※ [本文转录自 Policy 看板] 作者: oodh (oodh) 看板: Policy 标题: Re: larusa:发电装置容量比率提升到50% 时间: Thu Apr 16 00:27:41 2009 (既然这次只讲风力发电， 那我还是把文贴过来好了) http://re.org.tw/Pro/f1/f1.htm 现今风电开发迅速的国家在欧洲有德国、西班牙、丹麦等国，在北美洲有美国， 而亚洲也有印度、日本、中国大陆。 1999 年欧洲风能协会与绿色和平组织共同出版 ” Wind Force 10 ” 报告，提出於 2020 年风电达到世界电力总量 10% 的蓝图愿景。 基於国际能源机构（ International Energy Agency ； IEA ）对未来用电的需求评估， 到 2020 年世界电力总需求会上升至 25,578 TWh ， 则风电到 2020 年每年需产出 2,500 TWh 的电量。 由於 2000-2002 那三年风电的发展不断地超越预期的速度，以超过 30% 的年成长， 成为新千禧世界成长最快的绿色能源。於是欧洲风能协会在 2003 年更新的 ” Wind Force 12 ” 报告中，更进一步提出於 2020 年风电达到世界电力总量 12% 的蓝图愿景 (EWEA, 2004) 。 然而， 2003 德国陆域风埸建置趋缓， 2004 年美国市场又由於国会?及时延长 PTC 优惠税制而停摆，加上离岸风埸（ offshore wind farm ）建置未能及时补上， 使这几年的成长无法达到 Wind Force 12 的高预期成长。即使如此，基於近五年来 风电建置之成长率（如图 3-1-1 -1 所示），显示未来风电发展仍可令人期盼。 迄 2004 年底全球装置容量超过 47,000 MW ，已有 53 个国家应用风电 (WWEA, 2004) ，主要分布於欧洲（ 73% ）与北美洲（ 15% ），由图 3-1-1 -2 总装置容量显示，前五名分别为 德国（ 16,629 MW ）、 西班牙（ 8,263 MW ）、 美国（ 6,740 MW ）、 丹麦（ 3,117 MW ） 及 印度（ 2,985 MW ）， 另外日本亦已扩增达 896 MW ， 中国大陆紧追在後，其总装置容量达 764 MW ， 为进入前十名的另两个亚洲国家。 丹麦为欧洲开发风力发电的先驱，由於政府的重视及鼓励，二十多年来持续 研发，造就了成功的国际化风电产业。德国在 90 年代初仅有少许的风力机应用， 但在其优异的工业基础与政策鼓励下，十多年来其风电装置容量呈惊人的指数成长， 远高於其他国家。西班牙则为近年的後起之秀，也是由於政策的奖励，装置容量亦 极为快速成长， 2000 年超越丹麦成为欧洲第二， 2004 年更首度超越美国名列全球 第二。就供应面而言，目前 丹麦两大厂商所生产之风力机约占全球市场的 40% ， 德国次之，三大厂商共有 21.5 % 全球市场占有率， 另外，印度厂商（ Suzlon ）所生产风力机之销售量， 於 2003 年首度挤进全球前 10 大厂牌排名， 2004 年占全球市场约 3.9 % 现今在市场上销售的商业化风力发电单机容量介於 600~2,500 kW ，但基於陆上风况佳 之场址有限之考量，朝大型机组研发及设置离岸式风力电场已是欧洲风电产业发展的 新趋势。 据 Enercon (Wind Blatt , 2003) 资料显示， 2002 年在德国安装第一部 Enercon 4.5 M W 之风电机组，是目前全球最大容量之商转机组。 Enercon 为德国 最大风机制造商， 1991 年率先开发出无齿轮式风力机 (E-40/500 kW) ， 1993 年 正式销售於全球市场，所有关键组件包括叶片、发电机及并联控制系统均为自制， 据统计 ( 参见图 3-1-1 -3) ， Enercon 占 2004 年全球风机销售市场的 15.8% ， 近年均维持世界第三名之实力 (BTM Consult ApS, 2005) 。 