Transcript Chap_5_風能

能源科技概論
第五章
風能
臺北城市科技大學
機械工程系
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風車的種類
水平軸風車
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垂直軸風車
推
力
浮
力
資料來源：[1]
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風車的種類
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風車的種類
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風車的種類
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http://www.geograph.org.uk/photo/822989
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螺旋槳型風車之風能利用
E

8
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 d 2 V 3
E：風能
d：葉片直徑
V：風速
ρ: 空氣密度
資料來源：[1]
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風車葉片的受力
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資料來源：[1]
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風車的功率係數
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•風能可利用的上限理論值為60% (Vets理論)
•螺旋槳葉片尖速可達風速3-10倍
資料來源：[1]
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電能轉換損失
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資料來源：[1]
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風車的機艙內部結構
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http://www.backupowergeneratorsonline.com/powergenerators/wind-power-generator-diagram.
http://live.pege.org/2006-hannover/enercon-e82.htm
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風車的機艙內部結構
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http://inhabitat.com/
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風車的機艙內部結構
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感應型風機
•中大型風車轉速：
10 rpm
•交流發電機轉速：
1800 rpm
•增速齒輪箱
http://me1065.wikidot.com/types-of-wind-turbines-and-associated-advantages
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風車的機艙內部結構
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http://beaudaniels.com/technical-pages/Wind-turbine.htm
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風車的機艙內部結構
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多極同步型風機
ENERCON
http://www.enercon.de/de-de/
http://www.wwindea.org
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風車的機艙內部結構
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http://www.unendlich-viel-energie.de
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風力發電系統
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資料來源：[1]
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發電實積曲線
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•因季節、天候不同而異
資料來源：[1]
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功率曲線
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•切入風速：2-5 m/s
•額定風速：8-16 m/s
•切出風速：20-25 m/s
資料來源：[2]
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風速概率分佈
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年平均風速
資料來源：[1]
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定速控制與變速控制
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依風速調轉速達最大功率
資料來源：[1]
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風電場
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資料來源：[1]
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風電場
Onshore Wind Farms
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Offshore Wind Farms
Brazos wind farm, West Texas
Nysted offshore wind farm, Denmark
http://www.allcountries.org/photos/united_states/united_
states_photos_10.html
http://incoteco.com/upload/CIEN.158.2.66.pdf
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風配圖和風況曲線
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資料來源：[1]
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各國風能開發目標
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資料來源：[1]
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參考資料
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[1] 賈要勤、溫榮弘 編譯，圖解新能源百科，全華圖書， 2008年。
[2] Aldo Vieira da Rosa, Fundamentals of Renewable Energy
Processes, Academic Press, New York, 2009.
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