工程與社會專題課程討論會報(bào)告(風(fēng)力機(jī)系統(tǒng))

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1、工程與社會專題課程討論會報(bào)告(風(fēng)力機(jī)系統(tǒng))自控三乙49712118最近因?yàn)楦u核電廠事件讓這些再生能源再度的受到世人的矚目，風(fēng)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(nèi)容拿出來分享。首先，目前反核的聲浪相當(dāng)?shù)拇?，但是在反核的前提下，臺灣風(fēng)能技術(shù)的發(fā)展並未與反核運(yùn)動搭上線。臺灣反核專家的主要目標(biāo)是挑戰(zhàn)核工專家的權(quán)威，卻很少有人花心思發(fā)展關(guān)於臺灣能源問題的本土論述。換言之，他們只想要終結(jié)政府的核能計(jì)畫，卻忽略了我們要用什麼東西來取代核能。臺灣是一個(gè)海島型國家，風(fēng)力資源也相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，因此在沿海、離島或高山等地區(qū)蘊(yùn)藏大量的風(fēng)能。根據(jù)工研院能資所研究分析指

2、出，臺灣地區(qū)地面風(fēng)場年平均風(fēng)速達(dá)到5m/s～6m/s以上的強(qiáng)風(fēng)區(qū)域面積超過2,000平方公里，風(fēng)力潛能約為3,000MW，保守估計(jì)至少有1,000MW以上陸上風(fēng)能潛能可供開發(fā)；海上風(fēng)能潛力方面，據(jù)估計(jì)在臺灣西岸約有2,000MW以上的發(fā)展?jié)摿?。但是因?yàn)樵缙谑Y源的價(jià)格都還不算高，所以風(fēng)力發(fā)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(jià)格越來越高，再加上人們不信任核能的安全，才讓風(fēng)能這一塊未重視的寶地得到重視。風(fēng)力發(fā)電具觀光效益：風(fēng)力發(fā)電場在適當(dāng)?shù)呐渲孟?，可使?dāng)?shù)氐木坝^更有特色，甚至有景觀再造的功效。根據(jù)歐洲國家調(diào)查顯示，風(fēng)力發(fā)電場附近有超過80％的居民支持風(fēng)力發(fā)電，認(rèn)

3、為使當(dāng)?shù)仫L(fēng)景更具特色。且風(fēng)力發(fā)電有以下優(yōu)點(diǎn)，永不耗竭、自產(chǎn)能源、分散式特性。然而風(fēng)力發(fā)電是輔助性能源：風(fēng)能來自大自然，有時(shí)大有時(shí)小，因此風(fēng)力發(fā)電具有輸出不穩(wěn)定的特性。在臺灣地區(qū)，冬季時(shí)東北季風(fēng)強(qiáng)勁，使得風(fēng)力發(fā)電量甚為可觀，但夏季缺電時(shí)，卻因?yàn)槲髂霞撅L(fēng)微弱而發(fā)電量有限，因此風(fēng)力發(fā)電在現(xiàn)階段僅能做為輔助性能源，無法完全取代傳統(tǒng)發(fā)電。依據(jù)臺灣電力公司與民間風(fēng)力發(fā)電開發(fā)計(jì)畫之彙整，風(fēng)力發(fā)電之發(fā)展主要受到相關(guān)技術(shù)主要分為：風(fēng)力機(jī)組、輸變電系統(tǒng)及風(fēng)場選址等條件之影響。（一）風(fēng)力機(jī)組方面包括葉片、變速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變壓器、控制器、機(jī)艙、塔架及基座等，然而隨著風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)逐年進(jìn)步，目前最大

4、的風(fēng)力機(jī)額定容量已提高至4.5MW，未來將可有效的降低發(fā)電成本。（二）輸變電系統(tǒng)方面目前以裝設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電力網(wǎng)併聯(lián)（GridConnection）的方式為主要的應(yīng)用方式；另外，離島、偏遠(yuǎn)地區(qū)等電力網(wǎng)無法普及之處，乃應(yīng)用風(fēng)力機(jī)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)供電或與柴油、光電等系統(tǒng)混合（HybridSystem）運(yùn)轉(zhuǎn)供電。（三）風(fēng)場選址方面首要條件即需具有良好的風(fēng)性，包括風(fēng)速大、風(fēng)期長、風(fēng)力平穩(wěn)、風(fēng)向變化性小等特性，並且避免處於受障礙物遮檔擾流的範(fàn)圍內(nèi)；風(fēng)速越高的區(qū)域可使風(fēng)力機(jī)擷取的風(fēng)能越多，風(fēng)向穩(wěn)定及亂流較少可減少對風(fēng)力機(jī)的磨耗，一般以開闊地區(qū)較為適宜作為風(fēng)力機(jī)的設(shè)置位址。目前臺灣主要有三座風(fēng)力發(fā)電

5、廠，分別是麥寮、中屯跟春風(fēng)，若以每月之平均發(fā)電率來看（見表3-7），麥寮風(fēng)場1～12月之發(fā)電率，以10月至2月之發(fā)電率最高，平均近乎50%；7～8月之發(fā)電率最低，只有9%左右。中屯風(fēng)場1～12月之發(fā)電率，以10月至3月之發(fā)電率最高，平均更高達(dá)60%；7～8月之發(fā)電率最低，僅約13%左右。春風(fēng)風(fēng)場1～12月之發(fā)電率，以10月至3月之發(fā)電率較高，大約在28%上下；9月之發(fā)電率最低，不到10%。而以三個(gè)風(fēng)場整體之每月平均發(fā)電率來看，多以秋冬季節(jié)10月～2月左右之發(fā)電率最高，大約在40%上下；夏季7～8月之發(fā)電率最低，大約只有10%左右的發(fā)電率。月份/位置麥寮中屯春風(fēng)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(jīng)濟(jì)部能源局，2006；本研究計(jì)算。表3-7、各示範(fàn)系統(tǒng)每月平均發(fā)電率結(jié)論風(fēng)力發(fā)電雖有諸多優(yōu)點(diǎn)值得推行與利用，以臺灣的自然條件而言在發(fā)電效率方面有一定程度的優(yōu)勢，但在供電穩(wěn)定上卻並非理想。此部分則需要以技術(shù)方面來克服，例如儲存電力、穩(wěn)定輸配送或與其他能源配合使用，以達(dá)到有效率且穩(wěn)定之供電。然而風(fēng)力發(fā)電之發(fā)電量，除了受到自然條件之影響外，風(fēng)力機(jī)之輸出效率亦是相當(dāng)重要的一環(huán)。未來之技術(shù)發(fā)展，若可提升將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能之輸出效率，則風(fēng)力發(fā)電之發(fā)電量將會有一定的成長。