另外，在 2005 年 Repower 等风力机制造业者已完成单机容量 5 M W 之风力发电机组 研发 (Repwoer system, 2005) ，并进行海上试车实验中，是目前全球最大单机容量 之发电机组，说明了风力发电机除了朝离岸式发展外，朝大型风力发电机研发也是 另一个商业主流。 现代商业化之风力发电机主要是由叶轮（叶片转子和轮毂）、机舱、塔架 以及控制系统所组成，其中叶片为主要关键技术之一，约占风力机成本 21% 。 随着风力发电机朝百万瓦级发展後，叶片的制程以及测试验证更显重要， 现以玻璃纤维强化塑胶材质为主，具有质轻、耐腐蚀等功能， 未来发展趋势将以碳纤 (carbon fiber) 或碳纤 / 玻纤混成 (carbon/glass hybrid ) 取代玻纤，以朝大型化风力机发展， 另外有关运转及输出控制模式已朝可变转速及可变旋角节制发展（ DWTMA ）。 发电机若采非同步（感应式）者，已可藉由光讯号传输增加阻抗，将原来几为定转速 之发电机改变为具宽广转差甚至於可变转速之发电机，大幅减少发电机系统变动负荷 及提昇电力品质；而同步式发电机亦拜先进电力电子技术之赐，甚至可省却风力机之 齿轮箱、直接由叶轮传动发电，可有效降低噪音及提供极佳之电力品质。目前先进的 变速型风力机 (variable-speed wind turbine) 已可持续改变叶轮转速，以配合风速 变化使翼端速比值（ tip speed ratio ）维持固定以达最佳输出效率。 此种变速须配合 AC-DC-AC 变频器使用，其关键在於结合风力机与电力电子变频技术， 让叶轮转速随风速变化时亦能输出稳定的交流电力。变速型风力机不需要齿轮箱， 而采用一个直接耦合之大轮圈式发电机，这种发电机所需维护较少，效率较高， 且可达较低起动风速，深具市场潜力（翁荣羡、李欣哲， 2001 ）。 （二）国内技术发展经验 为了因应能源危机，自 1980 年起我国亦开始积极从事风力发电相关技术研究， 主要研究方向及重点是风能评估及风力机研发。在风力潜能评估方面，蒐集分析了长短 期气象测风资料并发展风能评估模式及选址方法。在风力机研发方面，经济部能源局 委托工研院，分别於 1984 年、 1986 年及 1989 年从事 4 kW 、 40 kW 及 150 kW 风力机之研发，完成风能转换系统设计、叶片开发、传动链设计制作、监控系统设计 开发、塔架设计制作、组件及系统性能测试等，虽仍未达商业化应用，但当时开发技术 与国外相较并不逊色。此期间台电公司也引进国外风力机设置於离岛（澎湖七美及金门） 作为补助发电，电信管理局则自制 1 台 800 W 风力机作为通讯电力使用，另外其它 机构如气象局、清大、农工中心等也配合系统性的风能研发，对於国内风能研发应用 的奠基工作提供不少助力，後来因国际原油价格大幅下跌，无经济效益诱因，於完成 阶段性开发工作後即停止风力机研发工作，实为可惜。 90 年代开始进行设置风力发 电场址之可行性评估，包括 1991~1992 年完成彰化滨海工业区设立风力发电机可行性 研究、 1991~1993 年台电完成澎湖本岛风力发电示范计画可行性研究及工程规划、 1995~1996 年完成澎湖本岛风力发电示范计画（ 2,400 kW ）可行性研究修订 （发电厂场址改为中屯地区）等。 因应气候变迁与京都议定书，自 2000 年开始政府便积极推动国内风力发电 应用，由经济部能源会参考国外经验，於 2000 年 3 月发布施行「风力发电示范系统 设置补助办法」提供设备补助，奖励民间投入设置风力发电示范系统，为期 4 年半， 共完成风力发电示范系统总装置容量为 8.54 MW ，促进民众对洁净风力能源的了解， 营造推广应用环境。再者，有关风场模拟与场址评选工作， 2001 年完成台湾北部地区 初步风场模拟分析，以及利用 WAsP （ Wind Atlas Analysis and Application Program ） 风能应用软体完成风力发电场址评选规划；利用中尺度大气评估模式， 以 1996 ～ 2000 五年期间之气象局风力资料，完成台湾地区的风力潜能分布模拟， 於 2002 年在中南台湾地区评选出台中港与台南七股沿海两处各 100 M W 以上风力 发电场址，供民间开发参考应用。