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教育部改善師資經費補助正修科技大學98年度教師金鴻展研習心得報告＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊『風力發電及太陽能發電實例規劃、施工、運轉與成果探討』電機工業技術人才培訓心得報告＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊團體個人單位：電機系單位主管：職稱：副教授姓名：金鴻展執行期間：99年6月24日至6月25日教評會審查期間：學年度第次（年月日）-Page2/9-摘要：本次『風力發電及太陽能發電實例規劃、施工、運轉與成果探討』電機工業技術人才培訓活動時間為中華民國九十九年六月二十四日至二十五日，共二天，研習會地點位在台北市台大慶齡工業研究中心，由德商英華威公司資深經理張嘉文及台電綜合研究所專員林群峰、柯喬元擔任本次研習會議之主要講師。本次研習會著重於風力發電及太陽能發電實例規劃與施工、運轉與成果探討，著重於風力發電及太陽能發電對系統之衝擊現象之分析與檢討，以提供所有學員如何來分析風力發電及太陽能發電對電力系統之衝擊現象之分析與檢討。透過本次研習會活動之專題演講及實習課程展示的方式，使參加者能在短時間內了解全球綠能發展動向、全球風力發電的發展、離岸風力的發展、風力機組的類型與廠家、併聯市電規章、系統衝擊之影響、太陽能介紹、太陽能發電原理、太陽光電系統、台電之太陽光電計畫。-Page3/9-研習心得報告：台灣綠色新政–「永續能源綱領」：•2020年前CO2排放量降至2008年的排放量，2025年以2000年排放為標準，並視後京都協議調整減量標準。目標以低碳經濟為主，預計2025年較2005年對石化需求量下降50％以上，同時逐年提升2％的能源使用效率。台灣經濟發展與低碳、綠能永續發展的難題能源應用受自然環境影響低碳產業結構受限客觀條件限制以電力作為的高效率運輸及傳輸工具之能源三個目標：–恢復全球經濟–創造就業機會–保護弱勢團體-Page4/9-六大方向：–節能建築：建築結構的設計、材料技術的應用、降低能源損耗。–可再生能源：提倡及投資新式能源、創造就業契機、降低溫室氣體排放。–永續交通：結合低碳燃料及電氣化，提高交通工具能源使用效率、規劃大眾交通便利設施降低對私人汽車依賴。–永續農業：建立已開發及開發中國家農業生產、貿易、安全，同時維護土壤及生物生長。–淡水需求：利用刺激方案等誘因，建設更完善飲用水基礎建設，滿足清潔用水需求。生態基礎建設：建立健康生態系統，蓄水系統、濕地、森林、海洋，提供食物、天然藥物，使生態系統與城市結合發展與生態共融的新生活。台灣－再生能源開發潛能名稱天然條件較適區域預估範圍預估可開發量預估發電成本開發現況水力發電大小河川共計129條全台5,000MW1.7-3.2NT$/kwh運轉中1,900MW（不含抽蓄）施工中250.9MW太陽能發電全年日照時數1500小時以上地區全台3,000MW15-28NT$/kwh台電公司40KW（電研所）其他約100KW風力發電年平均風速4米/秒以上全台（含離岸式）3,000MW1.3-2.5NT$/kwh運轉中8.6MW（中屯、麥寮、天隆紙廠）地熱發電全省26處地熱溫泉區全省地區200MW7-10NT$/kwh(1.76~1.95NT$/kwh)清水3000KW（已停止運轉）(宜蘭縣政府清水地熱為目標)波浪發電全省1,448公里海岸線全台沿岸地區4,000MW10-18NT$/kwh台電曾研究規劃核四廠址1MW及調查蘭嶼。潮差發電台灣西部沿岸台中彰化西台灣地區廠址15-25NT$/kwh金門、馬祖潮差條件較佳，-Page5/9-海岸條件不佳約4-5米海洋溫差發電台灣東部沿岸離岸30公里內3,000MW15-25NT$/kwh台電曾研究規劃和平海洋溫差發電廠址5MW海流發電台灣東部黑潮流域台灣東部沿岸300MW---台電資料調查，東部海域、蘭嶼、綠島生質能源發電都市廢棄物及畜牧排泄物全台900MW0.8-1.58元/度（收購電價）台電配合收購電力再生能源之發展將產生分散式發電系統、微電網架構的特性。分散式發電系統的出現及發展已成為今日世界各國追求新興能源的方向，能夠成為焦點主要原因：科技的發達造就生活品質的提升，電力需求因而增加；供電系統的品質與可靠度要求提高；石油危機突顯石化燃料的有限性；地球生態環境與保育等問題的日漸重視；京都議定書正式生效，對各國二氧化碳產量的規定與遵守。