸與水力發電廠主水櫃大小尺寸的經濟水力設計比例,還需要做非常態壓力流速實驗,所以這個基礎實驗,不僅對中國目前經濟建設,以能源為鋼至為重要,對全人類建設潔淨永續能源,也是重中之重。

由前面科學實驗一中,可以明確的是流體流速流距,在相同的高度,或稱深度、也可稱為落差下,不同大小,不同設計,會有不同的流速流距,也就是在物理流體力學中,靜態壓力與動態壓力是兩種不同的概念.諸位不要小看這小型的實驗,當實際設計加高百倍,加大數千倍時,應用水力發電自然能量無限方程式,則水力發電的能量,要大於核能發電數倍或數十倍、百倍.不但可以解決臺灣核四的爭議,也可以滿足全臺灣往後所有的電力需要,自然也可以解決全人類的能源問題,讓人類有一個安全,潔淨、價廉、符合經濟效益的永續社會發展.

人類建立在大量經驗事實與科學實驗事實兩大基礎上,在物理流體力學中,以托里拆利(Evangelista Torricelli 1608-1647)定律求
流速公式V=√2gH V為流速 2g為重力加速度 H為深度,是一個典型
的勢能案例,在

[例1]:若一盛水的水槽,在水面下3m處有一小圓孔,其面積為1cm,求水流的出口速度(假設此水槽之容量很大,槽內液面可視為靜止).

解:我們已知h= 300 cm,故水流的出口速度為
v= √2gh = √2 x 980 (cm/s2) x 300 (cm)
= 7.7 x 102 (cm/s2)
= 7.7 m/s

事實上在2002年8月,我親自做過科學實驗後,證明我1988年
7月5日悟道後,為人類寫下水力發電自然能量無限方程式是正確
的,雖然我從未學習過物理學,但按照托里拆利定律V=√2gH
則V=√2x9.8m/secx3=7.7m/sec.實驗結果資料與公式差距
過大,內徑1.8公分的1號管流體流速是2.2–2.6m/sec,內徑3
公分的2號管流體流速是3.2m/sec,內徑8.4公分的3號管流體流速
是3.9m/sec,內徑15.7公分的4號管流體流速是4.2m/sec。在前面
我以緣由,誤入、數學計算對比,及科學實驗四個方面來說明托
里拆利定律、流體流速v=√2gH的錯誤。在這裡我不再重複說明,
只就科學實驗事實現象,做以下三點補充說明:

一是相同形狀,相同深度,相同1cm2出水口,不同內徑大小,實驗結果內徑越大流體流速流距越遠,反之內徑越小流體流速流距越近,事實證明流體流速流距,不但與液體深度有關,也與容器大小有關.

二是我並不是說3m深的水位不能達到7.7m/sec,而是要達到
7.7m/sec的流速距離,需要更大的實驗水櫃。

三是若依照托里拆利的實驗大水櫃相同尺寸做實驗,不論你實驗多少次,其結果流體流速流距必定是7.7 m/sec,如果你以相同形狀,相同深度,相同1cm2出水口,不同內徑大小去做實驗,其結果流體流速必定是各有不同的流距。托里拆利(Evangelista Torricelli1608-1647)在當時實驗時,如果能多做幾個不同大小的實驗水櫃,就不會以偏蓋全.但托里拆利己誤入荷蘭數學家司蒂文(Simon Steven 1548-1620)流體靜力學定義中,表明容器中的液體,作用於容器底部的壓力,視底部面積與垂直深度而異,與液體的總容量無關。經由實驗事實證明,流體流速不但與容器大小有關,也與液體的總容量有關。及引用友人伽利略自由落體定律的錯誤,自由落體是在真空中、不論輕物體或是重物體,在同一時間內所降落的距離皆相同。所謂真空就是無流體,氣體阻力存在的空間,從靜止狀態下降的距離,等於1/2g乘以降落時間的平方。但流體流速根本就不可能將己溶解于液體水中的空氣抽取乾淨,即使以現代的科技也很困難,其次如果真的可造就無流體阻力存在的空間,就失去求流體流速的意義。

四、修正傳統水力發電學的矛盾與錯誤.

