由于风能技术的进步与成本降低,风电的成本效益正逐年攀升,带动世界各地风能的装置量,截至 2016 年底,世界上已存有 34 万架风机。如今大型的风机已经可以为数百个家庭提供电力,风力发电占比也日益增加,在 2016 年,丹麦风能的发电占比已接近 40%,欧盟则是 10% 左右。
风能分为离岸风电与陆上风电,而离岸风电的土地限制比陆上风电小,滨海地区也比较没有屏障,为风力发电理想设置点。随着陆上风电装机量渐渐达到饱和,近几年离岸风电的技术发展频频受到瞩目。
其中丹麦在离岸风电领域不断提出贡献,其风机制造厂 MHI Vestas 推出单机容量为 9.5MW 风机,可为 8,000 户提供电力。丹麦 Ørsted 公司的英国离岸风电总经理 Matthew Wright 表示,风机的发电量渐渐提高,届时可以用更少的风机来产生更多的电力,同时安装与维运的成本也会降低。
WindEurope 贸易首席执行官则指出,到了 2040 年,单支风机的发电量应该可达 15MW。
浮动式离岸风电用于深海
近年欧洲的离岸风电装机量日渐提高,为技术发展的重地,其离岸风电发展优势为海岸线长,且沿海海床较浅,较容易设置风机。然而对于大陆棚较深的国家来说,固定式风机的经济效率较低,因此渐渐有厂商研发适用于深海海域的浮动式离岸风电。
而日本为少数几个研发该技术的国家,已于 2014 年在福岛外海进行浮动式离岸风电测试;而挪威国家石油公司(Statoil)更在 2017 年 10 月于苏格兰外海建立世界上第一个的浮动式离岸风电场域,发电量达 30MW 并可为 2 万户家庭使用。
浮动式风场建置方式采漂浮锚碇系统,不须固定在海床,能减少对环境的冲击,但目前成本为发展考量之一,不过随着装机量攀升,成本将可望逐渐降低。
不过风能也并非万灵丹,其为间歇性能源,在无风的时段,风机将会停止运作,届时将不会有电力供给电网,除了降低电网稳定性之外,也有可能导致部分地区停电。
风能等间歇性质的再生能源需要加装储能系统才可以保障电网的稳定性与减少能源的损失,而厂商也可以将多余的电善加利用。在未来,为了保障电厂与电网的运作,越来越多电厂将会与储能系统结合。
(本文由 EnergyTrend 授权转载;首图来源:Flickr/Ian Dick CC BY 2.0)