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綠色產業介紹 風力發電 指導教授: 張文俊 教授 M9630250 林宗賢 綠色產業背景說明 依京都議定書之決議,2012年前,主要工業發達國家 溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均減少5.2%。 風力發電是屬綠色電力(Green Power),每發1度電約 較傳統能源減少1kg CO2及少量Nox, SO2等污染物排 放,有助於二氧化碳的減量,且是永續的千年能源。 經濟部「綠色能源產業發展計畫」,選定太陽光電、 太陽能熱水系統、風力發電、生質柴油、氫能及燃料 電池、LED照明、冷凍空調、混合動力車輛等八大產業 為重點輔導對象。並擬利用貨物稅減徵、經費補貼及 行政主導等政策工具引導業界大力投資。 綠色產業背景說明 風力發電技術特色 風能取之不盡用之不竭:空氣流動產生風,風能來自大自然 界,無來源問題。 減少傳統化石能源消耗:以熱值估算,風力每發1度電約可減 少0.25公升燃油或0.37公斤燃煤消耗。 淨潔能源不排放污染物質:屬綠色電力,每發1度電平均約較 傳統燃煤發電減少1公斤CO2、3.5公克NOx及6.1公克SO2等 污染物排放。 風能是道地自產能源:利用風能可減低對進口石油、煤炭等 化石能源的依賴,促進能源的多元化與自主性。 可扮演分散式發電系統角色:傳統大型、集中式發電機組 (核能、燃煤)之能源效率低,風力發電機可分散設置,近 負載端可減少輸電距離,提供輔助性電力。 風力發電場具觀光效益與教育意義:風力發電機組獨特之外 型與功能,除可使當地風景更具特色外,亦可提供學校與居 民加強環保意識之教育功能。 風力發電之競爭力 預估2010年全球累計裝置容量為160GW,2006 ~ 2010年風力發電累計裝設量仍將以近20%的幅 度向上成長。 政府四大新興產業:無線寬頻、數位生活、健康 照護及綠色產業。 綠色產業則確定積極發展再生能源、太陽光電、 風力發電、清潔生產及節能產業等綠色能源 風力發電介紹 風的成因 地球自轉及太陽熱輻射不均,引起空氣循環 流動而形成風 風能與風速的三次方成正比,即風速越大風 能越高 風力發電原理 藉由空氣的氣動力作用(包括升力及阻力)轉動 葉片以擷取風的動能,進而轉換成電能 風力機無法轉換全部風能,輸出效率約20~40% 小型風力機發電種類 以小型風力發電機(裝機容量20kw以下稱之) 而言,目前市面上以結構上分別,大致分為 以下幾類 水平軸風力發電機(水平軸乃指風向與發電機主軸 互為水平關係) 垂直軸風力發電機‧其優點在於能夠接受任何水平 風,不用增加捕風機構,低噪音 H型風力發電機‧新型的風力發電機與垂直軸風力 發電機類似 架設風力機選擇: 依功能可分為風光互補型或單獨風力發電型 離岸之優勢 1. 風速較陸上大20%,攫取風能增72%,且塔架不 必太高。 2. 氣流較陸上穩定,機組疲勞載荷小,壽命較陸上 長25%。 3. 遠離陸地,景觀、噪音及光影問題小,可自由提 高轉速。 4. 取用地較陸上單純,抗爭較不易發生,會引來魚 群棲息。 5. 靜風期少,滿載小時較陸上長。 結論 風力發電機是文化,也 是浪漫,更能獲取取之 不盡的潔淨能源。 風力發電是目前效率最 高的再生能源,成本已 接近石化發電,適合大 力推廣。