台灣的風力發電發展史

本文發表於 2007 年 09 月 28 日 11:13

總督府國土局電力課的吉田統五在1942年12月的《台灣電氣協會會報》(北海道大學圖書館藏)寫了一篇「風力發電と台灣」,這對最近在發展風力發電的台電應是寶貴資料。

吉田的論文共分11章,內有風力的利用、風車的變遷、風力發電的經濟考察,風速、風力による發電力,風力發電裝置,內地風力利用狀況,台灣風力利用狀況,台灣風力資源(澎湖島、恆春地方風力),風力調節,結言。在篇尾還抄錄德米的風力發電裝置,德國有20KW小風力,但有大風力發電所1000至10000KW之想法,米國在1941年開始運轉1100KW。

1974/6澎湖第一部50瓩安裝完竣,並開始發電。依據《台電卄年》p55寫真上如此描述「修理廠自行設計製造並安裝完成之澎湖風力發電機」。稱為先導型,可惜失敗,成為觀光景點,詳寫真。如果第一部50瓩能「自行設計製造並安裝」,那30年後的現在,600瓩風力發電機一定輕而易舉。從此,台電對風力發電敬而遠之。真正能夠發電的風力發電機,反而是台朔重工拔頭籌。

迄2007年5月已商轉風力發電裝置容量現況概要表:

公 司 總裝置容量 (MW) % 首部機商轉年
台電公司 111.76 66.64% 2001年澎湖
英華威公司 49.8 29.70% 2006年
台朔重工公司 2.64 1.57% 2000年
正隆紙業公司 3.5 2.09% 2002年竹北廠
小 計 167.7 100%  

為何風力發電在1990年之後突飛猛進?風力發電與水力發電都是利用相同概念,將風能與水力透過風車(水車)轉換動能而發電。風車與水車的概念早在2000多年前就已經出現,水力轉換動能的效率很快就進步到93%。而風力由於其不規則性,時大時小難以控制。電腦的進步,能模擬電力系統,讓這樣的問題得以解決。

PS:感謝在梧棲的新能源施工處吳飛虎經理提供4張美麗的寫真。

後記:北海道大學圖書館藏有《台灣電氣協會會報》22號,記得那年4月初搭乘北斗號寢台列車從東京下午5點出發,隔日晨8點多到達札幌,街道還有雪,大學離札幌驛很近。準備有紹介證,但一進圖書館就沒想拿出來。用英語說明來意,指著書架上的書目,指出我要的文章。服務員進入數十分鐘,搖頭出來,換資深服務員進入,取出我要的文章讓我影印。印好,本想在札幌觀光,那天東京發生歐畝真理教殺了警官,發出號外。使我的遊興消失,搭車回東京。幾年來,世事變化很大,每天有飛機飛北海道,台灣人在北海道大學留學的有30~40人,甚至於北海道海關為服務台灣人,其關員或警察來台灣學台灣話,牽手就教了2人。

15 回應 針對 “台灣的風力發電發展史”

  1. 李文彬 寫道:

    台電第1部風機是那一年建造的?
    這個問題一直沒找到答案,直到今天看到林炳炎學長的網頁才解惑,
    並看到這部先導型風機的英姿(從”源”雜誌掃描的圖相形見絀)。
    當年台電是何等先進!
    可惜後生晚輩創新不足,傳承不力,
    愧對台電前輩。

  2. 陳凱劭 寫道:

    幾年前的春節假期,去雲林麥寮六輕(他們在春節開放讓一般小客車進去參觀廠區及展覽館),有注意到「台朔重工」設置的風力發電系統,可惜沒拍下照片來。有興趣的人就看一下「台朔重工」的網頁紹介了:

    http://www.fhi.com.tw/chinese/wind.htm

  3. 陳凱劭 寫道:

