→ oodh:附帶一提，我要期中考了，這幾天會很少上.. 04/16 00:30
(既然這次只講風力發電， 那我還是把文貼過來好了)
http://re.org.tw/Pro/f1/f1.htm
現今風電開發迅速的國家在歐洲有德國、西班牙、丹麥等國，在北美洲有美國，
而亞洲也有印度、日本、中國大陸。 1999 年歐洲風能協會與綠色和平組織共同出版
” Wind Force 10 ” 報告，提出於 2020 年風電達到世界電力總量 10% 的藍圖願景。
基於國際能源機構（ International Energy Agency ； IEA ）對未來用電的需求評估，
到 2020 年世界電力總需求會上升至 25,578 TWh ，
則風電到 2020 年每年需產出 2,500 TWh 的電量。
由於 2000-2002 那三年風電的發展不斷地超越預期的速度，以超過 30% 的年成長，
成為新千禧世界成長最快的綠色能源。於是歐洲風能協會在 2003 年更新的
” Wind Force 12 ” 報告中，更進一步提出於 2020 年風電達到世界電力總量 12%
的藍圖願景 (EWEA, 2004) 。
然而， 2003 德國陸域風埸建置趨緩， 2004 年美國市場又由於國會?及時延長 PTC
優惠稅制而停擺，加上離岸風埸（ offshore wind farm ）建置未能及時補上，
使這幾年的成長無法達到 Wind Force 12 的高預期成長。即使如此，基於近五年來
風電建置之成長率（如圖 3-1-1 -1 所示），顯示未來風電發展仍可令人期盼。
迄 2004 年底全球裝置容量超過 47,000 MW ，已有 53 個國家應用風電
(WWEA, 2004) ，主要分佈於歐洲（ 73% ）與北美洲（ 15% ），由圖 3-1-1 -2
總裝置容量顯示，前五名分別為
德國（ 16,629 MW ）、 西班牙（ 8,263 MW ）、 美國（ 6,740 MW ）、
丹麥（ 3,117 MW ） 及 印度（ 2,985 MW ）， 另外日本亦已擴增達 896 MW ，
中國大陸緊追在後，其總裝置容量達 764 MW ，
為進入前十名的另兩個亞洲國家。
丹麥為歐洲開發風力發電的先驅，由於政府的重視及鼓勵，二十多年來持續
研發，造就了成功的國際化風電產業。德國在 90 年代初僅有少許的風力機應用，
但在其優異的工業基礎與政策鼓勵下，十多年來其風電裝置容量呈驚人的指數成長，
遠高於其他國家。西班牙則為近年的後起之秀，也是由於政策的獎勵，裝置容量亦
極為快速成長， 2000 年超越丹麥成為歐洲第二， 2004 年更首度超越美國名列全球
第二。就供應面而言，目前
丹麥兩大廠商所生產之風力機約占全球市場的 40% ，
德國次之，三大廠商共有 21.5 % 全球市場佔有率，
另外，印度廠商（ Suzlon ）所生產風力機之銷售量，
於 2003 年首度擠進全球前 10 大廠牌排名， 2004 年佔全球市場約 3.9 %
現今在市場上銷售的商業化風力發電單機容量介於 600~2,500 kW ，但基於陸上風況佳
之場址有限之考量，朝大型機組研發及設置離岸式風力電場已是歐洲風電產業發展的
新趨勢。
據 Enercon (Wind Blatt , 2003) 資料顯示， 2002 年在德國安裝第一部
Enercon 4.5 M W 之風電機組，是目前全球最大容量之商轉機組。 Enercon 為德國
最大風機製造商， 1991 年率先開發出無齒輪式風力機 (E-40/500 kW) ， 1993 年
正式銷售於全球市場，所有關鍵組件包括葉片、發電機及併聯控制系統均為自製，
據統計 ( 參見圖 3-1-1 -3) ， Enercon 佔 2004 年全球風機銷售市場的 15.8% ，
