家用的风力发电为什么很难推广呢?

【专家解说】：成本高哇 风力发电成本说明 以下资料取自网站www.windpower.dk.该网站提供丹麦风力发电工 业的相关资料,网站中对风力发电原理,安全,及成本有详细介绍. 风力发电装置的外观像一座巨大风车,目前丹麦设计最先进之600 千瓦发电装置具有了3个长约20米的叶片.三个叶片中心点距离地面 约40米至60米.叶片离地面愈远,风速愈大,发电能力也愈好.发电 装置之发电能力大约与风速的三次方成正比.由于大气中的风速并不稳 定,一般均用统计学的分布来代表.风力发电装置在设计上,可以用 最大风速为基准,即希望充分应用风力,产生最大瞬间电力,也可用平 均风速为基准,追求较平稳之电力供应.丹麦的风车设计哲学为充分的 应用风力.以600千瓦的装置容量为例,当平均风速为每秒4.5米时, 每年发电量为50万度(容量因数为9.5%);平均风速为每秒6.75米时, 每年发电量为150万度(容量因数为28.5%);平均风速为每秒9米时 ,每年发电量为240万度(容量因数为45.7%).一个600千瓦风力发电 所占的位置为36m2.如果是在一个区域内兴建数个风力发电装置,为了 避免相互干扰,两风车的距离通常是叶片长度的10倍到14倍,也就是 说每平方公里内可以见12个到25个风车.根据工研院能资所的资料, 台湾风速在每秒4~5米的区域有5976平方公里,风速在每秒5~6米的 区域有1602平方公里,风速大于每秒6米的有468平方公里.能资所 的风力资料并未注明测量的高度. 虽然风力发电装置的价钱与功率有关,但在500千瓦到750千瓦的 范围内,价格则差不了多少.在此范围内,风力发电的实际发电量与机 组大小没有太大的关系,倒是与风力的实际大小有关.丹麦设计销售之 600千瓦风力发电机组的价格在40万美元至50万元之间(不包括运 费),价格差异来自于机组本身的配备,例如是否包括低风力运转的控 制模式等.风力发电装置的架设费用在10万美元到15万美元之间,架 设费用与风车高度有关,每增加一米高度,建造费用约增加1,500美元. 因此一座600千瓦的风力发电装置总建造费用为50万至65万美元.平 均来说,风力发电每千瓦装置容量的建造费用为1,000美元.单一风力 发电机组的造价较多机组风力电厂的造价为高,但机组的多寡对造价高 低的影响有限.据估计风力电厂的运转与维护成本每年约为风力机组本 身价格的1.5~2%,也就是说600千瓦机组每年约需6,000~10,000元左 右的费用.风力机组的使用年限为20年,风力机组的实际发电量与环 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 境有关.在不了解台湾实际风力资源的状况下(指不同高度的风力大 ),尚无法估算实际发电成本,但应该与核能及燃煤差不多. 以上的费用估算是指设置在陆地上的风力发电装置.设置于海上的 风力发电装置,需要较高的建造费用,为了降低成本通常装置容量较陆 地上的为大.平均来说,每千瓦装置容量的建造费用为1,700美元.由 于海上的风较平顺,比较少乱流,故设备的使用寿命也较长. 为了使海上风力发电的成本降低,海上风力发电装置的设计寿命为 40~50年. 丹麦于1983年时有510座风力发电装置,装置容量为2万千瓦, 总发电量为2千7百万度,风力发电的容量因数为15.4%,占全部发电 量的0.1%.历经14年的开发,1997年时有4784座风力发电装置,装 置容量112.9万千瓦,总发电量为19亿3千万度,风力发电的容量因 数为15.3%,占全部发电量的6%. 丹麦政府规划在未来30年内,于海上装置410万千瓦的风力发电 装置 (如果装置容量为0.1万千瓦,会有4,100座高约100-120公尺的 风车矗立在海上),到时候丹麦有一半的电(约为15亿度)将来自风能. 丹麦的总发电量与我国的发电量有一段差距, 丹麦1997年的发电量为323亿度电,我国1999年的总发电量为 1694亿度电.丹麦政府并不预期电力需要会有成长,故2030年时总发 电量仍为310亿度. 从以上的资料看来,风力发电的成本远较太阳能发电为低;如果国 内的风力资源也很丰沛(不是地面风力,而是指地表50米到100米的风 力),风力发电的成本可能可以与核能及燃煤差不多.但是丹麦非常积 极的推动风力发电,历经10余年的努力,其风力发电的总量仅为核四 发电量(假设容量因数为80%)的10.2%.即使30年后,丹麦能够完成 410万千瓦的海上风力发电设施,其预估之风力发电总量也仅为核四的 55.5%. 台湾没有自产能源,因此必须慎重的规划能源政策.再生能源的发 展可以减低对进口能源的依赖,但再生能源的能量密度低,且能量的”品 质〃(依热力学第二定律)较差,利用再生能源发电时需要较多的设备与 资本.再生能源的使用也与气候有很大的关系,丹麦的资料显示,风力 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 发电的容量因数只有15.3%,且风力所带来的能量并非每年一样,丹麦 1984年时风力所带来的能量为1979~1998年平均值的1.12倍,而1996 年仅为平均值的78.9%.以风力发电取代核四,既使在时间上来得及, 也只能替代装置容量,但不能完全替代发电量.