    我國小時(1970年代),台灣還實施過兩、三次的「夏令日光節約時間」。

    也就是,在每年初夏到初秋這段期間,把時鐘撥快一小時。以便讓傍晚延後開燈(晚上七、八點還不必開燈),讓人早起一小時以利用清晨本來就有的陽光。可是,我記得是出身台電的孫運璿做行政院長時,下令把日光節約時間廢了,就再也沒實施過。

    夏季日光節約到底有沒有真正省到電,也有不少不同看法,不過歐美大多數先進國家,一直到今天都還在實施。

    台灣能源都從國外進口,照理說台灣應該加強各種不同的節能政策才是。甚至,台灣原本該利用這種先天的劣勢,反向成為節能產業技術的大國才是,例如省電裝置、省電燈泡、儲冰主機空調系統、省能車、省能替代生物燃料等等。

    台電出身的孫運璿卻主導廢除日光節約時間,實在讓人想不透。

    不過我現在想起來,說不定是為了讓當年的美國提供的核電廠興建政策有理由;以及當年在美國的支持下,沙烏地產油國跟我國關係還不錯,不怕沒油源;所以,各種可能的節能政策(例如建築節能、空調節能,提昇全國所有工廠馬達效率、抑制小客車機車、興建大眾捷運交通幹線)不被重視;風力太陽能發電,在1970年代,1980年代也不被重視吧。

  4. 訪客 寫道:

    聽說英華威公司的風機數(或裝置容量)即將再超越台電公司(或裝置容量),如果有人知道後,請上來告知!!

    台電是開飯店不驚大吃,所以節約用電只是slogan!

  5. LKK 寫道:

    台灣電力公司應該有個地方將台電的過去,現在與未來好好展示,如此有助於公司的形象與為臺灣經濟發展帶來的貢獻.

  6. 風電小嘍嘍 寫道:

    台灣本島台電案已裝設容量第一期為石門風力660kw(VESTAS V47)計6台,恆春1500kw(GE-1500)計3台,大潭(1)1500kw(GE1500)計3台,大園觀音1500kw(GE1500)計20台,台中電廠2000kw(ZEPHYROS)計4台,台中港區2000kw(ZEPHYROS)計18台,新竹香山2000kw(GAMESA)計6台合計裝設60台,98.96MW
    第二期:彰工線西(1)2000KW(VESTAS V80)計8台,彰工崙尾2000KW(VESTAS V80)計15台,雲林麥寮(1)2000KW計15台,桃園大潭(2)2000KW計11台,雲林四湖2000KW計14台合計63台126MW(麥寮與四湖2007年9月招標至2007.10.15尚未決標.
    第三期:林口2000KW計6台(與雲林四湖同一標),雲麥(2)2000KW計8台,彰工(2)2000KW計8台,金門金沙2000KW計2台,
    彰化王功預計2000KW8台,永興預計2000KW14台,台南北門2000KW預計2000KW7台,台南車程2000KW預計10台共66台(含預估)132MW 以上1-2-3期合計估189台,估378MW
    民營風力:
    英華威:苗栗大鵬21台42MW,竹威竹北預估5台10MW,苗栗大鵬北區預估6.5MW,彰濱估62.5MW,其它的後龍,竹南,大甲,鹿港未定
    新豐風力:新竹新豐,估20MW
    新豐能源:桃園新屋,估20MW
    漢寶風力:彰化漢寶,估40MW
    台朔重工:台朔麥寮,估42MW
    嘉威公司:嘉義風場,未定
    預計到2010年再生能源裝置容量達10%目標,因台電尚有離案風場,且目前風場需經環評變數多
    以上有的是預估還有土地取得與環評等因數所以=未定案

  7. 林炳炎 寫道:

    非常感激風電小嘍嘍如此詳細的把計畫寫出來!!

    聽說英華威公司的風機數(或裝置容量)即將再超越台電公司(或裝置容量),如果有人知道後,請上來告知!!

  8. 台灣大條 寫道:

    好像85台.壞了50幾台

  9. 林炳炎 寫道:

    哇!!非常嗆的問題, 對不起只能給官方說法!!!!

