離岸風力發電- 维基百科,自由的百科全书
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離岸風力發電(Offshore wind power),又稱離岸風力能源,係於海上建設風力發電廠,通常設置地點位於大陸架,利用風能進行發電。
一般而言,海上風力資源較陸上豐富, ...
離岸風力發電
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北海AlphaVentus離岸風力發電場的風力發動機及變電所
泰晤士河口的四個離岸風力發電場:KentishFlats、GunfleetSands、Thanet及倫敦陣列,其中的倫敦陣列為世界最大的四個離岸風力發電場之一。
離岸風力發電(Offshorewindpower),又稱離岸風力能源,係於海上建設風力發電廠,通常設置地點位於大陸架,利用風能進行發電。
一般而言,海上風力資源較陸上豐富,且風向較為穩定,使得離岸風力發電較陸上風力發電在同樣時間內能提供更多的電力[1],且設施遠離民眾居住地,各界對此類鄰避設施的反彈也較小。
2015年以前,離岸風力發電成本通常較陸上發電成本為高[2],但於2016年起全球各地離岸風力發電競標價格較過去顯著下降。
例如,荷蘭波瑟勒(Borssele)1號與2號離岸風力發電場,合計裝機容量為700百萬瓦特(MW),競標合約價格已降至每度電0.0727歐元(€72.70/MWh),若包含輸電設備為每度電0.087歐元(€87/MWh)[3];另外,丹麥KriegersFlak離岸風力發電場裝機容量為600百萬瓦特(MW),競標合約價格更降至每度電0.0499歐元(€49.90/MWh)(不含輸電設備)[4]。
截至2018年,全球營運中的離岸風力發電廠當中,英國WalneyExtension離岸風力發電場裝機容量為659百萬瓦特(MW),為世界最大的離岸風力發電場;而裝機容量630百萬瓦特(MW)的英國倫敦陣列(LondonArray)風力發電廠則為第二大;裝機容量600百萬瓦特的荷蘭Gemini則位居第三。
但前述風力發電廠與計畫中的多格灘4,800百萬瓦特(MW)、NorfolkBank7,200百萬瓦特(MW)及IrishSea4,200百萬瓦特(MW)等相比,規模仍為較小。
至2017年底,全球離岸風力發電總裝置量為18,814百萬瓦特(MW),其中84.4%位於歐洲。
英國為全球離岸風力發電裝置量最多的國家,占36.3%;德國位居第二,占28.4%;中國大陸位居第三,占14.8%[5]。
目次
1歷史
2挑戰
3預測
4各地的離岸風電
4.1台灣
5參見
6參考文獻
歷史[編輯]
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
1998
2002
2006
2010
2014
2019
離岸風力發電裝置容量(百萬瓦).Sources:GWEC(2011–2016)[6][7][8]和歐洲風能協會(英語:WindEurope)(1998–2010)[9]
歐洲是離岸風電的世界領先者,1991年在丹麥安裝了第一座離岸風電場(Vindeby)[10]。
2009年,歐洲海上風機平均額定容量約為3MW,未來風機容量預計將增至5GW[10]。
到2014年1月,已經在歐洲建設了69個離岸風電場,年平均額定容量為482MW[11]。
歐洲海域離岸風電場總裝機容量達到6,562MW[11]。
英國迄今為止最大容量為3,681MW。
丹麥排在第二位,安裝了127.1MW,比利時排在第三位,總計571MW。
其次是荷蘭(247MW),瑞典(212MW),芬蘭(26MW),愛爾蘭(25MW),西班牙(5MW),挪威(2MW)和葡萄牙(2MW))[11]。
在歐洲以外,中國大陸政府已經制定了到2015年安裝離岸風電裝機容量5GW的宏偉目標,到2020年將達到30GW,這將超出其他國家的容量。
然而,2014年5月,中國大陸離岸風電裝機容量為565MW[12]。
2016年中國離岸風電裝機容量增加到832MW,其中636MW是中國大陸製造[13]。
挑戰[編輯]
風機壽命為20-25年,[14]在丹麥有專門的除役公司,能以每百萬瓦2到4百萬丹麥克朗的價格回收機組,此費用於建構時由擁有者所保證。
[15]
風機結構的自然頻率應避開震動頻率。
風機葉片的疲勞載荷[16]。
強烈海風吹起的海浪造成「鹹水煙」,可能嚴重侵蝕風力發電機結構與電氣設備[17]。
運輸時的受力和損壞評估
腐蝕[18]
施工不易[19][20]
維修不易[21]
風力電場對航行安全的影響[22]。
離岸風力電場對漁業的影響[23]。
預測[編輯]
對2020年的預測估計,歐洲水域的離岸風電場容量為40GW,這將提供歐盟電力需求的4%[24]。
歐洲風能協會(英語:WindEurope)(WindEurope)已經設定到2020年達到40GW的目標,到2030年達到150GW[10]。
預計到2020年,全球離岸風電裝機容量將達到75GW,其中有來自中國大陸和美國將顯著的貢獻。
經濟合作與發展組織(OECD)預計,到2030年,離岸風電將在2030年達到海洋經濟的8%,其產業將僱用43.5萬人,增加價值2300億美元[25]。
各地的離岸風電[編輯]
台灣[編輯]
台灣東部海域幾無大陸棚,陡深的海深不適合發展離岸風力發電,因此風機都建在西部的台灣海峽上。
但台灣海峽經鑽探發現海床沉積物主要成分為粉土和黏土,地底下80公尺仍未見岩盤[26]。
此外,和歐洲北海的風場相比,台灣地震強又多,所以耐震是很重要的議題,在設計風機時需考量土壤液化和樁土互制等等
