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能源概論報告 風能. 班級:環工一 A 組員:黃瑋晟 4980N031 李政達 4980N0 49 老師 : 林龍富. 一、前言. 在石油耗盡和環保呼聲高漲的現在,風力發電是一種便宜的再生能源,他是取之不盡,用之不竭,我們希望能倡導再生能源的利用,保護我們居住的地球,所以把風力發電拿出來討論,避免忽略了這種發電方式。. 二、風力發電是什麼?. 風力發電是直接利用風力推動發電機中的導線線圈來發電,其最大特色即為荷蘭的標記~風車。
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能源概論報告風能 班級:環工一A 組員:黃瑋晟 4980N031 李政達 4980N049 老師:林龍富
一、前言 • 在石油耗盡和環保呼聲高漲的現在,風力發電是一種便宜的再生能源,他是取之不盡,用之不竭,我們希望能倡導再生能源的利用,保護我們居住的地球,所以把風力發電拿出來討論,避免忽略了這種發電方式。
二、風力發電是什麼? • 風力發電是直接利用風力推動發電機中的導線線圈來發電,其最大特色即為荷蘭的標記~風車。 • 利用風力帶動風車葉片的旋轉,再透過增速器,讓旋轉的速度提升,來帶動發電機發電。新式風車裝有用玻璃纖維作成的大型風車葉片,重量輕強度高,只要能使樹葉輕輕搖動的少許風力,就可以帶動大型風車葉片,透過增速器,將可以產生能使大樹搖動的十倍力量。目前風力發電的技術,大約是每秒三公尺的速度,就可產生電力。
台灣澎湖的七美也有座風力發電廠,可知欲發展這種電廠也需有大量的土地,而穩定且強勁的風力也是不可或缺的條件。台灣澎湖的七美也有座風力發電廠,可知欲發展這種電廠也需有大量的土地,而穩定且強勁的風力也是不可或缺的條件。 • 風力發電設置地點須風性良好(風期長、平均風速大、風力平穩)且不受遮擋;並考慮地理環境適宜及交通便利,以減少投資成本並增加出力。一般常設於田埂、河堤、防風林、山脊等,海邊因不受阻檔亦為極佳之設置場所。現在全球之趨勢為朝離岸式發展,以利用海上更佳之風能及節省陸地資源。
三、風力發電種類 • 根據葉片轉動的方式亦可分為垂直式與水平式,依葉片安裝位置又分為上風型與下風型。另外,扇葉數目有多葉式型、三葉式型、雙葉式型、單葉式型等……。根據地理環境不同大致上可分為離岸式與陸上式兩種。 水平式 垂直式
美國多葉片型風車 荷蘭四葉片型風車 三葉片型風力機
四、風力機構造 • 風力發電機的結構由風車翼、變矩裝置、加速器、方向控制用小風車、發電機等組成,如下圖。----- 風 力 發 電 機 簡 圖 -----
五、風力發電的趨勢 德國: • 德國可謂是風力發電方面的先鋒國家。目前德國約有1.9萬個風力發電渦輪分布各地。風力發電渦輪為德國提供5%的電力供應,是世界上安置容量最高的國家。 • 然而,德國風力發電工業現在面臨一個難題,由於土地資源有限,德國目前已經沒有多少地方可以用來建造風力發電站。德國能源專家說,海上風力發電有其不可比擬的優勢。海上風力發電比陸上風力發電效率更高,工作能力更強。 • 通常,陸地上的風力發電渦輪只能達到在20%的時間裡全速工作,而在海上這一時間可達50%。但發展海上風力發電也存在較大困難。在海上建立風力發電設備需要巨大資金投入和復雜的技術支持。
丹麥: • 丹麥是目前全球風力發電比重最高的國家,全國面積4萬3千平方公里。一般丹麥夏季風力發電的高峰都是在白天的電力需求高峰,而少數晚上風力發電量特別高的日子中,其白天的風力發電量也高於一般日子。 • 明顯的,丹麥夏季的白天電力需求高,此時白天時風力發電能發最多的電,可適時滿足電力需求,且「參差率」使丹麥風力發電機組一直能在用電尖峰期有一定的發電量,所以丹麥風力發電情況符合丹麥夏季用電需求。 • 丹麥風力發電不會因為季節不同而產生落差相當大的發電結果。丹麥在冬季有較高的風力發電量,剛好丹麥地區的冬季電力需求量高於夏季,所以電力可以有效被利用。 • 更特別的是,冬季的龐大電力需求來自室內暖氣系統,當風力強的時候, • 室內溫度低,對暖氣用電力需求高,此時強風剛好使風力發電發出更多的電力;而在風力弱的時候,室內較不冷,暖氣用電力需求小,此時風力發電系統發電量少。 • 因此風力發電的季節風力變化,非常巧妙的配合丹麥地區不同季節與氣候的電力需求,所以丹麥的風力發電有相當不錯的利用價值。
台灣: • 台灣的風力發電能量密度含量居全球排名第二(第一是紐西蘭),特別為桃園-雲林沿海一帶,由於有強勁的夏季西南氣流與冬季東北季風吹襲,且可建置地點亦不少,因此成為台灣發展風力發電之最佳地點。
六、目前全世界風力發電量 • 全世界有85%的風車集中在歐美地區。 • 美國斯坦福大學研究結果顯示,如果世界上20%的風能被人類用來發電,它提供的電力將是全世界電力需求總量的8倍,能夠滿足世界上用於所有目的的能源需求。
優點: 沒有燃料問題。 不會產生輻射與二氧化碳等公害 。 沒有能源危機 。 建造費用低廉 。 缺點: 風力不穩定,風力和風向時常改變,能量無法集中。 發電成本過高 。 影響鳥類棲息生態。 七、風力發電的優缺點
八、結論 • 台灣大部份的能源仰賴進口,但是目前化石燃料價格高漲,而降低二氧化碳排放量的趨勢,幾不可擋。除了開發再生能源之外,更有效率的使用能源,是最省錢也最容易達成的減碳方法。 • 環保人士應該是樂見並且支持風力發電廠的開發,因為風力發電的確是最乾淨且永續的能源,但並不保證風力發電廠不會帶給環境生態負面的影響。以國外發展風力發電最先進的國家如丹麥和德國、美國為例,有相當多的研究調查報告證實,風力發電機組的設置會導致鳥類的棲地切割、消失和鳥類的撞擊事件。再者,風力發電機組的設置,表面上看起來可以帶動觀光,但如果仔細思考,台灣從北到南的海岸都是風力發電的景觀,未免過於單調,效益未必如預期。所以我們在規劃設置風力發電廠的時候,更應該審慎評估,尤其是對鳥類生態的衝擊。
九、參考資料 • YAHOO知識家http://tw.search.yahoo.com/kp?fr=yfp • 中華太陽能協會http://www.solar-i.com/sj1-5-a.html • 風力發電http://www.hres.chc.edu.tw/sea/energy/wind.html • 環境資訊中心http://e-info.org.tw/issue/energy/2001/sub-energy01020601.htm • 維基百科http://zh.wikipedia.org/zh-tw/Wikipedia:%E9%A6%96%E9%A1%B5 • 風力發電專題討論http://www.jdps.tyc.edu.tw/PubAsp/D2_ShowOK.asp?K=9547 • 風力發電聯誼會http://www.twtia.org.tw/Industry_List_m.aspx?id=78