    新聞廣場 主題:台電風力機組說明 內容:

    針對今日報載台電風力機組相關內容,台電說明如下:

    台電風力發電現況:台電公司目前已奉核162部風力機,裝置容量28萬瓩,已取得電業執照82部機組,興建中62部,18部待發包;已商轉的82部機組中,曾在97年4~5月間有41部無法發電運轉,經維修後,目前僅剩24部風機仍故障停止運轉,並非報載之51部機組。故障之24部風機中(詳附表)台電已陸續檢修中,預計於97年10月底前可修復完成。

    觀園場址(GE)機組因其保護裝置較為靈敏,致其故障率偏高,其機組雖已過保固期限,惟部份機組已延期保固,本公司仍積極洽請原承攬廠商中興電工及GE原廠繼續改善,俟備品到貨後,將逐漸修復。台中港區(Harakosan)機組轉換器(converter)溫度過高、葉片不同步及轉向液壓低等現象已由原廠改善中,預計可於9月底全部改善完成,目前已有10部機組運轉中。新竹香山(Gamesa)機組聯軸器折斷、發電機故障等問題,已由承商全力處理中,三部發電機設備已於6月8日啟運,預計7月15日到貨,8月底故障設備全部更新完成,9月底可達全部機組商轉之目標。

    最有利標採購說明:風力發電第一期計畫奉核定後即在92年1月起辦理採購案,並依行政院公共工程委員會建議採『最有利標』之方式辦理招標,並依規定在92.04.15簽准在案;故本計畫共有4個標案,皆是以『最有利標』辦理,在標案辦理過程並無排除任一投標商,亦沒有如報載是在合格廠家家數未達法定三家,再改採最有利標。

    成本與市場:近年來均為風機賣方市場,風機價格日漸高漲,風機場址地質不同及電源線路之長短皆會影響成本差異,且台電公司為增加觀光產業及善盡社會責任,於各風機場址均增置景觀美化,其成本計算當比民間風力發電成本為高,以澎湖中屯風力為例,其電源線長約6公里,而台朔重工麥寮風力及天隆風力則無電源線成本。

    故障維修:國外之風機維護工作均長期委由風機原廠廠家辦理,技師服務及備品補充較易,台電公司為訓練員工掌握核心技術,維護工作由台電公司專責單位處理,但因原廠保護其核心技術,致取得困難,維修人員必需先赴原廠受訓,循序考取其頒發之各階段執照方得進行各項維修工作,台電公司亦已派員受訓中。此外,因全球風力發電蔚為風潮,使得風力機組需求量增加,故造成備品採購補充困難。

    容量因數:依歐洲標準,容量因數達25%以上即值得開發,故目前各風力發電站之容量因數達25%以上者,屬正常情形。

    台電公司身為電力事業龍頭,當配合政府節能減碳政策,全力帶頭發展新興再生能源,投入風力發電,有關各期風力計畫中,除風力一期購置GE、Harakosan、Gamesa機組未能全數順利發電外,其餘如澎湖中屯、石門風力、恆春風力及彰工風力案皆順利發電運轉中,故無法順利運轉之風力機組均屬風力一期計畫之個案;台電公司除學習多方經驗外,並於風力二期計畫後續標案以修訂招標規範、增加採購預算等方法以獲得優良機組,陸續完成發包施工並已獲得成效,故風力一期機組採購之各項缺失及盲點將可有效排除。

    (詳附表)請自行上新聞廣場查看!!!有問題可以再問!!!我設法幫你解答!

  10. OMAR 寫道:

    有關凱劭兄提出日光節約時間,我小學時也碰過。記得小時候,我們家才真的節能減碳,父母會把水,用鋁製大澡盆裝著,拿到院子曬一天,傍晚要洗澡的時候,就有溫水可以用了。

    個人覺得關於日光節約時間,比較適用於溫帶氣候國家。個人一直猜測,台灣會引進日光節約時間,是否是因為美援的關係,把台灣的時間調整到要和美國一致?不曉得亞洲其他受美國所託去圍堵共產政權的國家,是否也都有日光節約時間?取消的原因,是否又和台美斷交有關?

