工程與社會專題課程討論會報告(風力機系統)

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1、工程與社會專題課程討論會報告(風力機系統)自控三乙49712118最近因為福島核電廠事件讓這些再生能源再度的受到世人的矚目，風能也是其中之一，我在閱讀了指定教材之後，將一些值得拿出來跟大家分享的文章內容拿出來分享。首先，目前反核的聲浪相當的大，但是在反核的前提下，台灣風能技術的發展並未與反核運動搭上線。台灣反核專家的主要目標是挑戰核工專家的權威，卻很少有人花心思發展關於台灣能源問題的本土論述。換言之，他們只想要終結政府的核能計畫，卻忽略了我們要用什麼東西來取代核能。台灣是一個海島型國家，風力資源也相當的穩定，因此在沿海、離島或高山等地區蘊藏大量的風能。根據工研院能資所研究分析指

2、出，台灣地區地面風場年平均風速達到5m/s∼6m/s以上的強風區域面積超過2,000平方公里，風力潛能約為3,000MW，保守估計至少有1,000MW以上陸上風能潛能可供開發；海上風能潛力方面，據估計在台灣西岸約有2,000MW以上的發展潛力。但是因為早期石化資源的價格都還不算高，所以風力發電這一塊議題，就一直被耽擱到最近，近幾年來石化燃料的價格越來越高，再加上人們不信任核能的安全，才讓風能這一塊未重視的寶地得到重視。風力發電具觀光效益：風力發電場在適當的配置下，可使當地的景觀更有特色，甚至有景觀再造的功效。根據歐洲國家調查顯示，風力發電場附近有超過80％的居民支持風力發電，認

3、為使當地風景更具特色。且風力發電有以下優點，永不耗竭、自產能源、分散式特性。然而風力發電是輔助性能源：風能來自大自然，有時大有時小，因此風力發電具有輸出不穩定的特性。在台灣地區，冬季時東北季風強勁，使得風力發電量甚為可觀，但夏季缺電時，卻因為西南季風微弱而發電量有限，因此風力發電在現階段僅能做為輔助性能源，無法完全取代傳統發電。依據台灣電力公司與民間風力發電開發計畫之彙整，風力發電之發展主要受到相關技術主要分為：風力機組、輸變電系統及風場選址等條件之影響。（一）風力機組方面包括葉片、變速齒輪箱、發電機、變壓器、控制器、機艙、塔架及基座等，然而隨著風力渦輪機技術逐年進步，目前最大

4、的風力機額定容量已提高至4.5MW，未來將可有效的降低發電成本。（二）輸變電系統方面目前以裝設風力發電機與電力網併聯（GridConnection）的方式為主要的應用方式；另外，離島、偏遠地區等電力網無法普及之處，乃應用風力機獨立運轉供電或與柴油、光電等系統混合（HybridSystem）運轉供電。（三）風場選址方面首要條件即需具有良好的風性，包括風速大、風期長、風力平穩、風向變化性小等特性，並且避免處於受障礙物遮檔擾流的範圍內；風速越高的區域可使風力機擷取的風能越多，風向穩定及亂流較少可減少對風力機的磨耗，一般以開闊地區較為適宜作為風力機的設置位址。目前台灣主要有三座風力發電

5、廠，分別是麥寮、中屯跟春風，若以每月之平均發電率來看（見表3-7），麥寮風場1∼12月之發電率，以10月至2月之發電率最高，平均近乎50%；7∼8月之發電率最低，只有9%左右。中屯風場1∼12月之發電率，以10月至3月之發電率最高，平均更高達60%；7∼8月之發電率最低，僅約13%左右。春風風場1∼12月之發電率，以10月至3月之發電率較高，大約在28%上下；9月之發電率最低，不到10%。而以三個風場整體之每月平均發電率來看，多以秋冬季節10月∼2月左右之發電率最高，大約在40%上下；夏季7∼8月之發電率最低，大約只有10%左右的發電率。月份/位置麥寮中屯春風月平均148.45

6、%68.21%28.07%48.25%241.08%51.22%28.52%40.28%335.99%43.44%26.12%35.19%423.79%29.13%13.21%22.04%516.55%24.25%17.04%19.28%613.72%25.81%21.67%20.40%79.96%13.60%14.15%12.57%89.01%13.77%14.91%12.56%922.53%31.07%10.52%21.38%1046.15%68.89%25.37%46.80%1148.96%63.82%23.38%45.39%1254.75%74.19%33.82%54.

7、25%資料來源：經濟部能源局，2006；本研究計算。表3-7、各示範系統每月平均發電率結論風力發電雖有諸多優點值得推行與利用，以台灣的自然條件而言在發電效率方面有一定程度的優勢，但在供電穩定上卻並非理想。此部分則需要以技術方面來克服，例如儲存電力、穩定輸配送或與其他能源配合使用，以達到有效率且穩定之供電。然而風力發電之發電量，除了受到自然條件之影響外，風力機之輸出效率亦是相當重要的一環。未來之技術發展，若可提升將風能轉換為電能之輸出效率，則風力發電之發電量將會有一定的成長。