近年均維持世界第三名之實力 (BTM Consult ApS, 2005) 。
另外，在 2005 年 Repower 等風力機製造業者已完成單機容量 5 M W 之風力發電機組
研發 (Repwoer system, 2005) ，並進行海上試車實驗中，是目前全球最大單機容量
之發電機組，說明了風力發電機除了朝離岸式發展外，朝大型風力發電機研發也是
另一個商業主流。
現代商業化之風力發電機主要是由葉輪（葉片轉子和輪轂）、機艙、塔架
以及控制系統所組成，其中葉片為主要關鍵技術之一，約佔風力機成本 21% 。
隨著風力發電機朝百萬瓦級發展後，葉片的製程以及測試驗証更顯重要，
現以玻璃纖維強化塑膠材質為主，具有質輕、耐腐蝕等功能，
未來發展趨勢將以碳纖 (carbon fiber) 或碳纖 / 玻纖混成 (carbon/glass hybrid )
取代玻纖，以朝大型化風力機發展，
另外有關運轉及輸出控制模式已朝可變轉速及可變旋角節制發展（ DWTMA ）。
發電機若採非同步（感應式）者，已可藉由光訊號傳輸增加阻抗，將原來幾為定轉速
之發電機改變為具寬廣轉差甚至於可變轉速之發電機，大幅減少發電機系統變動負荷
及提昇電力品質；而同步式發電機亦拜先進電力電子技術之賜，甚至可省卻風力機之
齒輪箱、直接由葉輪傳動發電，可有效降低噪音及提供極佳之電力品質。目前先進的
變速型風力機 (variable-speed wind turbine) 已可持續改變葉輪轉速，以配合風速
變化使翼端速比值（ tip speed ratio ）維持固定以達最佳輸出效率。
此種變速須配合 AC-DC-AC 變頻器使用，其關鍵在於結合風力機與電力電子變頻技術，
讓葉輪轉速隨風速變化時亦能輸出穩定的交流電力。變速型風力機不需要齒輪箱，
而採用一個直接耦合之大輪圈式發電機，這種發電機所需維護較少，效率較高，
且可達較低起動風速，深具市場潛力（翁榮羨、李欣哲， 2001 ）。
（二）國內技術發展經驗
為了因應能源危機，自 1980 年起我國亦開始積極從事風力發電相關技術研究，
主要研究方向及重點是風能評估及風力機研發。在風力潛能評估方面，蒐集分析了長短
期氣象測風資料並發展風能評估模式及選址方法。在風力機研發方面，經濟部能源局
委託工研院，分別於 1984 年、 1986 年及 1989 年從事 4 kW 、 40 kW 及 150 kW
風力機之研發，完成風能轉換系統設計、葉片開發、傳動鏈設計製作、監控系統設計
開發、塔架設計製作、組件及系統性能測試等，雖仍未達商業化應用，但當時開發技術
與國外相較並不遜色。此期間台電公司也引進國外風力機設置於離島（澎湖七美及金門）
作為補助發電，電信管理局則自製 1 台 800 W 風力機作為通訊電力使用，另外其它
機構如氣象局、清大、農工中心等也配合系統性的風能研發，對於國內風能研發應用
的奠基工作提供不少助力，後來因國際原油價格大幅下跌，無經濟效益誘因，於完成
階段性開發工作後即停止風力機研發工作，實為可惜。 90 年代開始進行設置風力發
電場址之可行性評估，包括 1991~1992 年完成彰化濱海工業區設立風力發電機可行性
研究、 1991~1993 年台電完成澎湖本島風力發電示範計畫可行性研究及工程規劃、
1995~1996 年完成澎湖本島風力發電示範計畫（ 2,400 kW ）可行性研究修訂
（發電廠場址改為中屯地區）等。
因應氣候變遷與京都議定書，自 2000 年開始政府便積極推動國內風力發電
應用，由經濟部能源會參考國外經驗，於 2000 年 3 月發布施行「風力發電示範系統
設置補助辦法」提供設備補助，獎勵民間投入設置風力發電示範系統，為期 4 年半，
共完成風力發電示範系統總裝置容量為 8.54 MW ，促進民眾對潔淨風力能源的瞭解，