我以三點做說明:

1.在發電廠第3頁l KW=1000W=1.341 HP=102 kg.m/sec這是
小學生的認知,我並不是說102kg的水,在一秒鐘內移動一公尺的
距離所做的功,可轉換成1KW是錯誤的,而是102kg的水質量,在
不同的智慧設計方案下,利用地心引力的自然力,在相對的時間內,可以移動10公尺、或是100公尺、或是200公尺,也就是102kg
的水質量,可以轉換成10KW、或是100KW、或是200KW的電能,因為促使水質量移動的動力,是重力壓力,而重力壓力經不同的設計,而有不同的流速與流距。

2.在水力發電第9頁理論水力及發電力,理論水力KW=9.8QH[KW]
發電力=理論水力x水輪機效率x發電機效率。我們以實例來說明,在
服務人類的水下冊第257頁,世界上有一部最大單葉輪抽水機,安裝
在美國西部大深谷水壩(Grand Coulee Dam)上,310呎落差時的出
水能量為每秒鐘1.350立方呎,所需的動力輸入為65,000馬力。
我們將單位轉換:

310呎÷3.28呎=94.5公尺[呎換算為公尺的高度]
1350立方呎÷35.314立方呎=38.22m3/sec
[立方呎換算為立方公尺的流量]
38.22m3/secx3600sec=137,592m3/h
[將每秒的流量換算為一小時的總抽蓄量)
65,000HP÷1.36HP=47,794KW[馬力換算為千瓦]

我們現在將資料套上水力發電學理論水力及發電力,流量Q(每秒
立方公尺)在H(公尺)有效落差下,所得之動力稱為理論水力.
KW=9.8 QH(KW)

理論水力=9.8x38.22m3/secx94.5m=35,395.5KW
發 電 力=理論水力x水輪機效率x發電機效率
發 電 力=35,395.9KWx88%x95%=29,590.6KW

這是錯誤的,

其一 38.22m3/sec是每秒的流量47,794KW是一小時所消耗電能
抽蓄水總量為137,592 m3/h.我們以理論水力再次代入,
KW=9.8x38.22m3/secx3600sec=1,348,401.6KW/h
以上計算並沒有將 (H) 落差3l0呎(等於94.5公尺)列入考慮,
1,348,401.6KW÷47,794KW=28.2倍
若再考慮94.5公尺的落差,則抽蓄效益可達2,666.倍,而不是
只有28.2倍.這是我反向思考邏輯。

其二 在傳統水力發電中理論水力KW=9.8 QH(KW)式子中H落差
是錯誤的,水力發電沒有落差就不能成為重力壓力位能,但相對的
落差,不等於可以做相等的功.但相對的落差,經不同的設計,而
有不同的重力壓力位能.

3.傳統水力發電廠在設計上有嚴重的錯誤,我們先參考傳統水力發
電基本原理圖.[請參考如附件三]設計缺失
http://www.tofar.net/plan_tw.htm
(水力發電自然能量無限發電廠)商業計劃書第七章附錄1-4圖相同。

一、水庫的水,在壓力水路入口處下方成平行線,線上的水經壓力水路流至平壓塔,線下的水是屬於無效重力壓力與無效大氣壓力.(指對水輪機作用而言).

二、由壓力水路流至平壓塔的水流量與位能,經平壓塔內原有水質量延滯阻力減緩減壓作用,此時水庫的位能已失去對水輪機直接做功的作用,而由平壓塔重力壓力與位能,直接影響水輪機做功的功率大小.

三、平壓塔設計是為了防止水錘現象,以壓力水管送水至水輪機做功,垂直作用於平壓塔底面積的重力壓力與大氣壓力,受地心引力作用,已大部分被平壓塔底面積所吸收,對水輪機能產生作用的重力壓力與大氣壓力,以壓力水管入水口向外幅射,是有限的重力壓力與大氣壓力的綜合位能。

四、傳統水力發電,由平壓塔至水輪機的壓力水管設計,是無法改造成流體力學中穩定流動連續性方程式,由大面積到小面積所產生重力加速度自然位能,要高於原平壓塔至水輪機經由壓力水管位能的數倍、數十倍、百倍、千倍,其倍數的差別,在於不同的設計而有不同的倍數值位能。

五、以廣州抽水蓄能電站為實例也犯了設計上的錯誤

我再舉廣州抽水蓄能電站為實例,也犯了設計上的錯誤,我引用網站上介紹廣州抽水蓄能電站的資料,總裝機容量240萬kW,是中國第一座也是目前世界上最大的抽水蓄能電站。

電站位於廣州市北東方向90km的流溪河上游。上、下水庫均系利用
天然庫盆,上庫集雨面積5km2,庫容 2408萬m3;下庫集雨面積
13km3,庫容2348萬m3,兩庫水準距離3km,落差500m
(H/L=l/6),樞紐區域為燕山三期中粗粒黑雲母花崗岩地質環境
,開發條件得天獨厚。