至於离岸式风力发电推动先期工作方面，也已蒐集 台湾浅海海域气象、海象、地形及地质等资料，并蒐集分析离岸式风电海域工程及 国内相关法规资料，完成离岸式风力发电可行性条件初步分析研究。於 2003 年完成 200 M W 离岸式风力电场场址评选、技术可行性、经济效益及环境影响等分析； 并更进一步依据可行性评估结果，完成先导型离岸式风力电场优选方案评选及初ꠊB开发规划，为未来开发海域风力资源铺路准备。 近年在政府积极推动之下，辅导相关业界投入风力发电，完成多项工作， 概括整理如下： 1 ）技术辅导共 8.54 M W 之三套风力发电示范系统，初步发挥了 点火示范的功能，促使国内风力发电应用迈开脚步。 2 ）发展出中尺度大气评估模式， 完成台湾地区风力潜能分布模拟，及利用 WAsP 风能应用软体评选出三处风能佳之地区， 完成 50 M W 以上风力发电场址评选规划。 3 ）完成离岸式风力电场场址评选、 技术可行性、经济效益及环境影响等分析，以及澎湖设置离岸式风力发电初步评估工作， 为未来推动离岸式风力发电预做准备。 4 ）推动地方政府 BOT 促?示范案， 建立风力发电并联冲击分析技术 ( 江怀德、陈美兰， 2004) 。 ‧ 国外拥有零组件专利，若没有利用市场需求策略，国内难脱 OEM 命运。 ‧ 政府相关的优惠收购电费诱因较小。 ‧ 国内厂商技术能力够，但相关资格认证很费时，要提早投入。 ‧ 国内筹设风电费时，小型案厂商很难投入。 ‧ 国际市场热卖，供不应求。 ‧ 已有国际大厂，前来洽合作制造事宜。 ‧ 风力机零配件及维修需求兴起，国内业者可投入代理经销商，具市场利基。 ‧ 离岸式风电市场异军突起，我国亦有相当的需求规划。 ‧ 国际市场大厂寡占。 ‧ 需要大量资金，目前国际技术发展太快，台湾难以投入，且要面对世界大厂的竞争，成本是最大的考量。 ‧ 产业要形成要先有市场，风电目前自偿率太低风险很大。 ‧ 中国大陆风力机产业已具规模（自制或国外合作），是国内重要竞争对手。 未来（ 2005-2020 年）我国风力发电重点技术发展项目将以风力机关键元件研究开发、 风力电场开发应用技术以及风力发电应用系统开发三大方向为主， 各细项重点简要说明如下： (一)风力机关键元件研究开发 1 、叶片设计、开发与测试（朝玻纤及含碳纤之复合材质叶片发展） 2 、增速齿轮箱及传动系统技术（以 3.6MW 机型适用为目标） 3 、发电机及塔架开发生产（从感应式发电机研发至直趋式风电机） 4 、整合电力转换及控制机制验证（以 5MW 机型适用为测试目标） 5 、小型风力机系统（研发单机容量 10kW 之发电机组以及并联系统技术） (二)风力电场开发应用技术 1 、风力发电场评遻及效益评估 2 、电力并联技术（以大於15MW以上之风力发场为基础建立分析技术） 3 、离岸式风力发电场开发技术（大型风力发场建置技术及维护技术） 4 、短期风速预测技术（预报0-72小时内之发电量） (三)风力发电应用系统开发 1 、设备标准及验证机制（建立2MW风力发电机验证机制) --------------------------------- 给大家参考，讨论起来也有个底 还有其他再生能源的资料，都很详细 有心人可以帮个忙贴上来 -- ˙ - . ˍ ◣ _- .︿. ˍ◣ . ↘ 千山飞绝，万径踪灭 ↙ - ﹒ ˍ ▂▄ ▂◥◣∕\ ∕ ╲ ◥◣ _ ↗ 孤舟蓑翁，独钓江雪 ↖ . . ◢███▃ ▄╱◢ ◥◣／ ╲﹎ - ↖@juor2 ︿ . ‧ ﹑ ▆▄▁ ‧ ▇▅▄▃◥◣▄▁ ╲◢▅▁ ▁▂▁ /Ｏ\|||||||| ▄▃▂ ′ ◥ ‧. ▆▅▄▅▆▇ . √▲▄▃▂▃▄▄ 〃 .、 . ◥▁ˍ＿ ＿＿ . oodh《残江雪》‵〞 ▇▇▆▅▆▇ --

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