【專題探索】台灣風能產業明星——中小型風力機產業發展現況與推動策略探討
藍民芳 (2009/11/05) 《台經月刊第32卷第11期》
談到風力發電,一般人的印象多停留在西海岸邊高高佇立的大型風力機,卻很少人知道台灣的中小型風力機產業已經開始蓬勃發展。中小型風力機的定義為何呢?目前來說,中小型風力機在全球市場中有多個不同的定義,一般而言,中小型風力機與大型風力機是以單機容量或者葉片掃掠面積作為區隔。單機容量600kW以下的風力機,可稱做中小型風力機,其中100kW以下可稱做是小型風力機。與大型風力機相比,中小型風力機功率較小,雖然能夠提供的電力相對地少,不過中小型風力機的市場利基在於其因地制宜的特性,以及商品的多樣化,也因此有別於大型風力機,往往由數台排列形成風力發電場,中小型風力機的應用範圍廣,有時單獨設立於空曠場所、大樓頂、住家旁、公園內、亦或是道路兩旁。在中國、美國、歐洲內陸等電網密度低的區域,中小型風力機可為居民就近供應生活所需電力,在英國、日本等環保意識較為強烈的國家,中小型風力機也應用在都市大樓電力系統,除此之外,中小型風力機搭配周圍景觀可以達到造景的作用。
中小型風力機之應用範圍
綜觀全球市場,中小型風力機之應用主要可分為下列幾個類別:
(一)偏遠地區之獨立型電力系統
在電網未及或者電網密度低、人口分散之區域,往往需要仰賴獨立型之發電系統供電,這類型的中小型風力機系統多為獨立型的系統,不與電網相接,常見於中國、美國等地域寬廣之國家。未開發國家或開發中國家,電力設備不足,亦為中小型風力機的潛力市場。
(二)住宅電力系統
節節上升的電價以及環保意識的高漲,為消費者選擇中小型風力作為住宅電力系統之重要原因,英國即是這類型市場。受惠於英國政府提供設置補助予一般民眾設置50kW以下風力機系統,英國中小型風力機市場近來迅速擴大,並且多應用於住宅電力。
(三)小規模社區電力系統
歐洲及日本皆有中小型風力機應用於社區電力系統之案例,社區型風電系統除了供給社區電力,亦可提供教育意義並且成為社區地標。這類型的系統優點,在於使用單機容量較大的風力機,降低了單位裝置成本以及發電成本,因此經濟效益較高,目前中國與美國有愈來愈多社區共享的中小型風力機系統。
(四)風力—柴油機組發電系統
目前風力—柴油機組系統在技術層面上還有待突破,系統穩定度成為未來發展之關鍵。若未來技術成熟,原本使用柴油機組發電的美國、中國、非洲等地之偏遠區域皆為其潛力市場。這類系統比過去柴油發電機更加環保,並且受柴油價格波動而影響其發電成本的程度較低。
(五)風光互補系統
整合風力與太陽光電的風光互補系統可擷取陰天時的風力與晴天時的太陽能,這類型的系統小規模者可應用在路燈、交通號誌、通訊設備,日前在電控器的技術方面已有所突破。由於使用再生能源已成為各國宣誓的重點政策,預計風光互補應用於公共設施之潛力無限。
全球市場概況
近年來國際間積極發展再生能源,MW級風力發電場增加迅速,也帶動了風力機大型化之現象,即使如此,中小型風力機的市場依然穩健發展。觀察2008年國際能源顧問公司Emerging Energy Research(EER)預測,2007~2020年之間全球風力機市場之變化,單機容量1.00MW以上的風力機更加大型化,未來將以2.00MW以上機型為主流,單機容量1.00MW以下的風力機市場,卻未受到風力機大型化影響而萎縮,主要是因為後者的目標市場,以及應用層面與前者有所區別(圖1)。
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