風力發電模組設計與開發

風力發電生命週期評估

風力發電生命週期評估
國立臺灣大學環境工程學研究所甘幸佳

風力發電為世界上發展最快的能源系統,於1996年到2011年間,風力發電每年平均裝置容量成長約28%,為再生能源中第二大發電量系統。但是在開發風力發電的過程中,不論是風力發電機本身,或者是建造及維修過程等,皆需要消耗大量的資源與能源,並帶來一定程度的環境衝擊。生命週期評估是一種系統化的環境衝擊評估工具,因此亦被運用在風力發電技術的評估。

進行風力發電生命週期評估,首先須確定要探討的系統範疇,接著收集風力發電系統生命週期中所消耗的資源、能源及所產生的污染排放等資料,並透過科學方式計算其對不同自然環境或受體之衝擊,亦指從搖籃到墳墓的階段。主要可分為風力發電組件製造、建造運輸、運轉維修及退役回收四大階段,分述如下。

風力

風力 (Wind Power)
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

風力 (wind power) 是利用風力渦輪機 (wind turbine) 將風能轉換成有用的能量形式,如電力等。1979年丹麥開始發展風力工業,當時所使用的渦輪機的容量很小,只有20到30千瓦 (KW),現在已擴大其容量並在許多國家使用,到2008年底渦輪機已達121.2十億瓦 (GW) 的容量。目前風力發電佔世界用電的1.5%,而且在2005年到2008年間快速成長了兩倍,有些國家已達到相當高的風力產能,像丹麥的風力佔了19%的電力生產,西班牙、葡萄牙佔了11%,德國、愛爾蘭佔了7%,現已有八個國家將風力發電用在商業用途上。

風力農場

風力農場 (Wind Farm)
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

風力農場 (wind farm) 即風力發電廠,安置有一個群組的風力渦輪機 (wind turbine) 來發電的地方(如圖)。這地方可能位於山上、海(或湖)邊或離岸海(或湖)上。每個渦輪機是互相連接,有電壓集合器與互通網路,中大型的風力農場可含數十到大約100個渦輪機,涵蓋面積可達數百平方哩,渦輪機與渦輪機之間的土地可做農業或其他用途。