電站分兩期建設,總裝機8台,每期4台,採用30萬kW容量可逆式高
參數抽水蓄能機組,設計水頭535m,額定轉速500r/min,綜合效
率76%。兩期樞紐相距150m左右,共用上、下水庫,各自組成一洞四機佈置的地下或引水廠房系統。引水道全長分別為3785m(一期)、
4407m(二期),均設置上、下游調壓井。兩期地下廠房以交通聯絡洞
相連,各自配備一套機電設備及附屬系統,並在洞外設集控室,統一調控。

電站以500 kV出線接入廣東電網,一期出線兩回,二期出線三回,其中一回作兩期聯絡,對外共三回出線納入電網,為廣東、香港兩地電網的填穀、凋峰、調頻、調相、事故備用以及配合大亞灣核電站和將
要投產的嶺澳核電站的安全、經濟運行提供優質服務。

電站一期工程(4X30萬kW)於1989年5月25日開且1993年6月29日
1號機投產,歷時49個月;從1988年7月10日施工準備開始,到1994
年3月12日4號機投產,歷時68個月。二期工程(4X30萬kW)於1994
年9月12日開工,1999年4月6日5號機投產,歷時55個月;至2000
年3月14日8號機投產,歷時66個月。整個電站(8X30萬kW)建設總工期為 142個月。電站建設總投資約58億元,其中一期工程竣工結算投資為26.8353億元,單位千瓦投資2236元,二期工程單位元元千瓦投資約2600元。

廣州抽水蓄能電站樞紐由上水庫、引水隧洞、上游調壓井、高壓隧洞(管道)、地下廠房系統、尾水調壓井和尾水隧洞等組成。上、下水庫正常蓄水位分別為810m和283m,庫容分別為1700萬m3和1750萬
m3,有效庫容均為1000萬m3;大壩均採用鋼筋混凝土面板堆石,
壩頂高程分別為813m和286.3m,壩軸線處最大壩高分別為60m和
37m,壩頂寬8m,上、下游壩坡均採用1:1.4。上水庫採用側槽式
岸邊溢洪道,側堰寬40m,堰頂高程與正常蓄水位齊平,不設閘門,
自由溢流;下水庫右壩頭設兩孔每孔寬9m的有閘門控制的側槽式岸
邊溢洪道,堰項高程281m,在溢洪道左側設置直徑為lm的放水底孔
。水道系統採用1洞4機的供(排)水方式;引水隧洞自進水口至上游調壓井長約925m,襯砌內徑9m,上游調壓並採用阻抗式、大井內直徑18m,連接管內直徑9m,最高湧浪825m,最低湧浪787.31m;壓
力隧洞在調壓井後採用斜井佈置,進廠前1洞分岔為4支洞,總長度
1395.4m,主管內直徑8.5-8m:4條尾水管合為1條進入尾水調壓井
,尾水調壓井也為阻抗式,大井內直徑20m,連接管內直徑9m,
井頂高程313m,井底高程250m;尾水隧洞自尾水調壓井至下游出口長約1230.7m,襯砌內直徑 9m。
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>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>廣州抽水蓄能電站總裝機各4台(2x4x300MW)
----------------------------------------------------------------------------------------
>>>抽水工況>>>>>>>>>>>>>>>>>>>一期工程>>>>>>>>>>>>二期工程
最大/最小揚程m>>>>>>>>>>>>>>550.01/514.14>>>>>>>541.8/509.6
最大單機抽水流量m3/s>>>>>>>>>60.03>>>>>>>>>>>>>>>57.4
最小揚程輸入功率MW>>>>>>>>>>>326.08>>>>>>>>>>>>>326.0/308.9
-----------------------------------------------------------------------------------------


