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新世紀的能源產業之二──風力發電

2002/02/05 經濟部能源局 點閱人次: 649

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▓撰文:李季品 ▓圖片提供:台電公司

從麥寮到澎湖中屯的風力發電示範系統,它們的成功經驗不僅使得國內的再生能源產業更具前景,更將能源事業推展至另一新興的局面。

再生能源已成為世界各國積極努力推展的能源政策之一,有些國家已有相當不錯的成果,有些國家則是仍處於開發的階段。然而,由於再生能源的應用已被視為減緩地球暖化的關鍵性因素,更突顯其重要性。

再者,現今能源的使用面臨了一些困境,包括:國內不足的電力裝置容量;因燃燒化石燃料所產生的CO2排放問題,日益嚴重,因而加速全球暖化的速度;凡此種種,均顯示出推展新興能源的急迫性。

以風力發電來說,過去十年來,全球風力機的數量正以驚人的速度成長中,也使得風力發電的技術日漸成熟。因著許多國家風能技術的成功經驗,使得它更成為各國積極推展的新能源。

各國的風能潛力

根據工研院能資所指出,風力發電的應用,仍以裝設風力發電機與電力網併聯的方式為主。另外,離島、偏遠地區等電力網無法普及的地方,也可以應用風力機獨立運轉供電,或與柴油機、光電系統等混合的方式,使之運轉並完成供電的作業。

另外,風力機應設於高風速且空曠的處所,以便吸收最多的風能。因此,風力發電的應用地點除了土地開闊的地區外,一些地狹人稠的國家,像丹麥、荷蘭、比利時亦廣泛地利用田野、海堤、鄉村道旁等空地設置風力發電機。然而,加上這些國家均擁有成熟的風力發電機技術,機組的可靠度提高,使得運轉時並無安全的疑慮。

由於風力發電是一低污染、設置條件得宜、成本近於傳統能源的發電方式,使得一些擁有豐富風力資源的國家,更是趨之若鶩。若評估世界各國的風力裝置容量,當以德國居首位,美國則為第二,丹麥第三。在丹麥、荷蘭等地更已完成多處的離岸型風力發電廠計畫,使得離岸式的風力發電有可能成為末來發展的方向。

精打再細算

若以經濟及環境效益兩方面來看風力發電,均需考量各個面向。以經濟效益來說,風能可以整合於國家的電廠網路當中,當風力供應電力時,其風力機所發出來的電,可以回饋至電力網中,使得他處的火力電廠降載甚至停機,而減少污染的產生。另外,就能源自主性來看,由於地方上自行產生的風能,將可降低對於外來能源的依賴性。

以環境效益來說,風力發電不會製造SOX、NOX及懸浮微粒等污染,而且得以保護地區性空氣、水及土壤的品質,更不會引起溫室效應中的CO2、CH4、CO與NO2等問題,對於減緩全球性的氣候暖化問題,有著相當的助益。就CO2的排放情況來說,風能每度電僅會產生約7.8公克的CO2,遠低於燃煤、油、天然氣所產生的CO2排放量。因此,若將發電方式轉型為風力發電將可大幅度地降低國內CO2的污染問題。

再者,以成本來說,風力發電的成本與風速有關;所以當風速超過起動風速時(約3~5m/s),此時,風速愈快,風力發電的成本便愈低。以往,在未實施風力發電的補助措施時,風力發電的成本已與燃油相當,更低於天然氣。目前,能源會已設置「風力發電示範系統設置補助辦法」,並將於民國93年補助民間設置18,000瓩以上的風力發電示範系統。此舉不僅可適時減少風力發電的成本,更可以建立本土化的風力發電相關的應用技術,及其產業的發展。

由於近年來,風力發電技術的日益成熟,其效率低、嘈雜等不佳的印象,已成為歷史名詞。根據英國的民意調查顯示,在當地有高達六成以上的民眾相當支持風力發電,而且認為風力發電機可成為當地美麗的地標。丹麥更預估全世界的風力發電市場,每年將可達二千至三千萬瓩的市場規模。顯而易見,在未來一年中,風力發電仍將是新能源產業的主力軍。

大型風車在澎湖

國內繼設置麥寮風力發電示範系統後,又成功地在澎湖中屯設立2,400瓩的風力發電設施, 為推展風能的計畫,添上新的希望與契機。

目前,麥寮風力發電示範系統裝置容量共2,640瓩,採用的是四部丹麥製風力發電機組;澎湖中屯風力發電計畫,則有四部的風力發電機組,每部機組裝置容量600瓩,共計2,400瓩。其所使用的機組是世界上最先進的機種,為無齒輪式設計,具備低噪音、低啟動風速、符合無人操作、可靠性高等特性,機組塔架高46公尺,葉片半徑21.86公尺,總高達67.85公尺,最大的可耐風速為每秒65公尺。

台電公司估計,中屯風力發電的四部機組年發電量可達716萬度,可有效地節省離島發電燃油的運送,減低環境污染,更為未來再生能源的應用提供了寶貴的經驗。


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