• 2020/6/30

分析台灣在風力發電的潛力!優缺點一次解析

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風力發電是現今世界頂尖的發電方法之一,除此之外也是各個先進國家都在搶先發明的乾淨能源之一,不少國家在研究了風力發電之後,經濟都呈現了明確的成長,此外空氣污染的情形也降低了許多,也驗證了風力發電對於環境跟經濟的重大性,而台灣做為這一些追逐風力發電國家中的一員,好運氣的在風力發電研發上有一定的地理優勢在,故台灣在風力發電上的潛力是特別大的,然後台灣也特別勤奮地使用自己的優勢在開發風力發電,令自己可以盡快當個風力發電受惠者的一員。

 

大多的人可能會好奇風力發電的原理到底是什麼?其實十分的簡易,風的產生是經過太陽把地表的空氣加熱之後,空氣便受熱膨脹因此往上升,冷空氣就趁熱空氣上升時從周圍橫向流入,因此出現了空氣的流動,而這股流動其實即是所謂的風。經由上述的原理大家可明白,風能是非常潔淨的能源類別,且配合上廣泛分佈跟取之不盡的特點,讓風力發電的能源能夠說是毫不間斷的,這些風會通過風車與眾不同的特製葉片並讓其起始轉,且讓發電機運作,便能訂製出電力了!

 

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台灣的風力發電機有很多的類別,而分辨方式的不相同,也會令他們的名字有所不相同,其中一種分類方式就是依照葉片固定軸的方位來分, 風力發電機的葉片固定軸可以分為橫軸式與豎軸式兩種,橫軸式的風力發電機在運轉時的轉軸是跟風向一樣的 ,而豎軸式風力發電機運轉時的輪軸方向則是和風向成直角 。橫軸式風力發電機需要接二連三地變向才能夠跟風向保持相同 ,而豎軸式風力發電機則由於可搜集不相同方位的風能,所以不需要像橫軸式一樣接二連三的變相。

 

 

台灣風力發電的優勢

 


風力資源是節約型能源
風機消耗能源唯有產生在從空氣的帶動到發動機的過程之中。
使用期間
風機訂製能源的平均使用期間是 20 年,它是整個風場從成立到運行,維修至報廢所花時間的 8 倍多。
風能是一種便宜的能源
風能已經成為現有能源中最便宜的可更新能源。
安全的風能
在風力工業之中,死亡性的意外僅有可能發生在建造跟維修工作中。
風機的可靠性
現代的高質量風機的可靠性可達到 98% 以上,現代的風機僅半年維護檢察一次,其可靠性大於其它電力發電機的技術。
○ 風能對土地的佔用率極小
在一個建設好的典型的風場,風機及交通所用的路線僅占用整個風場面積的 1%。
對照之下,一個占用 36 平方米亦或是 0.0036 公頃的風機每年產生 120 萬 - 180 萬度電,
別的生物能源則需要占用 154 公頃的土地才能夠產生 130 萬度電。太陽能則需要 1.4 公頃的面積才能產生同等數量的電力。
○ 對生態環境的影響小

 

台灣風力發電的短處

 

風力不可一直不斷,風能的最大短處是它的多變性,而且有不穩定和間歇性的短處。
故欲有效使用風能,可採用三種方法:

【1】間斷式使用
例如抽水灌溉、水產養殖、牲畜用水。使用動力不用不斷穩定,有時候有間斷狀況亦無妨。
【2】儲存式使用
若運用電池、飛輪、抽蓄等等儲能方式,將動力儲存好,以提供沒風時使用。
【3】並聯式使用
能夠把風力機與水力、火力發電系統一併配合,風小或沒有風時以水力或是火力立馬補給,使電力供應不斷穩定。

 

 

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若沒有風怎麼辦?

