風電專刊電子報9910--修改2 - twtia.org.t ·...

10/2010

GE 開拓中國風電市場

德州將成為美國第一個海上風力發電州

台灣發展風電產業時機到了

法規鬆綁，再生能源發電設備裝置容量申請案大增

參訪 2010 年德國 Husum 國際風能展

召集人：金屬工業研究發展中心副處長黃金川執行秘書：風力發電設備產業專案辨公室黃聰文副組長指導單位：工業局發行單位：風力發電設備產業聯誼會發行顧問：中鋼機械許文都總經理先進複材呂佳揚董事長恒耀公司吳榮彬董事長上緯公司蔡朝陽董事長金屬中心伏和中執行長編輯單位：金屬工業研究發展中心金屬產品研發組聯絡電話：(07)3513121#2456 陳泳伶編輯地址：811 高雄市楠梓區高楠公路 1001 號審稿者：金屬工業研究發展中心黃金川博士、黃聰文副組長、陳芙靜產業分析師編輯小組：陳芙靜、陳泳伶、陳冠佑、張瑞模、張茂盛、許祐睿、陳國豐、楊順傑、簡嘉宏

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風力發電設備產業聯誼會組織簡介

封面故事

技術專欄

活動訊息

統計數據

國外新聞精選.......................................................................................1

國內新聞精選.......................................................................................4

參訪 2010 年德國 Husum 國際風能展 .........................................7

風力機的振動與監控系統................................................................14

最新活動預告....................................................................................27

徵稿活動............................................................................................29

市場分析............................................................................................30

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國外新聞精選

GE 開拓中國風電市場 2010-10-05

通用電氣(GE)與哈爾濱電氣集團公司的下屬企業哈爾濱電機廠有限責任公司宣

佈成立新的合資公司，主要為中國市場開發製造風力發電機組，幫助雙方在中國價值

130 億美元的風能市場上贏得更多競爭優勢。雙方的股權比例為哈動力 51%，GE49%。

同時，為進一步加強合作緊密性，哈電機公司將購買 GE 瀋陽風機廠 49%的股份，使

得雙方在風電業務上成為全方位的合作夥伴。

參考資料：網易新聞

臺灣一家公司向喀麥隆出售一批風力渦輪機 2010-10-08

臺灣 Jetpro Technology 公司與位於喀麥隆巴門達市的 AC RISky Group 公司簽署

協議，確定向後者出售一批風力渦輪機，用於風力發電。AC Risky Group 公司負責人

表示，根據協定規定，渦輪機將於今年年底前運抵喀麥隆，公司近期將選派一批喀麥

隆工程師，赴臺灣參加技術培訓。據報導，Jetpro 公司於 2002 年在美國洛杉磯成立，

後遷至臺灣，主要生產風力發電渦輪機，其小型渦輪機可發電 100 瓦至 5 千瓦。

參考資料：鳳凰網

美國德州啟動〝風能〞資料中心建設計畫 2010-10-11

最近，美國的德州啟動了一個計畫，就是建立一個資料中心，其能源來自德州的

狹長地帶和墨西哥灣這個巨大的〝風力發電場〞。Baryonyx 公司成立於今年 5 月，它

將建立的資料中心專案，採用可再生能源資源。該項目的最雄心勃勃的努力是利用風

能發電，向資料中心提供電力。綠屋資料(Green House Data)在懷俄明州的 Cheyenne

建立了一個 10,000 平方英尺的設施，其運行主要靠風能，而微軟公司已經展示給大家

裝備有伺服器的風能集裝箱。

Baryonyx 公司計畫在 Stratford 建立一個 28,000 平方英尺的資料中心，這將是由

建立在鄰近的土地上 100 個風力渦輪機產生的高達 150MW 的電力來供電。每個渦輪

機將可以產生多達 3.3MW 的電力。資料中心沒有用完的電力將出售給當地的其它用

電設施部門。Baryonyx 公司宣佈，將需要約 3 年的時間，才能達到風力資料中心的運

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行階段。第二階段是海邊風力發電場，它將有多達 450 個風力渦輪機，每一個風力渦

