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台湾风力发电科技研发现状
风力发电的特点为单机容量越大,单位制造成本越低,为了降低发电成本,风力机朝向大型化发展.不过陆域风力机受限于运输条件、视觉景观、居民生活影响等因素,目前普遍使用最大容量为3兆瓦,更大机组基本上应用于离岸风场.
台湾厂商于2010年完成本地产第1台2兆瓦大型风力机组,现今大型风力机已完成实测验证,并具有2兆瓦叶片产制能力和掌握陆域型2兆瓦机组生产技术,已获得GL国际认证,大型风机元件如发电机、铸件、叶片及叶片树脂等已进入国际大厂供应链.小型风力机方面也建成和国际接轨的测试场和标准设立,具备出口能力,本地产的小型风力机主要出口至欧洲和中国大陆.
但迄今岛内企业在离岸风力发电方面仍处在学习阶段,包括电网铺设、海事工程、施工船等关键技术仍有待掌握.为此,台湾科技主管部门制定了“能源国家型离岸风力主轴计划”,主要开展风力机创新技术研发,以提高风力机可靠度和降低离岸风电能源成本,同时进行岛内各地离岸风力发电可行性评估.目前台湾在风能评估科技方面的成果包括：通过长期的风能观测及分析,在风能评估技术已累积丰富实际经验,主要分为风能观测和性能测试、风能评估和数值预测、以及风场规划和安全评估等3个项目.
（1） 设计规划符合国际认证组织DNV的IEC61400-12-1规范,积累大量陆域风能观测和性能测试的经验,通过长期资料分析可以作为评估风场条件依据,以择定适合风场的风力机型.目前除成功大学近海水文中心购入一光达（LIDAR）系统外,以未来可弥补传统观测的不足并降低海上观测费用,其他研究机构未来开展离岸风力发电开发和风力机性能测试时,也可结合上述经验进行观测和分析,以降低离岸风场开发风险.
（2） 具有高解析度风况模拟技术,岛内研究机构已完成建立天候预报模式（WRF）数值模拟台湾地区的风场分布研究,分析比对并推估不同高度风场数据.通过地理资讯系统应用,将台湾地区各地的风能分布情形建立一个完整的地理资料库,可帮助开发企业和一般民众快速了解台湾各地风能分布情况,也可以藉由其它地理相关图层来了解该地地形变化等相关资讯作为风能开发和投资的参考.并将相关资讯整合编纂为《台湾风能评估手册》,供外界查询参考.
（3） 整合气象模式、波浪模式及海流模式,以构建海域施工环境分析暨自动预报系统,提供离岸特定场址时序列预报以及二维空间分布场预报,包括轮毂高度风速风向,海平面示性波高、波向和周期,以及水面流速流向、流场垂直变化.未来可应用于离岸风电场开发前、开发中和开发后各阶段施工运维工作.
（4） 通过风场规划和安全评估分析,提供评估特定场址风况条件以及整体发电量,包括轮毂高度50年再现周期的极端风速、风速机率分布函数、扰流强度、垂直风切以及空气密度的基本参数,此外,因地制宜规划各个场址风力机组设立位置,通过尾流效应分析以求得最佳化整体风场投资效益.
大型风力机系统和元件技术特点
目前台湾岛内所安装的兆瓦级陆域风力机,除了电缆埋设、基础、塔架外,其他设备皆由海外整机进口.其中风力机厂牌包括Vestas V80、GE1.5Se、Harakosan Z72、Enercon E70及Gamesa G80等5种厂牌的风力机.
为了加速风电关键零组件开发,自2006年开始,台当局积极推动兆瓦级风力机关键元件技术开发及风力发电产业发展,以研发大型风力机叶片、增速齿轮箱、控制系统及电力转换器等关键元件为主,并促进重大投资,通过关键技术突破,目前岛内企业已陆续掌握兆瓦级风力机关键元件研发能力.
其中,部分岛内企业已掌握2兆瓦叶片模具制作及叶片制造等技术,包括2兆瓦齿轮箱的制造技术及背对背负载测试平台,其所制造的2兆瓦风电齿轮箱已获得国际认证机构GL（Germanischer Lloyd）的认证.另外,一些企业也掌握了风电系统整合及发电机技术.
部分岛内研究学术机构,如台湾工研院、金属工业发展中心、船舶暨海洋产业研发中心、核能研究所、台湾大学、成功大学等,近几年已陆续投入风力机相关技术研发；岛内厂商通过产学研合作,已陆续掌握大型风力机关键元件研制能力；在叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、电力转换和轮毂铸件等风力机零组件方面,大致已具有一般产业生产能力.其中岛内有实力进入风力机设备产业代表性企业以及研发技术列举说明如下：
（1） 风力机系统：岛内部分企业自2003年开始投入风力发电机研发,在设计、生产及应用方面已累积相当丰富经验,目前已成为美国通用电气公司下属GE Wind公司的750千瓦和1.5兆瓦风电产品的合格供应商,并于2007年下半年在美国德克萨斯州设立组装厂,为德国DeWind公司组装2兆瓦风力机组.
（2） 塔架：中钢机械公司自2004年起投入风力机的塔架制作,已承包台电大潭电厂、桃园大园、桃园观音、核三厂、新竹香山、麦寮I期、四湖林口、澎湖中屯等风场；以及竹南大鹏、彰滨工业区、彰滨仑尾区、鹿港区、台中大甲等风场,超过200座以上塔架制作实绩,并已成为海外Vestas、GE、Gamesa、Enercon及Zephyros公司的合格供应商.
（3） 风电齿轮箱：岛内企业2009年底引进4米内齿轮研磨机,突破风力机增速齿轮箱的制造瓶颈,同时在2010年完成2兆瓦增速齿轮箱制造,并通过国际认证机构GL测试认证,成为岛内通过GL认证的风电齿轮箱制造厂.
（4） 叶片：岛内企业在2010年完成长达42米的2兆瓦风力机叶片制造,现已具备生产大型风力机叶片能力.
（5） 大型铸件：岛内企业所制造的风力机轮毂累计生产6000多个,最大功率为3兆瓦.其他风力机铸件的生产,已有部分企业完成Suzlon 2兆瓦轮毂及转轴试制验收,具备2兆瓦轮毂及转轴制造能力.
小型风力机技术特点
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参考文献：
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