[27]。
目前台灣離岸風機都使用進口的發電機組[28]。
丹麥哥本哈根附近的海上風力渦輪機
各國/地區離岸風電機列表[29]安裝容量(MW)排行
排名
國家/地區
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年[30][31]
1
英國(英語:ListofoffshorewindfarmsintheUnitedKingdom)
5,156
6,836
8,422
9,723
10,428
2
中國大陸(英語:ListofoffshorewindfarmsinChina)
1,627
2,788
5,555
6,838
9,996
3
德國(英語:ListofoffshorewindfarmsinGermany)
4,108
5,355
6,580
7,493
7,689
4
荷蘭(英語:ListofoffshorewindfarmsinNetherlands)
1,118
1,118
1,118
1,118
2,611
5
比利時(英語:ListofoffshorewindfarmsinBelgium)
712
877
1,186
1,556
2,261
6
丹麥(英語:ListofoffshorewindfarmsinDenmark)
1,271
1,271
1,701
1,703
1,703
7
瑞典(英語:ListofoffshorewindfarmsinSweden)
202
202
192
191
192
8
南韓
35
38
73
73
136
9
台灣
0
8
8
128
128
10
越南
99
99
99
99
99
11
日本(英語:ListofoffshorewindfarmsinJapan)
60
65
65
85
85
12
芬蘭
32
92
87
71
71
13
美國(英語:ListofoffshorewindfarmsintheUnitedStates)
30
30
30
30
42
14
愛爾蘭
25
25
25
25
25
14
葡萄牙
0
0
0
0
25
16
西班牙
5
5
5
5
5
17
挪威
2
2
2
2
2
18
法國
0
2
2
2
2
參見[編輯]
維基共享資源中相關的多媒體資源:離岸風力發電
離岸風力發電廠列表
參考文獻[編輯]
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^離岸風場運維策略介紹.[2018-04-26].(原始內容存檔於2018-04-26).
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^設1100支離岸風機環團槓彰縣.[2018-04-26].
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^籌組風電國家隊迎頭趕上中日韓.[2018-04-26].(原始內容存檔於2018-04-26).
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^GlobalWindReport2021.GlobalWindEnergyCouncil.2021-03-24[2021-04-16](美國英語).
閱論編風能風力發電
對環境的影響(英語:Environmentalimpactofwindpower)
高空(英語:High-altitudewindpower)
歷史(英語:Historyofwindpower)
離岸
風力發動機
對外展示(英語:Windturbinesonpublicdisplay)
汽車(英語:Wind-poweredvehicle)
風車
風力發電機
空氣動力學(英語:Windturbineaerodynamics)
空中
Crosswindkite
Darrieus
設計(英語:Windturbinedesign)
浮體式
Savonius槳(英語:Savoniuswindturbine)
小型(英語:Smallwindturbine)
非常規(英語:Unconventionalwindturbines)
垂直軸
風電產業(英語:Windpowerindustry)
諮詢公司(英語:Listofwindpowerconsultingcompanies)
風電場管理(英語:Windfarmmanagement)
Manufacturers
軟體(英語:Windenergysoftware)
Windmade
風力發電場
社區(英語:Communitywindenergy)
各國風電場(英語:Listsofwindfarmsbycountry)
離岸風電場
按國家(英語:Listsofoffshorewindfarmsbycountry)
陸地風電場(英語:Listofonshorewindfarms)
概念
Betz'law
容量因子
能源投資收益(EROEI)(英語:Energyreturnedonenergyinvested)
預報(英語:Windpowerforecasting)
電網儲能
高壓直流輸電
Intermittency
Laddermill
Netenergygain
資源評估(英語:Windresourceassessment)
儲存
補貼(英語:Energysubsidies)
風廓線功率定律(英語:Windprofilepowerlaw)
規範控制
LCCN:sh85041910
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