輪機 300 英尺高，能產生 6MW 的電力。一旦風力發電場建設完成，並生產能源，他

們將以電力的形式支付稅費給州立的常駐學校基金會(Permanent School Fund)，稅費

在 17 年的租賃期內，開始是百分之三點五，最高是百分之六點五。德州綜合土地辦

公室(Texas General Land Office)將轉售電力給德州的學校、監獄和市政，銷售所得將

全部給學校基金會。

〝有了這些租約，我們把綠色電力轉化為綠色現金給州立的常駐學校基金

(Permanent School Fund)〞德州土地辦公室的專員 Jerry Patterson 說，〝這不僅是可持續

的供給企業的電力能源，它還是可持續的作為公眾教育的資金，真是一舉兩得的好事

情。〞

參考資料：比特網

Gamesa 和三家中國公司簽署 251 MW 風電機合約 2010-10-14

Gamesa Corporacion Tecnologica SA 表示，已經簽署合約，將向三家中國公司提

供 197 個風力渦輪發電機，總裝容量將達到 251MW。根據這份合約，Gamesa 將向中

廣核風力發電有限公司(Guangdong Nuclear Wind Power)、中國大唐集團新能源股份有

限公司(Datang Renewable Power)及河南維特風力發電有限責任公司(Henan Weite

Wind Power)分別提供 96MW、50MW 和 105MW 的裝置容量。

參考資料：證券之星

PPG 針對風力發電機葉片推出聚氨酯塗料 2010-10-19

PPG 針對風力發電機葉片保護塗料領域推出了超強耐候、高耐侵蝕、高韌性、

輕質以及低表面能的新型聚氨酯塗料系統。PPG 工業集團結合自身 100 多年的塗料技

術，結合其在航空與重防腐塗料的技術，為配合和協助各大整機企業和葉片製造企業

生產更大的葉片，推出的新型聚氨酯塗料系統為：AUE50000 抗蝕耐候風力葉片專用

塗料(面漆)以及 HSP7401 抗蝕耐候風力葉片專用塗料(底漆)。此聚氨酯系統具有最長

的可複塗間隔，只要表面沒有污染物，可以直接進行修補複塗，同樣可以得到附著力

的優質保證。

參考資料：慧聰網



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德州將成為美國第一個海上風力發電州 2010-10-25

德州將成為美國第一個海上風力發電州，據稱，至 2010 年底，美國第一個海上

風力渦輪機將設置在德州海岸。2.75MW 的渦輪機正在安裝在墨西哥灣加爾維斯頓島

(GalvESton ISland)附近。這是德州海上風力發電 300MW 的加爾維斯頓(加爾維斯頓)