    日光節約時間的廢除,我的感覺不痛不癢,反而是不會有什麼困擾;其實也不能說是有困擾,因為人的適應性很強。現在城市房子普遍採光和通風不好,白天也在開燈,應該省不了什麼電。

    我有中國朋友說,中國不分時區,他小時候在新疆唸小學,往往都是兩三點起來上學;後來他到了上海,還真的會不習慣六七點起來上學。

  11. 陳凱劭 寫道:

    因為廢日光節約時間的人是出身台電、引進核電的行政院長孫某人,所以才引起我的暇想。當然這個決策過程,除非當事人寫回憶錄,不然我們也都不知道了。

    中國的國土與美國相仿,若照地球上經度時區分法,應該像美國一樣分成四個時區才是。但中國堅持全國統一,所以全國只有一個時區。

    前幾年有位專研命相的朋友跟我講過,近代中國人的生辰需要修正,應該以該人出生地的「正確時區」來校正,而不是中國自己公佈的時鐘來算,命盤才會準。

  12. scl 寫道:

    “2010年再生能源裝置容量達10%目標”不知是否達成?
    民營電廠風力發電有無繼續發展?
    請教各方家!

  13. 訪客 寫道:

    台灣電力公司98年年報 Taiwan Power Company 2009 Annual Report

    風力裝置容量98年度預定目標1.2萬瓩,實際為2.0萬瓩。太陽光發電裝置容量預定目標2千瓩,實際有2,984瓩接受調度;依規劃時程,100年底將完成永安鹽灘地4,636KWp光電設置容量,屆時將成為國內第一大的太陽光發電系統

  14. 林炳炎 寫道:

    p01.jpg

    2011年7月31日東京新聞11版刊登『「風力」で島おこし—全電力カバ-、 売電計画』另外一標題『強風”名物”の台湾∙澎湖諸島諸島』。

    其中,提到要組織一新会社,「計画で県当局、県民、台電の出資で新会社を設立。県民出資は風車建設用地提供などの体裁をとる。約80基の風車を建て、計124MW、12億新台幣(約34億円)相当を発電する。うち五分の一は台電が敷設中の海底ケ-ブル台湾本島に送り売卻。」

    東京新聞/中日新聞自從台北支局長栗田秀之樣調回日本後,其報導業務改由迫田勝敏樣負責。

  15. Ken 寫道:

    新式導流式風力裝置 提供參考

    說明
    1.全風向導流入風,不受風場、地形、高樓、或安全上限制,為一利用風能,可廣泛運
    用之風力裝置。
    2.其原理,將水平風向導流為垂直風向,並層疊數層增加迎風面積,由於入風口逐漸縮
    小,形成高速氣流通道並於上下層間,產生吸引風力,得到更高風能及風量,借由風能產生吸引力,快速將熱氣排出 達到通風散熱目的。
    3.內部置入旋葉組,組成高效率、安全、不受風向亂流、地形限制、可廣泛應用之發電
    裝置,由於旋葉組內置,外部以弧形導流板與主隔板連接組成,使結構更穩定安全,
    風速過高,可經對向入風口排出過高風量,配置離心裝置經由拉桿連接風量控制頂板,控制通過風量,自動控制轉速,可得到穩定轉速及安全運轉。
    4.模組化組件,可大量快速製作,再以緊配件固定銜接,並依用途裝配相關組件,組成
    各項裝置,如垂直式風力發電機、風力排風機、冷卻塔等裝置。
    5.因不受風向亂流,可裝置於高樓或亂流,任何有風力之處,遇颱風時不需停機,過高
    風速於旋葉區形成風阻,迫使由對向風口洩放風壓,主體形狀組成高強度結構體,使其更安全穩定能長期運作減少維護成本。

