风力发电讲解分析.pptx

风力发电讲解分析

WindPower

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风的成因

太阳辐射热分布及吸收不均

还有地球自转

引起空气循环流动而形成

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风的种类—地形风

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风的种类

风压与风速的二次方成正比

风能与风速的三次方成正比

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风能利用

风能利用方式包括：磨坊、抽水、灌溉、航海、发电

藉由空气流动转动叶片产生能量，风车叶片撷取风的动能转换为机械能，或进而转换成电能

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风力发电

风吹之气动力作用（包括升力及阻力）转动叶片，撷取风的动能，进而转换成有用的电能

叶片愈长，受风面积愈大，所撷取的风能就愈多

风力机的输出电能约与叶轮直径平方成正比，塔架高度亦随之增加

风机无法转换全部风能输出效率约20～40％

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风力发电机的种类

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大型风力发电机

现今商业化主流风力机为水平轴、三叶式翼型风力发电机

主要由叶轮、传动发电系统、控制系统及塔架等所构成

使用微电脑远距监控，可随风速、风向的变化而自动启动、关机、迎风转向。「无人电厂」

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风力发电机组件

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风力机叶片

叶片由复合材料制造，技术不断进步，玻璃强化纤维制成的叶片为目前商业主流，其特色为材质轻、抗腐蚀。

气动力与结构设计，测试认证，噪音改善。

是风力机关键元件中最复杂，也是毛利较高的部件，因此全球大型风机制造商纷纷改为自行制造。

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风力机技术演进

风力机产品规格趋向大型化方向发展，目前已经商业化的有Enercon6MW、Vestas3MW、Siemens3.6MW及REpower5MW

1.5-2.5MW风力机为现今主流

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运转或停机

风速达3~4m/s自动启动

25m/s（轻度台风）以上因安全考量而自动停机

耐风速可达60m/s以上（强台）

采用两套独立的安全制动系统（气动煞车及机械煞车）

风机整体具防雷击装置

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风力机设置处

风力机多设置于农田、山脊、海岸线、防风林、沙漠等开阔区域

机座占地不大，不影响地面原用途，可农牧共生利用、海堤共构

朝向海域建置离岸式(Offshore)风场为发展趋势

陆域场址较受限，海域风能佳、风性平稳、可大规模开发

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风力机配置

为了减少机组间紊流的影响，设置方向应与主风向垂直，机组间彼此距离为扇叶直径的3～6倍，以避免遮风效应

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风力发电应用之考量

生态

鸟类

噪音

景观

盐害

火灾风险

维修

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风力发电应用之考量

鸟类因撞击风力机而死亡的数量远低于其他人为因素

避免设置于人口密度高的地区，以免噪音干扰居民生活，至少要离房屋约300公尺，噪音可降至45dB分贝

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风电系统种类

电力网直接并联发电系统（GridConnection）

大型风电系统与电力网并联为主流，风大时尽量用风力机发电，风小或无风时使用市电

与柴油机/风电柴油混合发电系统

独立使用

独立或混合发电系统多使用于偏远地区或电力网无法到达的地方

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小型风力机

小型风力机靠风速的强弱来决定发电力的大小

风速小、风扇转速较慢，发电力比较低

风速大、风扇转速较快，发电力比较高

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风力发电特色

风是取之不尽用之不竭

发电过程无温室气体与污染物排放

不需要燃料

技术成熟，已接近传统发电成本

可降低对进口燃料的依赖，提升能源自主性

组合式设计，可以迅速安装

风机机座面积小，不影响土地原有用途

可分散设置，就近消耗减少输电损失

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风能资源分布

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风力发电场

总装置容量：376.55MW

风力机数量：198台

资料统计至：2009年12月

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风力发电现况

2009年12月

装置容量：376MW，风力机有198台

发电量：年产量约940百万度(GWh)

提供235,000家户用电所需

未来规模

离岸风力第一阶段发展计划始于2007.09.01，目标3年300MW

目标：2025年预计达到3000MW

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全球风能资源

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全球风力发电装置容量

2009总装置量159,213MW

年发电量3400亿度

全球2%的电力需求

风电市场达500亿欧元营业额

从业人口达55万人

新增装置增加42%

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风力发电设置前十大国家

各洲风电装置量

欧洲市占率逐年下降，2009欧洲总装置容量占全球比重为47.9%，2008年为54.6%

2009风电新增装置容量以亚洲占最大比例40.4％，次为北美洲28.4％，欧洲则为27.3％。

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离岸风力发电装置量

全球12国设置离岸风场

总装置容量1955.9MW，占风电总量的1.2%

目前设置量最高为英国688MW，丹麦居次

2009新增装置量454.3MW

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世界离岸风力电场

丹麦HornsRevII离岸风场(209MW)—目前全球最大离岸风场

中国上海东海大桥风电场(102MW)—亚洲首座大型离岸风场

英国LondonArray离岸风场(630MW)—预计2012年完工

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世界