廣州抽水蓄能電站圖表資料
若有不正常排列,請參考引用本資料網址
http://www.gpsps.com/rsgx.htm

由以上基本設計資料中,廣州抽水蓄能電站設計,不離傳統水力發電站設計原理,大井內直徑20m設計功能,類似傳統水力發電站平壓塔的功能一樣,正確的設計,要利用自然力,將大井設計尺寸變更,直徑改為250m~300m,井高300m,或(長300m、寬250m、
高一樣300m),連接管內直徑改為如二灘水電站設計尺寸高23m、
寬17.5m,就可以裝置300MW水輪機100台以上,要裝置實際多少台
水輪機,就一定要做我在前面所提的第二種流體流速實驗,非常態流速壓力實驗,所得正確流速實驗資料為基礎,所以這個實驗非常重要,關係中國經濟可持續健康發展,也關係全人類能有取之不盡、用之不竭,潔淨的能源永遠不貧乏。

應用我的水力發電自然能量無限方程式,在這裡我要
再次提醒二項重點;

第一項:先消耗一次能源,就可以永遠享受重力壓力能,我以未來廣州抽水蓄能電站,新設計大井或主水櫃尺寸(長300m、寬250m、
高300m)為例;

C¹=300m(L)x250m(W)x300m(H)=22,500,000 m³
代入廣卅抽水蓄能電站已知資料,550m落差時單機的出水能量為每
秒鐘60.03立方公尺,所需的動力輸入為326.08 mw/h。

60.03m³/secx3600sec=216,108 m³/h(每小時抽水量)
22,500,000m³÷216,108m³/h=104.1h(單機抽水需104.1小時)
104.1hx326.08mw/h=33,945mw/h(大井或主水櫃需要消耗電能)

也就是先消耗33,945 mw/h的電能,去形成重力壓力能的基本必備條件,再配合第二項垂直穩定流動連續性方程式。

第二項:要巧妙應用垂直穩定流動連續性方程式,也就等於巧妙應用了自然力(地心引力),大井或主水櫃的水質量,不是讓你們用來發電的,而是應用其重力壓力勢能,水力發電要用的水質量,是應用垂直穩定流動連續性方程式,“液體穩定流動時,流入的體積流量率,等於流出的體積流量率”。做無限的循環,再抽蓄的水質量,因為得到大井或主水櫃的水質量重力壓力勢能的幫助,能推動更多水輪機帶動發電機發電,扣除抽蓄消耗的電能,還能得到更多的電能,周而復始,無限循環,就不要去計算每年的降雨量、或是江河的流量,這不是必要的條件,但要去計算被蒸發或滲漏所造成的水質量損失。

我再以反向思考邏輯再配合實例來說明;

發電力=理論水力x水輪機效率x發電機效率。我們以實例來說明,在
廣州抽水蓄能電站,總裝機8台,每期4台,採用30萬kW容量可逆式
高參數抽水蓄能機組,設計水頭535m,額定轉速500r/min,
550m落差時單機的出水能量為每秒鐘60.03立方公尺,
所需的動力輸入為326.08mw/h 我們將單位轉換:

60.03m3/secx3600sec=216,108m3/h
(將每秒的流量換算為一小時的總抽畜量)

我們現在將資料套上水力發電學理論水力及發電力,流量Q(每秒立
方公尺)在H(公尺)有效落差下,所得之動力稱為理論水力.
KW=9.8 QH (KW)

理論水力=9.8x60.03m3/secx550m=323,561.7KW
發 電 力=理論水力x水輪機效率x發電機效率
發 電 力=323,561.7KWx90%x95%=276,645.25KW
276,645.25KW÷326,080KW=84.8%(傳統的抽蓄式水力發電效率)

這是錯誤的,
其一 60.03m3/sec是每秒的流量,326,080KW是一小時所消耗電能
抽蓄水總量為216,108m3/h.我們以理論水力再次代入,

KW=9.8x60.03m3/secx3600sec=2,117,858.4KW/h
以上計算並沒有將 (H) 落差550公尺列入考慮,
KW=9.8x60.03m3/secx3600sec=2,117,858.4KW/h
2,117,858.4KW/h÷326,080KW/h=6.5倍

若再考慮550公尺的落差,則抽蓄效益可達3,575倍,而不是只有
6.5倍.所以傳統水力發電學理論水力及發電力公式是錯誤的。
我畫了一張廣州抽水蓄能水力發電廠新設計示意圖,你們可以參
考(如附件四);http://www.tofar.net/plan_tw.htm
(水力發電自然能量無限發電廠)商業計劃書第七章附錄1-4圖相同。