 

 

 

『炎炎夏日時常沒什麼風,假使倚靠風力發電豈不是等著停電?』
如果真的發生了連外海 100 公尺高空都沒有 3 m/s 這輕輕的風,那風力發電確實起不了什麼功效。
但,不要忘記我們還具有『分散式能源』、『能源多樣性』,和『儲能』三大法寶。


○ 分散式能源

什麼叫做分散式能源?顧名思義即為到處都具備大小規模的發電,並且非聚集在有些特定地方(『集中式能源』)。
過去台灣的發電廠都建造在中南部,依靠著不少的高壓電塔『南電北送』,這便是標準的集中式能源。但是,
集中式能源有下面這些缺點,甚至越來越多國家施行分散式能源。

【1】高輸電風險:不管是颱風、地震、恐怖攻擊,只要長長的輸電線路當中斷任意一個點,全部北部地區便陷入用電吃緊的困境。
【2】高輸電損失:電能的傳輸必定會有損失。距離越遠,損失越多。
【3】大眾反感:沒有人會期望高壓電塔,或者是變電站建設在居家周遭。
【4】擴建困難:將來假使用電量提升或發電廠增加,然而輸電系統卻因民眾反彈,以及土地獲取不易,或許會引起無法輸電...狀況。

分散式能源基本上即為將雞蛋分散擺在在不相同籃子的概念,分散其風險。
假如一切順利,2025 年彰化外海將會有 400 支左右的風機,銜接數十公里。
假設要說整個彰化區外海完全沒有風,400 支風機全停止,事實上可能性實在不高。
假如真的發生,桃園、新竹、雲林...地方還是有其它的離岸風場,分散式的能源能夠確保不會使得全台大停電。


○ 能源多樣性

不要忘掉除了離岸風電,政府也規劃了 2025 年 20GW 太陽光電的宗旨。
炎熱的夏令,有十足的太陽能能夠支持;
並且當空污最慘重的冬天時,則可以憑藉強勁的風電來分擔污染較高的火力。
藉此,可達到相對較高的供電穩固度。也許你對於再生能源難以提供大多數的能量而感到不滿意,然而轉換個角度思考,
再生能源每多一些,就可以減低一些的空氣污染,減少一些二氧化碳排放,跟減低一些的核廢料產生。


○ 儲能

儲能系統就跟銀行儲蓄的概念相同,當資金不少花不完時,可先儲存著,以備未來不時之需。
電能也是一致,經過越來越便宜的電池儲能系統,與大型的蓄水水庫,令再生能源可在產量高、用電低時,把能量儲存起來,等到用電尖峰時,再領出來。
結論是,藉由上述『分散式能源』、『能源多樣性』,及『儲能』三大法寶,即使遇到幾乎無風的極端情況,台灣也不至於落到沒有電可使用的窘境。

 

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風力越大越好嗎?

 

 

 

事實上風不能夠太大!風力強大的時候,力量不容小覷,硬是想發電反而可能導致機器損毀。
所以你能夠看到,台灣風大的時候或者颱風天的時候,風力常常大於每秒 25 公尺的速度,那些大風扇事實上是不敢轉,而是乖乖站著不動的。
假如不小心動起來,那可是很危急的,很多風力發電機的倒塌案例也印證了強風下亂動是沒有好下場的,這是風力發電沒辦法承受的短處之一。

 

運用風車來產出能源,在堪薩斯州已經超出 100 年的歷史,並且跟著科技的更新,我們具備先進的風力渦輪發電機,可產出沒污染的潔淨能源,一向被認為相當環保,在當地已經無所不有,連台灣也一同跟進,縱使在國際跟台灣一般認為,風力發電無污染,相符當代環保的需求,但是當地人民可不這麼覺得,大量的風力發電機可能會影響自然環境。美國堪薩斯州的民眾就發覺,風車出現之後,當地的松雞(一種鳥類),已經漸漸消失,且風車聚集了大量的風,也可能因此調換範圍的天候,對大自然環境來說,反而是一種傷害。

 

 

 

 

 

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