變化的風潮
- 建檔日期：097-12-04
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風力應用的概念滋生甚早，那些老式木質帆布葉片的風車成為美景的點綴；然而現代的風力渦輪機塔成為觸目的地標，有些人卻欣賞那優雅壯觀的結構所提供的再生能源。美國第一批風電場於1980年代初期設在加州，如今在Altamont隘口的風電場有些風機仍在運轉。這些機型發電量只有數十千瓦(KW)，旋轉面直徑約15公尺；目前新機種發電量在1.5-2.5百萬瓦(MW)，旋轉面直徑約100公尺。如今全球風力發電量只占1%，但在丹麥占比約20%、西班牙約10%、德國約7%；美國2007年風力發電量躍增45%，達17十億瓦(GW)，中國自2004年起每年增加一倍。預估全球風電會從2007年的94GW，擴充至2012年的290GW；風力發電量占比達2.7%。風力發電量的吸引力在於普遍性與低成本；全球風能理論估計值達72,000 GW – 是全球目前耗能量的5倍，而每度電生產成本由1980年代初期的0.3美元降至2007年的0.1美元，這還未考量每公噸二氧化碳減量的30美元交易價。當風力發電量必須設在偏遠風大之處，且風力隨天候季節變化，新的輸送電力基礎結構必須建立。丹麥所設計新型風機的葉片有如飛機機翼，能借風流的壓力差推動葉片；這比垂軸式能捕集更大面積的風能，又不像垂軸式葉片會抵銷一部分風能。三葉片機型又比二葉片機型能捕集更大面積的風能，且旋轉穩定、外型美觀。丹麥所設計風力渦輪機塔厚重堅實，美國風力渦輪機塔較具有彈性，但遇到大風時可能摧折。早期風力渦輪機設計以定速運轉為主，結果讓葉片與軸承在強風之下承受壓力；為了解決此問題，丹麥設計變速箱與葉片角度控制系統，以穩定運轉並抵銷強風壓力。新型風力渦輪機可捕集50%的風能，接近59%的理論極限值。德國為了解決變速箱因震動而耗損的問題，設計一種"直接驅動"系統，雖然免除變速箱的維護，但機型笨重；所以業者還在摸索解決方式。目前風力渦輪機已朝3 MW發展，但有業者正在建造7.5 MW機型，而目標是10 MW。由於離岸風電場造價比陸地風電場多40%，所以離岸風電量只占風力發電量的1%；但業者認為離岸風力量大穩定，較具開發潛力。當技術問題逐漸被克服之際，擔憂環保生態與景觀的民意逐漸成為棘手的政治議題。