六、以明潭抽蓄水力發電工程為實例也同樣犯了設計上的錯誤

明潭抽蓄水力發電工程範圍由日月潭畔延伸至水裡溪間,利用既有日月潭為上池,與在水裡溪河谷新建一座61.5 m高之混凝土重力霸形成之下池(蓄水量達1,200萬m3),兩者之間的水頭落差(380 m)予以抽蓄發電,供應台灣之重要尖峰電力需求 。其發電總裝機容量為
160萬瓩,乃世界上巨型抽蓄水力發電廠之一。本工程施工期間為
1987年9月-1995年6月,其中第一部機並先行於1992年夏季運轉發
電 。總工程費用為NT$508億,益本比為1.78,現值報酬率11.43 %。

重要設施包括如下:

進水口-設於日月潭西岸,頭社壩北端約1km處。出水口-位於水裡溪下池壩左岸。平壓塔-直井內徑14m,上水式內徑27m,塔高150m。頭水隧道跨河段-含二條頭水隧道(各內徑7.5m,平均長度3,138m),壓力鋼管(各內徑6.8m,尾端漸縮至2.3m,平均長度815m),及6條尾水隧道(各內徑5m,平均長度187m)。地下廠房-淨寬21.4m,高4.6m,長158.4m。發電設備-26.7萬kW可逆式法蘭西斯式抽水/水輪機(400轉/分)及300MVA電動發電機,6部。發電與抽水用水量每秒分別為492 m3與462 m3,連續發電及抽水時間各為6.7小時及7.8小時。開關場-6部300MVA變壓器,SF6氣體絕緣式開關場,及控制大樓。下池壩-壩高61.5m,溢洪道每秒2,500m3排洪量,底
部設有四條排砂道。水裡電廠發電機室-位於下池壩溢洪道下游右側,裝置容量12,890 kW。

由以上基本設計資料中,明潭抽水蓄能電站設計,不離傳統水力發電站設計原理,大井內直徑14m設計功能,類似傳統水力發電站平壓塔的功能一樣,正確的設計,要利用自然力,將大井設計尺寸變更,直徑改為250m~300m,井高300m,或(長300m、寬250m、
高一樣300m),連接管內直徑改為如二灘水電站設計尺寸高23m、寬17.5m,就可以裝置300MW水輪機100台以上,要裝置實際多少台水輪機,就一定要做我在前面所提的第二種流體流速實驗,非常態流速壓力實驗,所得正確流速實驗資料為基礎,所以這個實驗非常重要,關係台灣經濟可持續健康發展,也關係全人類能有取之不盡、用之不竭,潔淨的能源永遠不貧乏。明潭抽蓄水力發電以日月潭為上池,與在水裡溪河谷新建一座61.5m高之混凝土重力霸形成之下池,上下池水頭落差(380m),但平壓塔只有150m高,這種設計使380m落差位能,只對平壓塔有位能作用,對水輪機沒有直接位能作用。

七、變更調整壓力設計節約建設成本

我創新的水力發電廠設計,要刪除傳統水力發電廠中平壓搭或調壓井的設計,平壓塔或調壓井設計是為了防止水錘現象與調整壓力,故以調整尾水位的高低新設計方案來防止水錘現象與調整壓力,要優於傳統平壓搭或調壓井的設計方案,也可以節約建設成本。

八、採用電腦全廠監控系統

“卓越中小型水電站電腦全廠監控系統”為小型水電站的監控和自動化系統,分為監控主機和智慧型現地監控單元,實現水輪發電機的開、停機和各項操作。經過擴展可用於中型水電站;該系統的現地智慧監控單元能獨立完成對閘門、輔機、工業電視及公共設備的即時監控;並與上位機通信。具有結構簡單、編程靈活、擴展方便、性能穩定等特點,以滿足水電站“無人值班”(少人值守)的要求;該系統已在蘆山某電站使用,運行良好;受到用戶好評;該系統的特點在於監控單元集成度高,具有較高的性價比,在同類技術中居於國內先進水準。

第三章 商業性分析


一、水力發電能量要大於核能與火力發電

我之所以命名為【水力發電自然能量無限方程式】,並不是我可以創造能量,而是能量在自然界原本就存在生生不息、無限循環,但需要人的智慧與自然相調和,應用我的水力發電自然能量無限方程式,在這裡我要再次提醒二項重點;

第一項:先消耗一次能源,就可以永遠享受重力壓力能,我以未來廣州抽水蓄能電站,新設計大井或主水櫃尺寸(長300m、寬250m、
高300m)為例;