分散式發電(DistributedGeneration,DG)，兩大特性：以小型發電機組為主，容量規模從1kW到50MW之間。（實際應用上絕大部分的分散式機組以小於10MW為主）-Page6/9-在電網系統中，所有的不同容量大小的分布是電廠或分散式電源均透過換流器(Inverter)併入電網，形成一個區域型的互聯網路架構微電網架構與特性•微電網是由保護設備、發電設備、儲能設備與負載等四大部分組成，具有下列特點：•具有對電網的保護功能；•可對電力設備個別作分散控制；•可對系統的電源做調節與管理；•具有較高的電力可靠度、穩定度與電力品質。電力統模擬分析軟體－PSS/E，可進行交直流系統潮流、暫態穩定、中長期動態類比，短路電流計算等分析。現有常見PSS/EPSS/E主要功能•分析對象–輸電網路(powersystemtransmissionnetwork)–發電系統(generationperformance)•模擬情境–穩態(steady-state)或動態(dynamic)•主要功能–Powerflowandrelatednetworkfunctions-Page7/9-–Optimalpowerflow–Balancedandunbalancedfaults–Networkequivalentconstruction–Dynamicsimulation系統衝擊評估案例一•目的：–瞭解離島系統加入風力發電機後，探討系統發生故障時對整體電網之影響。–透過PSS/E系統模擬軟體提供之風機模型VESTASV-80，進行感應發電機之暫態穩定度分析。名稱VestasV80額定功率1.8MW發電機類型繞線式感應發電機額定風速15m/s切入風速4m/s切出風速25m/s•京都議定書的簽定使得各國越來越重視溫室效應的議題，儘管仍得不到美國的大力支持，但在歐亞各國的努力下已逐漸看到成效。•哥本哈根協議沒有確定各國的減排目標，但在政治承諾上，以保持全球平均溫度較前工業化時代的升幅不超過2攝氏度，考慮長期目標設立為1.5攝氏度以內。且協議規定，發達國家在2010年~2012年間，共同提供300億美元用於支持發展中國家應對氣候變化，並為此計劃建立「哥本哈根綠色氣候基金」。長期資金規定發達國家在2020年之前每年提供1000億美元。-Page8/9-•台灣經濟部長表示：「減碳是政府非做不可，沒有選擇的空間」，行政院更預計將在明年(2011年)成立「節能減碳推動委員會」，極力推動減碳行動。•金融危機演變變大海嘯而席捲全球，由聯合國環境規劃署(UNEP)於2009年提出主要重點方案－「全球綠色新政」，各國幾近響應並針對境內需求，制定各項發展措施，以提升綠色產業、綠能發展及產業轉型，同是創造更多就業機會。•台灣政府正積極落實「永續能源政策綱領－節能減碳行動方案」，規劃並推動「綠能產業」，以朝低碳島的目標前進。民眾在政府大力宣導各項節能政策下，年平均耗電量均較前年下降。•世界各國風能的發展如火如荼的相互競爭，石油及金融危機的推波助瀾下，以綠能為首的風力發電帶來更大的氣機與利潤。未來風力機組將逐針對內外部構造進行革新變革，並期望以更大容量邁進、較高性能的轉速控制、葉片材質、重量減輕的方向邁進。•離岸風場的設置，解決陸岸風場土地不足、取得不易、風場品質等問題，也為風場周遭海域帶來更可觀的海洋資源與旅遊經濟等價值。•能源局規劃2030年台灣設置風力發電目標為315萬瓩，未來將持續各項政策目標，鼓勵業者開發新風場，並協助產業進行風力機關鍵元件及系統技術研發，以及建立驗證制度與國際認證，提升國內風力發電產業發展，進入國際大廠供應鏈體系。•太陽光電已是最主要的新能源技術之一。•未來太陽電池轉換效率將持續提升、製造成本持續下降。•對我國而言太陽光電目前是昂貴的一種能源，但也是高附加價值的產品。-Page9/9-綜上所述，本次電機工業技術人才培訓以風力發電及太陽能發電實例規劃、施工、運轉與成果探為主，與會老師將再生能源發展趨勢作詳細介紹，對未來發展分散式電源及微電網面臨的問題已有一定程度的了解。透過講師們生動的實例講演，更能觀摩發電系統對系統衝擊分析之應用面。另外也分享了講師們教學安排與實驗管理之心得，期望未來於學校能源科技課程授課及研究分散式電源及微電網時，能教授於學生及提供研究生研究方向。