癮科學:替代能源 -- 風力


風力發電是目前各種發電方式當中,看起來最有前途的一種。它技術簡單、造價(以單一隻機組來說)便宜、無汙染、而且能使用風力發電的地方還蠻多的,特別是風力、風向皆穩定的外海。

風力發電非常簡單 -- 一組扇葉插在一個發電渦輪上,只要扇葉在轉,就會有電出來。就是這種簡單性,讓風力發電成為少數一般人可以投資興建,並從中獲利的發電方式。小薑以前在風之島這篇文章中就寫過丹麥人合資興建風力發電機,並且(在八年回收成本之後)從中獲利的故事,而歐洲也有不少有錢人把建造風力發電機當成穩賺不賠,又兼做環保的投資。再加上和另一種「乾淨」的發電方式 -- 太陽能 -- 相比,風力發電還有一個獨特的優勢:它不佔地方。許多美國的農人都發現在自已的地上建造風力發電機是筆相當好的買賣,不僅可以發電賣給鄰近的小鎮,而且風力發電機下一樣可以種玉米、養牛,絲毫不受影響。如果是太陽能發電的話,在太陽能板底下的地就不能種田了。但是風力有兩個蠻有趣的問題:第一是它和太陽能一樣,是一種相對不穩定的能源。太陽能碰到陰天輸出會大減,風力再強的地方也有可能碰到幾天沒風的日子。所以完全以風力為主要能源來源目前看來並不太可能(除非能在廣大的地域內調度電力),短時間內它都還是將以傳統發電方式的輔助身份存在,由電網調控盡量使用風力,但仍然要有傳統發電方式待命。第二個問題,是風力(和太陽能一樣)只有在人煙稀少的地方資源才充沛。一方面都市區的風力通常都比較弱而且不穩定,二方面都市的電力須求量太大,通常要一整座山的風力發電機才能供應(想到模擬城市了 @@),因此城市用的風力發電設備通常要放在離城市很遠的地方。這會增加電力輸送的成本,讓風力的價格優勢大減。

一個可能解決方式,就是使用氫當做能量的「中轉」體 -- 在偏遠的發電區直接將風力所發的電拿來電解水取得氫,再將氫拿到需要的地方用燃燒或燃料電池的方式還原成水,取得能量。美國三個相對地廣人稀的州 -- 堪薩斯州、北達克達州和德州 -- 就擁有足以供應全美所需的風力能量,如果能建立起一套有效率的氫運輸網,那這三個州所蘊藏的能量和整個波斯灣相比也不徨多讓,而且只要還有風再吹,就永遠用之不盡。

台灣呢?台灣地狹人稠,因此在所有的替代能源中(排除核能),風力是最適合台灣的一個了。小薑之前寫過世界風力的分佈圖,而風城新竹果然不是浪得虛名的,受到地形和東北季風的影響,新竹外海在冬季的的風力之強在全球是數一數二的,和南極的暴風在同一個等級上!即使是夏季,這地方也有平均以上的風力,非常適合風力發電。而且台灣也就這麼一丁點大小,也沒有電力輸送時會衰減的問題,讚啦!只是不幸的,台灣發展風力發電似乎仍然是受到了不少阻礙,最後一次小薑在電視上看到相關消息,是當地民眾在抱怨風力發電機產生的「低頻音波」會擾人清夢。看來要讓所有人都滿意還真是不容易啊!

不知道政府有沒有讓民間集資、投資,在外海興建風力發電機的打算?如果能讓一般大眾認識的風力發電的好處,說不定會成功喔~