風能專案和已經租出 3,500 英畝(1,416.4 公頃)開發的先導。根據美國能源部的國家再

生能源實驗室(NREL)的報導，美國有潛力從海上風能產生超過 4,150GW 的能源。

參考資料：鳳凰網

2010 年全球風電裝機降 2% 預計 2011 年反彈 2010-10-28

從新增裝機容量來看，與 2009 年相比，2010 年全球風能產業相對穩定。由於中

國的強勁增長抵消了美國和歐洲的疲軟，2010 年全球風電裝機增長趨於平緩，預計到

2011 年將有 21%的反彈，但渦輪機的價格將維持弱勢。據介紹，2010 年新增的陸上

和海上風力發電裝置預計將達到 37.7GW，比 2009 年下降 2%，但到 2011 年將反彈至

45GW。BNEF 預計，該部門在接下來的幾年中將繼續增長，在 2012 年到 2013 年間

平均每年將有 48GW 的增量。

今年中國將比 2009 年再新增超過 25%的裝機容量。據分析，中國的裝機容量增

長是由創紀錄水準的投資拉動的，2010 年第三季度，中國的投資占全球新增風力發電

項目資金的接近一半。預計今年全球大約二分之一的風力渦輪機將在中國並網。

BNEF 認為，在來自拉丁美洲和亞洲的非傳統風電市場增長的帶動下，2011 年

風力新增裝機將有 21%的反彈，增長至 45GW。並且 2010 年到 2013 年，海上風電裝

機將增加一倍以上，從目前的每年新增 1.3GW 到每年增 3.3GW，而歐洲將占到其中

的 80%，尤其是英國和德國。

參考資料：新浪網

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國內新聞精選

台灣發展風電產業時機到了 2010-10-01

上緯董事長蔡朝陽表示，台灣發展離岸風電的時機到了！隨著環保意識抬頭，加

上風力發電成本較低，台灣應用利用現有的風場優勢，發展風電。上緯董事長表示，

這次國光石化原本估計的二氧化碳排放量是 1,229 萬噸，後來降至 766 萬噸，不足的

部分就向國外買配額，再加上三科、四科也遭到人民反對，足見在環保意識抬頭下，

國內一定要發展再生能源，而風力發電就是最好的再生能源。另外，節能減碳已成全

球趨勢，除了歐盟很早就對新能源進行補助外，大陸也把節能減排列為國家級的重點

計畫，今年更是實現「十一五」節能減排目標之年，大陸官方累計安排節能減排研發

專案經費超過 100 億元人民幣，而台灣去年也通過再生能源法，因此，風電產業應創

造不錯的利基。

以台電收購新能源的價格來看，陸上風力發電每度收購價格是 2.38 元，而離岸

風電的每度收購價是 4.2 元，太陽能則高達 11～12 元。以價格來看，太陽能的成本最

高，競爭也最激烈；而風力發電的優勢是台灣風場多，從北到南都可利用，而且目前

離岸風電各國都還在起步中，台灣廠商集中火力，配合政府政策支持，未來不僅可開

拓兩岸的市場，也可進軍國際舞台。現在的產業趨勢已不可能是單打獨鬥，異業結盟

是最佳模式，而我們將組成的「TOWA」台灣離岸風電聯盟，就是藉由廠商的產品專

長，大家合作創造本土自製離岸風機，共同搶進國際市場。

參考資料：成功大學 CETS

法規鬆綁，再生能源發電設備裝置容量申請案大增 2010-10-05

依據「再生能源發展條例」之立法精神，經濟部能源局鬆綁相關法律規範，簡化

申請程序，鼓勵民眾參與設置再生能源發電設備，初步成果出爐，截至 99 年 10 月 1

日止，提出再生能源發電設備認定申請案計 847 件，合計裝置容量約 434MW，其中

360 件已核發設備認定核准函，裝置容量合計約 171MW。再生能源發展條例後與台

電公司簽約件數計 70 件，裝置容量為 43.309MW，與台電公司正式購售電件數計 52

件。

能源局鬆綁相關法律規範，排除裝置容量不及 500 瓩之再生能源自用發電設備設



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置資格、高壓用戶併內線躉售、核備登記、報告程序等限制，將設置建築物屋頂之太