C¹=300m(L)x250m(W)x300m(H)=22,500,000m³
代入廣卅抽水蓄能電站已知資料,550m落差時單機的出水能量為每
秒鐘60.03立方公尺,所需的動力輸入為326.08 mw/h。

60.03m³/secx3600sec=216,108m³/h(每小時抽水量)
22,500,000m³÷216,108m³/h=104.1h(單機抽水需104.1小時)
104.1hx326.08mw/h=33,945mw/h(大井或主水櫃需要消耗電能)
也就是先消耗33,945 mw/h的電能,去形成重力壓力能的基本必
備條件,再配合第二項垂直穩定流動連續性方程式。

第二項:要巧妙應用垂直穩定流動連續性方程式,也就等於巧妙應用了自然力(地心引力),大井或主水櫃的水質量,不是讓你們用來發電的,而是應用其重力壓力勢能,水力發電要用的水質量,是應用垂直穩定流動連續性方程式,“液體穩定流動時,流入的體積流量率,等於流出的體積流量率”。做無限的循環,再抽蓄的水質量,因為得到大井或主水櫃的水質量重力壓力勢能的幫助,能推動更多水輪機帶動發電機發電,扣除抽蓄消耗的電能,還能得到更多的電能,周而復始,無限循環,就不要去計算每年的降雨量、或是江河的流量,這不是必要的條件,但要去計算被蒸發或滲漏所造成的水質量損失。而一洞十機、或一洞百機、或一洞千機之設計,可以按人類智慧,不同的設計,而有不同的能量。

二、新水力電廠資金成本攤提要低於核四廠

我不瞭解台電公司為何在下列表1各類能源發電的經濟比較中,水力
發電成本要比核能發電成本高出2.44倍,經過我的分析,主要有二
個原因;一是傳統水力發電廠在設計上的錯誤,未結合大於核能的自然力,與未巧妙應用垂直穩定連續性方程式。二是水力發電廠設計觀念上的落伍,使水力發電廠在建廠總土地成本上要高於核能電廠20.9倍。

這是台電公司所列表1比較我國主要發電模式各項成本,我們發現無
論是內部成本(發電過程各項直接成本)或外部成本(環境與民眾健康
成本),核能都最經濟。

表1 主要發電方式成本比較
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>>>>發電方式>>>>>>>>核能>>>>>燃煤>>>>>燃油>>>>>燃氣>>>>>水力
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單位發電成本[1](元/度)>>0.67[2]>>>>0.87>>>>1.95>>>>2.75>>>>2.24
外部成本[3](元/度)>>>>0.28>>>>>>>2.60>>>>3.82>>>>0.97>>>>0.08
單位總成本[4](元/度)>>>0.95>>>>>>>3.47>>>>5.77>>>>3.72>>>>2.32
發電總成本[5](億元)>>>361>>>>>>1,319>>>>2,193>>>1,414>>>>>882
比核能昂貴(億元)>>>>>>0>>>>>>>+958>>>+1,832>>>+1,053>>>>521
為核能倍率>>>>>>>>>>1.00>>>>>>3.65>>>>>6.07>>>>3.92>>>>2.44
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表1 主要發電方式成本比較
若有不正常排列,請參考引用本資料網址
http://www.newnuclearhome.com/pages/comparison/economyComparison.htm

但經過我重新核算,就新水力發電廠資金成本攤提,我以下列兩種狀況做重新比對:

(A)能源委員會資金成本計算公式:

每年資金成本=建廠成本×年攤提率=建廠成本×(折現率-
物價上漲率)×{1-[(1+物價上漲率)/(1+折現率)]n}-1
折現率(平均貸款利率):以case1=6.5%,case 2=7.5%分別計算;
物價上漲率=2%(case1及case2)
核能四廠設計壽年n=40年,
case1攤提率=5.473%,case2攤提率=6.267%;
新水力電廠設計壽年n=30年,
case1攤提率=6.816%,case2攤提率=7.524%;
每度資本成本=(建廠成本×年攤提率÷每年發電度數)

(B)以台電15年直線折舊:核四廠及新水力電廠每年攤提率
=1÷(15+1)=6.25%

每度資本成本=(建廠成本×年攤提率÷每年發電度數)
新水力電廠建廠成本,以核三廠和新水力電廠做比對(大約同時商轉),新水力電廠建廠成本為核能之50%,
換為核四發電規模=2080×0.5=1040億NT

