臺灣風力發電現況

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臺灣風力發電現況 (The Present Situation of Wind-power Electricity Generation of Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系專任研究助理 楊政玹

臺灣因為受到東北季風的影響,其中陸地風速大於每秒 5 m/s 的土地面積有 2070 平方公里、離岸水深 5-15 公尺的面積達到 700 平方公里,十分適合發展風力發電[1]因此我們在行經臺灣西部濱海公路時,常常可以看到那一支又一支的白色巨大風力發電機矗立在海邊(圖一)。

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圖一 巨大的白色風力發電機(本文作者楊政玹 攝)

風力發電機組

風力發電是透過風力帶動風車葉片轉動來發電。臺灣目前常見的風力發電機組的結構主要有五大部分:基樁、塔架、機艙、輪轂、葉片(圖二),其中機艙內部又由迎風轉向系統、齒輪調速器、發電機等所組成。

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圖二 傳統的風力發電機組主要由基樁、塔架、機艙、輪轂以及葉片所組成。(本文作者楊政玹繪製)

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圖三 風力發電輸出電能流程(本文作者楊政玹繪製)

迎風轉向系統,能將風力發電機轉向迎風面,當葉片被風能帶動而旋轉時,能量會被轉換為機械能,再透過齒輪調速器將齒輪的速度提升,進而帶動發電機將機械能轉換為電能。發電機所輸出的電力,在穩定電壓波形與頻率之後,會經過升壓變壓器將電壓提升後,經由電器室的匯流盤將電流匯入電網供應電力。

臺灣風力發電現況

自 1991 年台電於澎湖七美架設全台第一座風力發電廠[2]至 104 年 12 月底止,臺灣已經建置了 325 座的風力發電機組,其中包含民間機構的 156 座以及臺灣電力公司的 169 座(圖四),累積的發電量達到了 15 億 359 萬度。圖五為臺灣歷年風力發電發電量,圖中可以看出,從 100 年開始,台電公司和民間都開始大量地發展風力發電[3]

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圖四 臺灣風力發電機分布圖(本文作者楊政玹繪製)

此外,根據台電公司的數據統計,受到東北季風的影響,每年 1-3 月以及 10-12 月所產出的電量約佔整個年度的七成,反觀用電量最高的夏季卻是風力發電量最弱的季節,因此如何有效的運用風力發電是十分重要的。

風力發電過程中完全不需要消耗燃油更不會產生二氧化碳,可以說是零污染的永續資源。根據分析在 103 年度台電公司的風力發電量為 1,486,495,480 度,其所可以替代的燃油 371,624 公秉、550,003 公噸、245,272 煤氣,更減少了 775,951 公噸的排碳量[3]

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圖五 臺灣歷年風力發電發電量(至104年底)(本文作者楊政玹繪製)

全球暖化的問題日益嚴重,再加上化石能源的日漸衰竭,全球各地皆開始發展永續的再生能源,如:地熱發電、風力發電、太陽能發電、水力發電、海洋溫差發電等等。臺灣因為四面環海,加上冬天有旺盛的東北季風,是一個十分適合發展風力發電的國家,希望未來能隨著科技的進步再次提升風力發電的效能,使臺灣成為潔淨的能源自主國家。


參考文獻

  1. 余政達 (2003) 臺灣風能發展的永續性評估與政策建議,能源季刊,33(2),90-109。
  2. 何佩芬 (2005) 綠色能源 迎風啟動──臺灣風力發電的現況與展望| 數位典藏與數位學習聯合目錄。http://catalog.digitalarchives.tw/item/00/65/e5/73.html(2016/04/07瀏覽)。
  3. 全國再生能源發電現況|臺灣電力公司網站。http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info-b36-1.aspx?LinkID=8(2016/04/07瀏覽)

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