    【圖之符號簡單說明】:
    10 弧形導流板
    11 旋葉組
    12 主隔板
    13 發電機
    14 固定底板
    15 軸承座支架
    16 軸承
    17 弧形上直部

    林根億
    [email protected]

    垂直導流式風能塔說明書
    ㄧ.緣由:
    現有風力發電機,有水平軸式、垂直軸式,其中垂直軸式有 H型、Φ型、Δ型和Y型等幾種
    風力發電機。
    水平軸式 風力發電機具有高電能轉換效率之特性,然而水平軸式風力發電機,僅可被使用於風力大且風向固定,不易產生亂流之場合,使其未能廣泛運用。
    垂直軸式風力發電機,可使用於風力小且風向不固定之場合,水平軸式與垂直軸式風力發
    電機,活動旋轉部件皆位於外側,於運轉時有因誤觸或風速過大飛脫之安全顧慮,因故期望ㄧ能全向性、高效能、安全之垂直式導流風能塔,能廣泛應用。

    二.內容:
    風力裝置分為二部份:一.垂直導流式風能塔主體,二.用途配件,使其有多項用途。
    a.垂直式導流主體:
    包括:弧形導流板、旋葉組、主隔板、固定底板、軸承座支架、軸承、風量控制頂板、弧形
    上直部。
    b.用途配件包括:下裙板、蜂巢水簾幕、電動機、發電機、水槽、熱水入口管、冷水出口管。c.全風向垂直式導流風能塔,由主隔板與弧形導流板連接,形成全風向入風口,使水平方向風
    完全轉向為垂直方向風力,並因入風口逐漸縮小迫使風速增快。
    同樣結構多層層疊連接,於各層內,連接軸承座支架安裝旋葉組,並以主軸將各旋葉組連接至發電機,使導流後垂直風力連續通過各層旋葉組,獲得最大風能,應用於發電。
    垂直式導流風能主體,由於弧形導流板、主隔板、軸承座支架交互連接、形成強度較佳之
    主體結構,且因旋葉組安裝於內側,避免因故障、碰撞、破裂時,機件脫落而有安全上顧慮。
    導流後垂直風向通過旋葉組時,於形成一高風壓,若風速過高,風壓到達極限時,垂直風
    向將轉向沿著弧形導流板下部,由對向入風口排出,使垂直式導流風能塔不致損壞。
    垂直式導流風能裝置配接離心裝置,以連桿連接風量控制頂板活門,依離心力強弱,自動
    控制垂直風向出口風量,而控制旋葉組轉速之目的。
    垂直式導流風能塔,應用於通風用途時,以固定底板固定於需要通風的建築物,於弧形導流板最下層,以下裙板包覆連接,使建築物熱風除自然通風外,並借助垂直方向風力通過弧形導流板產生吸引風力,將熱氣排出建築物,達到通風散熱及風力發電二種用途。
    垂直式導流風能塔應用於冷卻用途時,以固定底板固定於水槽,於垂直式導流風能塔外
    部,以蜂巢水簾幕包覆,僅於最下層設置一旋葉組連接電動機,將最下層弧形導流板與水槽間空氣,推送至垂直式導流風能塔內空氣通道,藉垂直風向氣流通過氣流通道時產生吸引風力,經過各層弧形導流板形成口入風口,產生最大風量與蜂巢水簾幕上循環熱水接觸,將熱水熱能藉由空氣帶走,達到冷卻目的。

    【符號說明】

    10 弧形導流板 18 風量控制頂板
    11 旋葉組 19 下裙板
    12 主隔板 20 蜂巢水簾幕
    13 發電機 21 電動機
    14 固定底板 22 熱水入口管
    15 軸承座支架 23 冷水出口管
    16 軸承 24 水槽
    17 弧形上直部

    圖式

    立體圖

    透視圖

    風向示意圖

    應用於通風散熱剖面圖(配接交直流發電機)

    應用於冷卻塔(剖面圖)

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