核能營運成本(燃料費、維護費、運轉費)以近年核二三廠營運實績為參考;

其他成本
核能「後端營運」費用目前每度電攤提17分,俟「後端基金」收足額後即停收。

依上述計算,結果如下(單位元/度)

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電廠項目>>核四廠>>新水力電廠>>核四廠>>新水力電廠>>核四廠>>新水力電廠
資金成本
計算依據>能源會*1>能源會*1>能源會*2>>能源會*2>>直線折舊>>直線折舊
年攤提率>>5.47%>>>6.82%>>>6.27%>>7.52%>>>6.25%>>>6.25%
每度成本>>0.566>>>>0.283>>>>0.649>>>0.325>>>0.647>>>0.292
營運成本
燃料費>>>0.120>>>>0.050>>>>0.120>>>0.050>>>0.120>>>0.050
維護費>>>0.080>>>>0.020>>>>0.080>>>0.020>>>0.080>>>0.020
運轉費>>>0.080>>>>0.038>>>>0.080>>>0.038>>>0.080>>>0.038
其他分攤>>0.048>>>>0.015>>>>0.048>>>0.015>>>0.048>>>0.015
小計>>>>>0.340>>>>0.123>>>>0.340>>>0.123>>>0.340>>>0.123
合計>>>>>0.894>>>>0.406>>>>0.977>>>0.448>>>0.975>>>0.415
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我們發現無論是內部成本(發電過程各項直接成本)或外部成本(環境
與民眾健康成本),新水力電廠都最經濟,只有核能發電廠成本的
46.4%,而且是人類可永續發展潔淨無污染的無限能源。

三、解決台灣核四問題的最佳方案

台灣要走出去,不是靠政治人物喊口號,而是以科技與經濟,科技是無國界,經濟是不分區域與國家。解決台灣核四問題,是需要技術創新與智慧,也不是民進黨前主席林義雄先生率領反核義工,辛苦的台灣全省走透透,就可以解決核四爭議,必需要有兩全其美的替代方案,既可以按步就班建立無核綠色家園,又不影響提供經濟快速增長所需無污染又價廉的無限能源,其方案有二;

一是停建核四,將現有的核四廠重新變更設計,建立海水抽蓄水力發電廠,以我創新設計的海水抽蓄水力發電廠,扣除抽蓄所消耗的電能,還可以多增加270萬千瓦以上的新潔淨價廉電能(這是核四廠原計劃裝機總容量),預算方面,創新的水力發電自然能量無限發電廠建廠成本,只需要核能電廠建廠成本的50%,核四廠預算為2080憶
新台幣,扣除停建損失與賠償900億,還有1180億新台幣,足以建設總裝機容量為270萬千瓦的創新海水抽蓄水力發電廠,而不需要追加預算。

二是變更明潭抽蓄水力發電廠的創新設計,也可以多增加270萬千
瓦新潔淨價廉電能,而不是傳統錯誤的抽水蓄能發電廠設計,總效率只有73%-76%。

廢核四的損失 VS.不廢核四的損失

引用國立臺北大學經濟學系教授兼系主任 王塗發

(一)台電的說詞

根據台電在四月中提出的說帖,廢核四的實質損失估計將達
672.66億元(最多864.01億元)。這項損失值是由目前累計
支付工程費用434.09億元,扣除土地款14.41億元(因土地還可
供利用),加上終止契約補償費預估約252.98億元計算而得。
經濟部能源委員會執行秘書陳昭義則認為廢核四的損失遠高於帳面上的864億元(台電說帖中最高上限),還包括斷電以及其他社會成
本,耗費的代價相當龐大。因此,不可能有任何取代核四的替代方案。這表示廢核四的損失大於不廢核四。

(二)事實真相

其實,各項採購製造中的設備,如汽輪發電機及其附屬設備等,未必不能移作他用;而且,核四簽約時,核能是屬於買方市場,國內反核壓力又大,簽約條件應有利於我方,如今若終止契約,補償費用恐怕也未必真如上述預估值那麼高。因此,這項損失估計值顯有高估之嫌。

不廢核四的損失會有多大呢?根據過去核電廠調高預算的經驗(核二
廠原核定預算為219.55億元,經四次修訂,最後完工實支610.72
億元,是原預算的2.78倍;核三廠原核定預算為357.74億元,經
三次修訂,最後實支903.21億元,是原預算的2.52倍),將來核四
廠不知要由將近1,700億元調高到什麼樣的天文數字。以最保守
增加一倍來估計,則未來實際建廠費用至少將達3,400億元。
台電公司董事長席時濟先生,於5月8日在立法院已坦承日後立法院必須追加核四預算10%至30%。過去台電再三追加預算的老把戲顯然
又要再度上演了!

