风能发电　成长最快、最具竞争力

风能的利用最早可溯自远古时代，不过一直未能受到重视，相关技术的进展相当缓慢，直到1973年出现第一次石油危机，人们惊觉传统石化能源的开采有其极限，因而重启风能技术的运用，近十年来全球风力发电装置以每年平均28%的速度扩增，成为成长速度最快、也是最具价格竞争力的再生能源。

太阳照射到地球表面，因为各处受热的程度不同而产生温差，进而在大气层产生高低气压的差异，当高低气压或冷暖空气间进行流动，便产生了“风”。

目前风能的主要应用是发电市场，主流技术是以水平轴风力机，搭配三叶式翼型结构叶片为主，至于产生电力的基本原理，则是藉由风力带动叶片转动，再通过加速齿轮箱提升旋转速度，驱动发电机产生电能，其间牵涉到包括航空动力学、结构动力学、气动弹力学、复合材料、控制工程等相关技术领域。

若从外观上来看，风力发电机(简称风机)主要包括叶片、引擎箱(内含齿轮箱、电控装置、发电机、传输器、轴承等各种组件)、塔架等三大部分。虽然风的能量是无穷尽且广泛分布，但风机的设置地点仍须考量风性佳(如风期长、平均风速大、风力平稳等)且不受遮挡的地区，如田埂、河堤、防风林、山脊、海边等，才能有效地提升投资效益。(参见表1)

表1：风电技术的基本分类

而目前的技术趋势是，大型风电厂的设置倾向以临海为主，因为受地形限制较小，可撷取较大的风能，故又称为海上风力发电厂，或离岸式风力发电厂。

一般说来，风力发电可撷取的风能多寡与风速、叶片直径成正比，不过，即使是大容量的风机，设置的面积也不用太大。以一台可提供1,000瓦电力的风机为例，塔架高度约60米，叶片直径为50-60米，这样看来，该风机的底座占地面积只需要约16平方米。此外，若单一风机的电容量装置愈大，则每单位发电量愈低，且若每年的利用小时数愈多，成本也可望逐渐走低。目前风电每千瓦小时的发电成本已从1980年的0.46美元，降低至0.03-0.05美元(以设置在风性佳的地点为参考值)，若根据德国可再生能源协会的估计，到了2013年，风电成本将会远低于燃煤、燃油等传统能源的发电成本。

2006年全球风力发电的累计装置容量达到74,223百万瓦(MW)，较2005年同期增长32%，而世界风能协会预估，至2010年，全球风力发电累积装置容量将达149,500MW，每年平均仍有16%-23%的增幅，市场商机不小。(参见图1)

若从国别看，德国、西班牙、美国是2006年全球前三大的风能利用国，市场占有率分别为27.8%、15.6%和15.6%。但若从风电占该国总发电量的比例看，则以丹麦的渗透率最高，约18%，不过，目前全球平均的风电渗透率还不到2%，显示未来几年风电系统的普及率还有大幅增长的空间。

目前在全球风电产业供应链中，上游的风机设计与制造均掌握在欧美大厂手中，包括丹麦的Vestas、西班牙的Gamesa、美国的GE Wind及德国的Enercon，合计拿下近75%的市场占有率，产业集中度相当高。至于中下游的系统整合、塔架建置、销售通路，与售后服务等，则具有本地化特性。台湾地区目前已设有逾100座的风力发电机，虽同时带来相关零组件及塔架的建置商机，但能供应的零组件品项尚嫌薄弱，更无法触及核心的风机设计与制造领域，整体产业的深度、广度均不足，有待积极开拓。(参见图2)

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（全文约4,700字，请参见《Value》杂志）