風力發電是現今世界頂尖的發電辦法之一,並且也是每個先進國家都在搶先發明的純淨能源之一,大量國家在研發了風力發電以後,經濟都表示了明確的成長,除此之外空氣污染的狀況也降低了許多,也証明了風力發電對於環境和經濟的重大性,而台灣做為這幾個追逐風力發電國家當中的一員,走運的在風力發電研究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,另外台灣也很勤勞地使用自己的優勢在研究風力發電,讓自己可盡快當風力發電受惠者的一員。
大多的人也許會好奇風力發電的原理到底是什麼?事實上非常的簡易,風的產生是憑著太陽把地表的空氣加熱之後,空氣就受熱膨脹所以往上升,冷空氣就趁熱空氣上升時從四周橫向流入,故產生了空氣的流動,而這股流動其實是所謂的風。經過上述的原理大家能夠曉得,風能是特別潔淨的能源樣式,另外配合上廣泛分佈跟取之不盡的特色,使風力發電的能源可以說是毫不間斷的,這一些風會通過風車稀有的特製葉片並讓其起初轉,且讓發電機運轉,就可以生產出電力了!
台灣的風力發電機擁有大量的種類,而分方法的不同,也會使他們的名稱有所不一樣,其中一種分類方式即是根據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跟豎軸式兩種,橫軸式的風力發電機在運作時的轉軸是與風向一致的 ,而豎軸式風力發電機運轉時的輪軸方向則是跟風向成直角 。橫軸式風力發電機需要一再地變向才可以與風向維持相當 ,而豎軸式風力發電機則因可以蒐集不一樣方向的風能,故不需要像橫軸式一樣不斷的變相。
台灣風力發電的優勢
◇ 風力資源是節約型能源
風機消耗能源僅有出現在從空氣的帶動到發動機的過程中。
◇ 使用期限
風機生產能源的平均使用期限是 20 年,它是整個風場從成立到運作,維修至報廢所花時間的 8 倍多。
◇ 風能是一種便宜的能源
風能早已成為現有能源中最平價的可更新能源。
◇ 安全的風能
在風力工業中,死亡性的意外唯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查一次,其可靠性超出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,風機以及交通所用的路線僅佔據整個風場面積的 1%。
比較之下,一個佔用 36 平方米或者是 0.0036 公頃的風機每年產生 120 萬 至 180 萬度電,
別的生物能源則需要佔據 154 公頃的土地才可以產生 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
台灣風力發電的缺陷
風力不可以持續不斷,風能的最大缺陷是它的多變性,並且有不穩定與間歇性的短處。
所以欲有效利用風能,能採用三種方式:
【1】間斷式使用
像是抽水灌溉、水產養殖、牲畜用水。使用動力不用不斷穩定,偶爾有間斷情況亦無妨。
【2】儲存式使用
若使用電池、飛輪、抽蓄...儲能方式,將動力存放好,以提供沒有風時使用。
【3】並聯式使用
能夠將風力機跟水力、火力發電系統一起配合,風小或無風時以水力亦或是火力迅速補給,使電力供應一直穩定。
假設沒有風怎麼辦?
『暑天常常沒什麼風,假如倚靠風力發電豈不是等著停電?』
若真的發生了連外海 100 公尺高空都沒有 3 m/s 這輕柔的風,那風力發電確實起不了什麼效用。
但是,不要忘掉我們還具備『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?顧名思義即是到處都擁有大小規模的發電,而且非聚集在有些特定地方(『集中式能源』)。
從前台灣的發電廠都建設在中南部,靠著許多的高壓電塔『南電北送』,這是標準的集中式能源。但是,
集中式能源有下列這一些劣勢,甚至越來越多國家實踐分散式能源。
【1】高輸電風險:無論是颱風、地震、恐怖攻擊,只要長長的輸電線路中斷任意一個點,全部北部地區便陷入用電吃緊的困難。
【2】高輸電損耗:電能的傳輸必定會有損耗。距離越遠,損耗越多。
【3】大眾反感:沒有人會希望高壓電塔,或者變電站建造在居家四圍。
【4】擴建困難:未來假如用電量升高或是發電廠增加,但輸電系統卻因眾人反彈,和土地取得不易,也許會引發不可以輸電等狀況。
分散式能源基本上意即把雞蛋分散擺在在不一樣籃子的觀念,分散其風險。
若一切順暢,2025 年彰化外海將會有 400 支上下的風機,連貫數十公里。
要是要說整個彰化區外海完全沒風,400 支風機全停擺,事實上概率實在不高。
如果真的發生,桃園、新竹、雲林等等地方還是有其他的離岸風場,分散式的能源可確保不會促成全台大停電。
◇ 能源多樣性
不要忘記除了離岸風電,政府也安排了 2025 年 20GW 太陽光電的主題。
火熱的夏天,有十足的太陽能能夠支持;
而且當空污最危急的冬天時,則能夠憑著強勁的風電來分擔污染較高的火力。
藉此,可以完成相對較高的供電穩定度。或許你對於再生能源沒辦法提供大部分的能量而感到不滿意,但是變換個角度考量,
再生能源每多一些,便可以降低一些的空氣污染,降低一些二氧化碳排放,跟縮減一些的核廢料產生。
◇ 儲能
儲能系統就跟銀行儲蓄的理念相當,當金源大量花不完時,可以先保存著,以備未來不時之需。
電能也是同樣,憑著越來越低廉的電池儲能系統,以及大型的蓄水水庫,使再生能源可以在產量高、用電低時,把能量儲存起來,等到用電高峰時,再領出來。
定論是,憑著上述『分散式能源』、『能源多樣性』,與『儲能』三大法寶,縱然遇到幾乎無風的極端狀況,台灣也不至於落到無電可以使用的麻煩。
風力越大越好嗎?
事實上風不能太大!風力強大的時候,力量不可低估,硬是想發電反而可能招致儀器毀壞。
故你能看見,台灣風大的時候亦或是颱風天的時候,風力時常高於每秒 25 公尺的速度,那些大風扇其實是不敢轉,而是乖乖站著不動的。
要是不小心動起來,那可是很不安全的,許多風力發電機的倒塌實例也証實了強風下亂動是沒有好下場的,這是風力發電難以承受的缺陷之一。
運用風車來產出能源,在堪薩斯州已經大於 100 年的歷史,而且跟著科技的更新,我們具備先進的風力渦輪發電機,能夠產出沒有污染的乾淨能源,一向被認為十分環保,在當地已經到處都有,連台灣也一起跟進,縱使在國際與台灣一般認為,風力發電沒有污染,符合當代環保的需要,然而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。美國堪薩斯州的群眾就發覺,風車出現以後,當地的松雞(一種鳥類),已經漸漸消失,而且風車聚集了大量的風,也可能因此改變區塊的天候,對大自然環境來說,反而是一種損害。
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