營造推廣應用環境。再者，有關風場模擬與場址評選工作， 2001 年完成台灣北部地區
初步風場模擬分析，以及利用 WAsP
（ Wind Atlas Analysis and Application Program ）
風能應用軟體完成風力發電場址評選規劃；利用中尺度大氣評估模式，
以 1996 ～ 2000 五年期間之氣象局風力資料，完成台灣地區的風力潛能分佈模擬，
於 2002 年在中南台灣地區評選出台中港與台南七股沿海兩處各 100 M W 以上風力
發電場址，供民間開發參考應用。至於離岸式風力發電推動先期工作方面，也已蒐集
台灣淺海海域氣象、海象、地形及地質等資料，並蒐集分析離岸式風電海域工程及
國內相關法規資料，完成離岸式風力發電可行性條件初步分析研究。於 2003 年完成
200 M W 離岸式風力電場場址評選、技術可行性、經濟效益及環境影響等分析；
並更進一步依據可行性評估結果，完成先導型離岸式風力電場優選方案評選及初ꠊB開發規劃，為未來開發海域風力資源鋪路準備。
近年在政府積極推動之下，輔導相關業界投入風力發電，完成多項工作，
概括整理如下： 1 ）技術輔導共 8.54 M W 之三套風力發電示範系統，初步發揮了
點火示範的功能，促使國內風力發電應用邁開腳步。 2 ）發展出中尺度大氣評估模式，
完成台灣地區風力潛能分佈模擬，及利用 WAsP 風能應用軟體評選出三處風能佳之地區，
完成 50 M W 以上風力發電場址評選規劃。 3 ）完成離岸式風力電場場址評選、
技術可行性、經濟效益及環境影響等分析，以及澎湖設置離岸式風力發電初步評估工作，
為未來推動離岸式風力發電預做準備。 4 ）推動地方政府 BOT 促?示範案，
建立風力發電併聯衝擊分析技術 ( 江懷德、陳美蘭， 2004) 。
‧ 國外擁有零組件專利，若沒有利用市場需求策略，國內難脫 OEM 命運。
‧ 政府相關的優惠收購電費誘因較小。
‧ 國內廠商技術能力夠，但相關資格認證很費時，要提早投入。
‧ 國內籌設風電費時，小型案廠商很難投入。
‧ 國際市場熱賣，供不應求。
‧ 已有國際大廠，前來洽合作製造事宜。
‧ 風力機零配件及維修需求興起，國內業者可投入代理經銷商，具市場利基。
‧ 離岸式風電市場異軍突起，我國亦有相當的需求規劃。
‧ 國際市場大廠寡佔。
‧ 需要大量資金，目前國際技術發展太快，台灣難以投入，且要面對世界大廠的競爭，成本是最大的考量。
‧ 產業要形成要先有市場，風電目前自償率太低風險很大。
‧ 中國大陸風力機產業已具規模（自製或國外合作），是國內重要競爭對手。
未來（ 2005-2020 年）我國風力發電重點技術發展項目將以風力機關鍵元件研究開發、
風力電場開發應用技術以及風力發電應用系統開發三大方向為主，
各細項重點簡要說明如下：
(一)風力機關鍵元件研究開發
1 、葉片設計、開發與測試（朝玻纖及含碳纖之複合材質葉片發展）
2 、增速齒輪箱及傳動系統技術（以 3.6MW 機型適用為目標）
3 、發電機及塔架開發生產（從感應式發電機研發至直趨式風電機）
4 、整合電力轉換及控制機制驗證（以 5MW 機型適用為測試目標）
5 、小型風力機系統（研發單機容量 10kW 之發電機組以及併聯系統技術）
(二)風力電場開發應用技術
1 、風力發電場評遻及效益評估
2 、電力併聯技術（以大於15MW以上之風力發場為基礎建立分析技術）
3 、離岸式風力發電場開發技術（大型風力發場建置技術及維護技術）
4 、短期風速預測技術（預報0-72小時內之發電量）
(三)風力發電應用系統開發
1 、設備標準及驗證機制（建立2MW風力發電機驗證機制)
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