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小型風力機 首頁陸域小型風力機
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    小型風力發電機定義

    小型風力發電機(Small Wind Turbine)之定義,各國說法略有不同。

    1. 依國際電工委員會IEC 61400-2 對小型風力發電機設計規範之定義為,風力發電機之轉子掃掠面積小於200m2,且其產生電壓小於1,000 Va.c.或1,500 Vd.c.
    2. 依美國風能協會(AWEA)之定義,小型風力發電機為,所產生的額定功率≦100kW;小型風力發電機產生額定功率≦1kW為微小型風力發電機(Micro Wind Turbine)。
    3. 依英國風能協會(BWEA)之定義,小型風力發電機為,所產生額定功率100W~ 50kW;小型風力發電機產生額定功率<100W 為微小型風力發電機。
    小型風力發電機種類

    小型風力發電機主要分為水平軸式(Horizontal Axis)與垂直軸式(Vertical Axis)兩種。主要透過風吹轉動葉片(Rotor Blade)而帶動發電機(Generator)發電,並透過電力轉換、最佳化控制、併網控制或儲能最佳調控等技術,以在擷取最大功率輸出的同時,兼顧電網的穩定與安全性。水平軸式與垂直軸式小型風力發電機示意圖,分別如圖一與二所示。此外,搭配各項產品競爭力分析與商業規劃佈局,以期創造發展小型風力發電推動產業之契機。

    水平軸式小型風力發電機示意圖
    資料來源:Southwest Windpower
    圖一 水平軸式小型風力發電機示意圖
    資料來源:Urban Green Energy
    圖二 垂直軸式小型風力發電機示意圖
    小型風力發電機發電原理

    風力發電機之風力發電原理,乃由風(Wind Energy)吹葉片而帶動轉子(Rotor)主軸產生機械能(Mechanical Energy),轉子主軸再帶動發電機發電產生電能(Electrical Energy),最後透過電力轉換與電網連結或儲能最佳調控方式,以期有效運用電能,如圖三所示。然而,風力發電機由風能轉換為機械能再轉換為電能,其轉換過程必有能量損失,主要的轉換公式如下所示。

    PWEA=Pwind×Cp,Betz×ηRotor×ηGear×ηGenerator×ηElectrical

    風力發電機轉換效率公式

    資料來源:NREL
    圖三 小型風力發電機併網型系統圖

    小型風力發電機的風力發電轉換效率,有風能(PWINDM)、機械能(ηRotor ×ηGear )及電能(ηGenerator×ηElectrical),其風力發電輸出為各項目之乘積,將最終風力發電轉換再乘以風力發電效能指數(Cp,Betz)即為實際產生風力發電輸出功率(PWEA)。依德國空氣動力學專家Albert Betz 研究得出,風力發電最佳風能轉換效率為59.3%,由動力學原理可得出PWIND = 1/2ρAV3 ,其中ρ為空氣密度(一般以1.225 kg/m3計),A為掃掠面積(Swept Area, m2),V 為額定風速(Rated Wind Speed, m/s2)。

    民眾申請安裝風力機發電系統應備文件須知

    項次 應備文件
    一、併聯審查及初步協商檢附文件 【向台電辦理併聯審查】
    1. (一) 再生能源發電設備併聯審查申請表
    2. (二) 系統衝擊分析報告(視需要)

    ※台電將在審查後核給併聯審查意見書(含加強電力網事項)。

    【與台電併聯初步協商】
    1. (一) 併聯審查意見書
    2. (二)再生能源發電系統併聯協議書
    3. (三) 自設線路路徑
    4. (四) 銜接點配置圖(責任分界點)
    5. (五) 計量設備裝置配置圖
    6. (六) 單線系統規劃圖
    7. (七) 系統衝擊分析報告(無需系統衝擊分析者免)

    ※ 應於台電核給併聯審查意見書(一年內)之有效期限內辦理。
    ※ 併聯等級> 69 kV, 洽供電區營業處;併聯等級屬「再生能源發電系統併聯技術要點」規定之低、高壓系統,洽區營業處。
    ※ (二)、(三)、(四)、(五)、(六)及(七)由風力機發電系統商規劃設計提供。

    二、申請同意備案檢附文件 【向能源局申請同意備案】
    1. (一)生能源發電設備同意備案申請表
    2. (二) 申請人身分證明文件
    3. (三) 設置場址使用說明
    4. (四) 設置場址最近一期之電費單據(未供電者,免附)
    5. (五) 發電設備設置計畫書
    6. (六) 經營電力網之電業核發之併聯審查意見書
    7. (七) 地政機關意見書

    ※ 併聯審查意見書為項次二、(一)審查後核給。
    ※ 如無需與經營電力網之電業簽約躉購電能者,得免檢附第(三)至第(七)項文件
    ※ 同意備案有效期間 6 個月,應於有效期間內與經營電力網之電業辦理簽約(101.11.05修訂)
    ※ 申請同意備案後能源局發給同意備案文件