過去台電接二連三地追加預算的把戲,很明顯的是先嚴重低估核電廠的建廠費用,以便其通過可行性評估。等確定建廠後再逐漸調高費用,讓立法院不得不通過追加預算。因為如果不通過追加預算,核電廠蓋不成,就會造成原先已投入費用的損失。等通過第一次追加預算後再如法泡製而要求第二次、第三次、甚至第四次追加預算。

根據台灣經濟研究院在1988年的研究報告,核二廠第一次追加預算
117.33億元,是原核定預算219.55億元的53.44%;其理由為物價上漲、核燃料上漲、以及完工日期延後致建設利息增加。第二次
追加190.05億元,是第一次追加後336.88億元的56.41%,是原
預算的86.56%。核三廠第一次追加預算270.96億元,是原核定預
算357.74億元的75.74%;其理由為原編預算不合實際、核燃料價
格上漲、以及工期延長一年致利息增加。第二次追加278.30億元
,是第一次追加後628.70億元的44.27%,是原預算的77.79%。
核燃料與建廠成本完全無關,台電竟然能一再以核燃料上漲為理由要求大幅追加核電廠的建廠預算!更離譜的是,「原編預算不合實際」也能作為追加預算的理由。然而,只要其追加預算額不超過原核定預算額,立法院便只好無奈地通過追加預算。

當年要興建核四廠時,台電就信誓旦旦地說,將來核四廠絕對不會再追加預算,但現在卻已非追加不可了。現在雖說只要追加10%至30%,但誰能保證一旦通過一次追加預算後不會再有第二次、第三次的預算追加呢?因此,以追加一倍來估計已是很保守了。

其次,再以保守的態度來估計未來核四的除役費用與核廢料處置費用。假設除役拆廠費用僅等於建廠費用(美國有一座在1970年代建造
的核電廠,在1994年估計,要將其安全拆除所需費用約為其建廠費
用的1.5倍),則未來核四廠的除役費用將高達新台幣3,400億元。
在核廢料處置方面,目前蘭嶼中期核廢料貯存場已貯滿,而最終處置場則尚無著落。就算台灣可以找到適宜的永久性核廢料最終處置場址,未來光是要建造一座處置設施,其費用至少也要美國在15~20年前的建造費用(美金10億元)的 2 倍以上。 那麼,大約新台幣600億元是少不了的。此項核廢料最終處置設施的建造費用若由四座核電廠平均分攤,則核四廠至少應分攤150億元。(若以裝置容量比率計算,核四廠占34.42%,則應分攤206.5億元。)此外,核四用地在核電廠除役後,數百萬年都不能再使用。土地價值的損失將不止上述土地款14.41億元。

總的來看,繼續興建核四廠,未來的損失至少將高達5,300億元
以上(這些還不包括其他社會成本在內),遠超過台電所估廢核四的最高損失值(864億元)。

第四章 附錄

一、水力發電自然能量無限方程式簡圖附件一
二、活用穩定流動連續性方程式附件二
三、傳統水力發電廠設計缺失簡圖附件三
四、廣州抽蓄電廠創新設計簡圖附件四

備註:
資料發表以記事本格式圖表不能正常顯示或因附錄附件檔案過大,
請至自然天地網http://www.tofar.net/plan_tw.htm
(水力發電自然能量無限發電廠)商業計劃書第七章附錄1-4圖相同。
或至http://groups.msn.com/JOHNSONWANG/page.msnw
有完整的檔案,也可以聯系我電子郵箱
(電子郵箱1): mailto:johnsonwang93@yahoo.com.tw
(電子郵箱2):mailto:johnsonwang93@hotmail.com
電話:02-27495209 手機:0953415696 王國民
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胡卜凱
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謝謝KuoWang的光臨和留言
我的技術知識不足以了解全文
請網友們賜教

我個人並不贊成核四的興建

我之所以在另一篇留言用核四案為例
是從憲政角度立場來看
扁政府不經立法院同意 就推翻立法院的決議
我認為與憲政體制不合
和當初核四應否通過無關

當時扁政府 應推動公投 來對核四案做最後決定
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