陽光電發電設備，其高度由原先 1.5 公尺放寬至 2.0 公尺，簡化申請程序，如明定各

類申請文件及替代文件、第一型再生能源發電設備籌設與認定併行等內容。

經濟部能源局指出，原本至 114 年太陽光電目標量為 1,000MW，「再生能源發展

條例」通過後，將設置目標提高至 2,000MW。另，原規劃 99 年新增再生能源發電設

備裝置容量 104MW(其中太陽光電 35MW，風力發電 65MW)，經「行政院新能源發

展推動會」第 2 次會議討論，在考量電價影響可接受、技術成熟可行、成本效益導向、

分期均衡發展及帶動國內產業等原則下，將目標提高至 140.4MW(其中太陽光電

64MW，風力發電 70MW)；100 年推廣目標 231.2MW(其中太陽光電 70MW，風力發

電 100MW)。

再生能源相關執行成果，截至 99 年 10 月 1 日，向經濟部能源局提出再生能源發

電設備認定申請案計 847 件，合計裝置容量約 434MW，其中 360 件已核發設備認定

核准函，裝置容量合計約 171MW。再生能源發展條例後與台電公司簽約件數計 70 件，

其中自用發電為 51 件，全額躉購為 19 件，裝置容量為 43.309MW，其中自用發電為

2.995MW，全額躉購為 40.314MW。再生能源發展條例後與台電公司正式購售電件數

計 52 件，其中自用發電為 51 件，全額躉購為 1 件；裝置容量則為 35.195MW，其中

自用發電為 2.995MW，全額躉購為 32.2MW。

參考資料：中時理財

再生能源發電將與台電併聯 2010-10-10

企業想要跟進國際環保潮流，以太陽光電等為發電能源，卻遭遇與台電目前發電

系統併聯，以及電費費率計價等技術細節等問題，經濟部能源局日前主持台電和再生

能源業者之間的協調會議，正試尋解決方法，官方與台電公司代表、太陽光電及再生

能源相關公協會代表已組成相關技術溝通平台，大家對不同發電來源的電力併聯技

術、收購要點及簽約作業等內容之疑慮，並逐漸形成共識。

經濟部能源局強調，已整合各界對民國 100 年再生能源電能躉購費率意見，並已

成立再生能源電能躉購費率審定會，審定 100 年再生能源躉購費率，依據去年度審定

會運作方式，將分成太陽光電、風力發電、生質能及其他再生能源等 3 個分組，分組

會議將邀請各相關公、協會、廠商代表及學者專家交換意見，分組會議之共同意見提

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報審定會討論，作為檢討或修正「再生能源電能躉購費率及其計算公式」重要參考。