    三、辦理簽訂購售電契約及申請併聯試運轉檢附文件 【向台電辦理簽訂購售電契約】
    1. (一) 需檢附能源局發給之同意備案文件(項次三核發)
    2. (二) 併聯審查意見書(項次一核發)
    3. (三) 併聯初步協商結果(項次二協商結果)
    4. 四)電能躉售分月售電量計畫表
    5. (五) 再生能源電能購售契約.
    【向台電辦理併聯事項細部協商】
    1. (一) 需檢附能源局發給之同意備案文件(項次三核發)
    2. (二) 併聯審查意見書(項次一核發)
    3. (三) 併聯初步協商結果(項次二協商結果)
    4. (四) 電源線併聯細部設計
    5. (五) 電力單線系統圖
    6. (六) 保護協調檢討資料
    7. (七) 接地系統檢討資料
    8. (八) 運轉規範檢討資料

    ※(四)、(五)、(六)及(七)由風力機發電系統商規劃設計提供。

    【向台電辦理併聯試運轉】
    1. (一) 躉售計量設備租賃合約(項次一核發)
    2. (二)竣工報告單
    3. (三) 再生能源電能購售契約(僅併聯不躉售者免)
    4. (四) 併聯細部協商紀錄(無細部協商者免)
    5. (五) 同意備案文件(僅併聯不躉售者需提出)(項次三核發)
    四、申請設備登記檢附文件 【向能源局申請設備登記】
    1. (一) 第三型再生能源發電設備設備登記申請表
    2. (二) 同意備案文件(項次三核發)
    3. (三) 設備完工照片及平面配置圖
    4. (四) 設備支出憑證(統一發票或收據影本)
    5. (五) 設備安裝廠商出具之裝置容量證明文件及其產品型錄
    6. (六) 再生能源發電設備適用中華民國國家標準者,應符合該標準並取得商品檢驗主管機關認可之國內外檢驗機構或製造場所出具之證明文件。但設備所適用之標準於國內未有檢驗機構或製造場所取得認可者,得以製造廠出具之測試報告替代。
    7. (七) 經申請人或其代理人簽署之完工驗收文件;如設置再生能源發電設備達一百瓩以上,符合電業設備及用戶用電設備工程設計及監造範圍認定標準者,應另檢附依法登記執業之電機技師或相關專業技師辦理設計與監造之證明文件及監造技師簽證之竣工試驗報告
    8. (八) 再生能源發電設備依建築法規定應取得之使用執照影本。但依法得免申請建造或雜項執照者,應檢附直轄市 縣(市)政府免建造或雜項執照同意備查函影本。
    9. (九) 與經營電力網之電業簽訂之購售電合約(無售電需求者,免附)及其核發之完成併聯通知函。
    10. (十) 其他經中央主管機關指定之文件。

    ※能源局核發設備登記核准文件

    五、躉售電能 【向台電辦理開始躉售電能】
    1. (一) 設備登記核准文件

    ※台電核發開始購售電通知函

    補充 設置「風力發電機組」,須申請雜/建照,應符合土地使用管制項目之規定,並檢附相關證明文件:
    1. (一) 土地權利證明文件
      1. 土地登記謄本
      2. 地籍圖謄本
      3. 土地使用同意書(土地自有者免附
    2. (二) 工程圖樣: 位置圖、地盤圖、平面圖、立面圖與剖面詳細圖。
    3. (三) 建築線指定圖
    4. (四) 其他有關文件:
      1. 風力發電機組葉片隨風向不同偏航時其扇葉垂直投影如落於鄰近土地上應取得地主同意書。
      2. 起造人委託建築師設計及請領建築執照者,應檢附委託書。
      3. 使用耕地者確認無耕地三七五租約證明書。
    資料來源:
    台灣電力股份有限公司
    再生能源發電設備設置管理辦法
    台灣電力股份有限公司再生能源電能收購作業要點 3-3
    電業法第75條

     備註:

    1.     小型風力機市價約為10/千瓦, 安裝費可能另計, 且視安裝地點及方式而異,請與系統商洽談。

    2.     風力機較適合安裝於風況較佳區域(: 年平均風速>5m/s); 在風力較差時(如夏季期間), 發電量會明顯減少。

    小型風力機產業發展背景
    1. 我國10 kW以下風力機自製率達100 %,零組件產業鏈完整,以垂直軸風力機產品較具競爭力,主要以出口為主。據中小型風力機發展協會統計,國內累計裝置量僅941部(風光互補路燈及一般住宅為主)。
    2. 101年度10 kW以下風力機總銷售量達4,497部(全球第4),總產值達3億元(外銷比重達94 %)。102年度總銷售量為3,158部,總產值為2.1億元(外銷比重86 %)。
    3. 合理電能躉購機制配套措施:103年度小風力機費率為8.1735元/度,為所有再生能源類別中最高。
    4. 費率獎勵措施:設置於離島地區,且該離島地區電力系統未以海底電纜與臺灣本島電網聯結者,其電能躉購費率加成百分之十五。