一、风力发电在德国能源转型中扮演重要角色。查德国2021年风力净发电量达1,135亿度,佔可再生能源净发电量的一半,佔净总发电量的23.1%,惟相较于2020年的27%低。目前风力发电面临以下问题:
(一)只有在风大时风力发电机才会生产电能,若气候条件不佳,则影响发电。
(二)因在强风阶段产生的电量过多,常超过所需的消耗量,电网无法一次容纳过多的电力。
(三)能源储存的可能性很少,且将电力运输到全德的成本高。
二、过去製造大型风力涡轮机是政治导向的结果,德国可再生能源法的「上网电价补贴(Einspeisevergütung)」政策规範可再生能源应优先供电入电网,并保证生产商每输入电网1KWh可再生能源可获固定的供电价格,惟此规範仅针对输入电网的电力,输入的电力是否有被消费者使用却非重点,因此许多运营商只在乎尽可能大量生产电力。
三、风能发展的新思维:发展小型风力涡轮机,在低风速时亦能发电,更有效使用电力。
(一)德国北莱茵邦(首府杜塞道夫)明斯特市的风力涡轮机企业Windwise研发的小型风力涡轮机,在低风速情况下亦可发电,亦即在电网内电力未满时发电,更有效利用风能。
(二)Windwise公司开发的系统较轻、动力较小且价格较便宜的小型风机。该公司执行长Becker 表示该系统在强风时须调低运作效能,减轻负载过重,而在风力较弱时,大型风力涡轮机无法运作时,该系统仍可正常运作,并具有效率,该风机较轻且生产成本较低,适合安装在风较少的地区。
(三)Windwise公司的小型涡轮机已获欧盟400万欧元的补助,原型机已与德国亚琛工业大学(Technische Hochschule Aachen)合作完成测试,目前待德国北莱茵邦Steinfurt县政府核准后,即可启动安装。
四、德国明斯特应用科学大学能源与环境教授Peter Vennemann亦支持小型风力涡轮机的製造理念係以不浪费能源的概念,并表示目前大型涡轮机业者为整个传动系统、轴承、变速箱等投入大量成本,惟建造之涡轮机仅在有强风时启动,产量过剩,又无法储能,造成资源的浪费。
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