參考資料：聯合晚報

中國風電應從逐量向求質轉變 2010-10-15

中國已經成為全球風電行業發展當之無愧的領頭羊。前天出爐的〝中國風電發展

報告 2010〞顯示，2009 年，中國的新安裝風機總數(除台灣省以外)達到 10,129 台，

新增裝機容量達到 1,380 萬千瓦，超過美國，全球排名第一。累計裝機容量達到 2,580

萬千瓦，實現連續第四年裝機容量翻番。到 2020 年的風電累計裝機可以達到 2.3 億千

瓦，相當於 13 個三峽電站；總發電量可以達到 4,649 億千瓦時，相當於取代 200 個火

電廠。

中國資源綜合利用協會可再生能源委員會主任朱俊生指出專業在，為了與其他配

套產業和環境穩定，協調發展，風電應該適當放慢腳步，將發展速度逐步降低到 30%

～40%，20%～30%，甚至百分之十幾，一方面協助其他相關配套產業迎頭趕上，另

一方面使自身從快速，規模化發展，逐步向高質量，自主創新上轉變。

參考資料：成功大學 CETS

高雄遊艇專區招商說明未來將結合綠能 2010-10-25

高雄南星遊艇產業專區招商將啟動，於 10 月 26 日舉辦開發商招商說明會，預計

明年初選出合作業者，投資 48 億元打造，於民國 103 年底完成該區開發，一年產值

將有 100 億元。據瞭解，高雄南星計畫是採填海造陸方式，完成面積達 220 公頃土地，

高市府將其中 113 公頃劃設為遊艇產業專用區，先前決定採「政府規劃、民間投資」

方式進行開發後，目前有重大進展。因應市場走向，台灣的遊艇業正加緊開發綠能產

品，包括風力發電葉片、太陽能發電等均是重點發展項目，未來南星遊艇專區將打造

成為台灣首個結合上述綠能的環保專區。

參考資料：經濟日報

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參訪 2010 年德國 Husum 國際風能展

金屬工業研究發展中心產業研究組李孟諺

德國 Husum 風能展始創於 1989 年，每兩年一屆，於 2008 年首次與漢堡展

覽公司的漢堡國際風能展(Wind Energy)合併，合併後的新展會稱為 HUSUM

WindEnergy，每兩年舉辦一次，首次於 2008 年 9 月在 Husum 舉行。合併後的

HUSUM WindEnergy 已成為當今規模最大的國際工業盛會，被認為是聯繫全世

界技術領域和商業領域的重要國際活動。全球知名風能企業如 ABB、GE、

SIEMENS、WinWIND、RWW、Sakana、PowerWIND、Gamesa、Lanco、Repower、

Nordex、Winergy、SGS、DeWind、Vestas 均長期參加此風能盛會德國擁有著世

界上最大的風能市場，其總裝機量為 20,661 兆瓦，全球銷售量達五千六百萬歐

元。整個國際風能業在今後的幾年裏還會有大幅的成長力道。與現在的 59,000

兆瓦裝機量相比，到 2014 年世界整體的風能裝機量將達到 210,000 兆瓦。2010

年的德國 Husum 風能展將成為風能領域的一次盛會，為企業和專業觀眾提供國

際化的會談和交流平台。

展品範圍：

1.風力發電機：大型風力發電機、小型家用型風力發電機及風光互補

風力發電機。

2.配套設備及技術：製動係統、電纜、電纜護套、控製係統、防腐、

吊裝安裝設備、升降係統、海上基礎及平臺、齒

輪箱、軸承、傳動係統、電機、監控係統、潤滑

油(劑)、測量技術、風力測量設備、電力輸出、

葉片、螺旋槳、安全係統、塔架、變壓器、模擬

技術、報警裝置、風光互補發電係統、複合材料

等。

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3.服務與諮詢：風力協會與基金、銀行及金融係統、電力投資公司、認證機構、

諮詢機構、融資公司、綠色能源公司、並網及傳輸、電網運營

商、安裝服務、保險公司、風場業主、電力公司、出版機構、

研究與培訓、維修服務。

圖 1.會場平面圖

圖 2.會場 3D 圖

此次帶領全弘實業、源合興、福茂和紅葉等公司組成參訪團參訪 2010 年

德國 Husum 風能展，參訪團團員合影如下圖 3 所示。Husum 是純樸的德國北方

小城鎮，但是卻是全球風能的重要發展地區，因為發展歷史悠久，Husum 也成

為風能展的代名詞。德國 Husum 風能展自 1990 年開始，迄今已經是第十二屆，

並自 2008 年起改為每兩年舉辦一次的展會。吸引全球風能產業專業人士到訪觀

展。2010 年計有來自 35 國，超過 800 家業者參展，規模為歷年之最。



今年展會，國際大廠幾乎全部到齊，Vestas、Gamesa、Siemens、Enercon、

Areva、Repower 等。但是中國代表性業者金風、華銳卻無到場展覽。金風只透

過其併購的 Vensys 攤位做為代表，顯示中國風電產業現況：1.仍僅以國內市場

需求為主；2.風力機品質仍不佳，無法取得國外廠家認同；3.歐洲市場不是中國

大陸積極發展的海外市場主力。

風能產業的蓬勃造就許多相關行業的商機，周邊行業參展的業者越來越

多。但是以今年展會來看，鑄鍛造業者的比例明顯減少許多，主要原因還是在

於風能產業鏈已經逐漸成熟，既有業者的合作關係也趨於穩定，除非有新技術、

或是價格品質更具吸引力，否則難以切入現有供應鏈。

除了系統業者外，周邊服務業者參展的比率增高，如風場評估規畫業者為

最多，因為風場評估規劃業者包含的業務廣泛，從風場測風、規劃、風力機組

的選用、風機的維修運轉、銀行融資服務等一應俱全，提供整套服務給有興趣

購買風力機或是小型風場經營者做參考。維修服務提供業者參展的比例也上

升。因為全球有越來越多的風力機組產品，且一般系統業者的保固期僅有 2～3

年，保固期後，必需與系統業者簽定高額的維運服務費用，對部分業主來說造

成財務運作上的負擔。因此部分業者提供一般風力發電機的檢測維修服務，以

較為低廉的價格切入市場。但缺點是關鍵零組件仍然需要向原廠訂購，維修期

間將會延長，造成發電收入降低。

此外，也有部分的小風機業者展示產品，但是小風機似乎不是本次展會的

重點，因為在會場上看到原來 2011 年 Husum 將會舉辦另一個以中小風機為主

的風能展，屆時將有更多的小風力機業者前往參展，也顯示中小風力機市場似

乎已逐漸打開和受到重視。另外，可以值得注意的是，小風機搭配太陽能發電

和電動車的趨勢。因為歐美多為獨立住宅，具有庭院，適合架設風光互補系統。

所產生的電力可做為電動車的電力來源使用，居民家中只需備有一套簡易地儲

輸電裝置，即可在家架設充電站。此項技術趨勢似乎已發展多年，但在技術上

似乎還有改進空間，但仍可作為未來我國小風力機業者的發展思考。



圖 3.參訪團團員合影

圖 4.Winergy 6MW 雙饋式機組



圖 5.Moventas 2MW 齒輪箱

圖 6.Vestas 展覽攤位情況



圖 7.小型風力機展示

圖 8.利用小型風力機發電作為電動車電源



圖 9.會場內業者展示的小風力機

圖 10.離岸風場維修用直升機



風力機的振動與監控系統

核能研究所陳俊銘副工程師

[email protected]

首先必須了解的是所有的物體都非剛體而是彈性體意即是會變形的，當物體小

(如 1 米長的葉片)時其變形相對的小不易察覺，但當物體大時(如 40 米長的葉片)則其

累加至末端的變形量相對的顯而易見了。

大型風力機在運轉時一定會搖晃，這是無可避免的，但一般會將此誤以為是風力

機產生振動了，振動的定義是當風力機在某一固定的轉速下(共振頻率處)運轉時其振

幅會隨著時間而逐漸增加直到破壞為止，當風力機不在其共振頻率處運轉時則其振幅

增加到某個程度後便不再增大，所以對風力機的搖晃與振動必須分辨清楚。

旋轉振動與結構振動最大的不同為旋轉振動本身因質量的不平衡會伴隨著與轉

速同頻率之激勵負荷(離心力)，而結構振動則無此激勵負荷。物體在運轉時抖動的情

形可用系統的振動模態來模擬，一般最明顯的是第一模態即風力機的左右搖晃，當風

力機不在其共振頻率運轉時其振幅並不會持續的增加，這就有如蕩秋韆一樣如不是恰

當時間施力的話，秋韆是無法越來越高而會停下來的。

風力機的晃動問題

凡是旋轉機械在製造及安裝的過程中都會有偏心質量的產生，要完全的避免是不

可能的事只能盡量的壓低，偏心質量的大小對旋轉機械的運轉是一嚴肅的問題，處理

不好會影響到旋轉機械的安全，所以不可不慎。而風力機葉片的重量與重心便牽涉到

偏心質量的大小，當風力機運轉時會因偏心質量而產生離心力(=mrω2)，使得葉片輪

的中心並非旋轉中心，嚴重者會導致機件的碰撞而損壞，但因大型風力機的運轉速度

都很低(20RPM 以下)，在如此低的運轉速度下如動態平衡作的好的話其產生的離心力

之影響便相對的小，且風力機都是用滾動軸承支撐，一般滾動軸承的變形量相對於滑

動軸承而言非常的小甚至可忽略不計，所以只要作好風力機三支葉片的質量校正及動

態平衡校正，離心力對風力機的影響基本上便可以忽略不計了，但必須注意的是軸承



珠及軸承外圈為彈性體是會變形的，所以要讓主軸中心等於旋轉中心幾乎是不可能

的。

風力機葉片旋轉至塔架的前方時，氣流受塔架的影響會導致負載有一劇然的變

化，此會造成風力機上下負載驟然的失調或不連續，這種情形在一片式及偶數片葉片

的風力機尤其明顯，三葉片式的風力機則受影響較小，桁構式的塔架則可改善此影響。

風力機的振動問題

圖 1[1]為市售風力機數據之統計圖，由圖中可看出隨著風力機額定功率的增加風

力機葉片輪的直徑越來越大而額定轉速則越來越慢，意即風力機葉片輪的額定轉速與

直徑是成反比的(圖 2)，風力機越大則轉速越慢，由圖中顯示葉片輪的直徑在 12 公尺

以上時其轉速大多低於 70rpm、30 公尺以上低於 40rpm、50 公尺以上低於 30rpm、60

公尺以上則低於 20rpm。

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Rate Power [kW]

Rot

or D

ata

Rotor Speed [rpm]

rω [m/s]

Rotor Radius [m]

Tip Speed Ratio λ

圖 1：風機資料圖



圖 2：風機直徑與轉速關係資料圖

由上可知越小型的風力機其額定轉速越高，以 2kW 以下的風力機而言其運轉範

圍往往會越過其系統的共振頻率，對小風力機而言因其轉動慣量小加減速反應較快，

可利用此特性在共振頻率附近抽重載(抽電量加大)或減少抽載讓風力機加速通過共振

頻率點，大型風力機因轉動慣量大加減速不易，不若蒸汽渦輪機或燃氣渦輪機可以從

外界供給能量讓風力機瞬間越過其共振頻率，所以只能在第一振頻以下運轉，這可用

超級跑車與大卡車來比擬。可能有人會問怎麼知道風力機已產生振動或振動頻率是多

少，以風力機而言在設計及分析時應已知或已計算出其系統共振頻率，所以不成問

題，風力機的轉速則可由發電機的輸出頻率得知。

風力機組件的自振頻率與風力機的運轉範圍重疊的話會產生共振現象，而目前所

知主要為葉片及塔架的自振頻率，風力機的運轉最好避開此兩自振頻率：

葉片的自振頻率會落在 2Hz 以下，但一般較不會碰到。量測葉片的自振頻率必須

將葉片的根部固定住，如此量測的數據方才正確，如將葉片懸掛所量測的值會比

前者高。

塔架的共振頻率計算值或量測值必須包括風力機的重量在內否則共振頻率會偏

高。



加強塔架的結構可將共振頻率昇高，但以加大塔架直徑的效果最大，拉鋼索則可

降低塔架的振幅但不會改變塔架的共振頻率，因其連接處並非固定。

當風力機運轉在塔架的共振頻率範圍內時會引起塔架的搖晃繼而造成風力機本

身的左右搖擺及點頭，葉片的振動則會引起風力機搖晃。所以有必要在風力機上裝設

振動感測器，當振動值超過設定值時，應立即停機檢查以免風力機受損。除電子式感

測器監視外，最好另以機械感測器作輔助，若其中一個感測器檢出失效時，風力機組

應馬上停機。

由資料[2]顯示大型風力機葉片所引起的振頻多在運轉範圍以上，反倒是塔架的振

頻較接近運轉上限。表 1 及表 2 為各種不同的風機及其特性與共振頻率，其中 D1 與

D2 為同一風力機在不同的葉片傾角時的共振頻率，可以理解的系統的共振頻率會改

變，因不同傾角時葉片在軸向及旋轉方向所顯現的剛性不同，但塔架所引起的第一及

第二振頻則不受影響，因塔架為圓柱形的沒方向性所以不受影響，所以可利用此特

性，當風力機系統產生共振現象時改變葉片傾角可有效降低振動的問題。圖 3 為其相

對應之塔架及系統之振動模態。由表 2 可觀察到塔架的振頻幾乎是最低的，但注意有

些扭振的頻率會更低，主要原因可能是大葉片輪配到纖細的主軸。

表 1：風機資料解說 Power Description

A 500kW a wind turbine with 19m blades(Bonus)[3] B 600kW a stall regulated wind turbine[4] C 600kW a stall regulated wind turbine with a rotor diameter of

44m(Bonus)[5] D 1.8MW a wind turbine with a rotor diameter of 66m[6]

D1:blades in normal position, i.e. 0° pitched D2:blades 90° pitched

E 2.0MW a fixed pitch, stall regulated, constant speed wind turbine with a rotor diameter of 76m[7]

F 2.75MW a pitch regulated, variable speed 2.75MW wind turbine [5] (in normal production at 5m/s wind)

G >2Mw an example of a wind turbine in the HAWC Modal demo [8]



表 2：風機的自振頻率 Eigenfrequency (Hz)

D1 D2 Eigen- mode Description A 500kW

B 600kW

C 600kW 1.8MW

E 2MW

F(*) 2.75MW

G >2MW

1 2 3 4 5 6 7 8

1st tower transverse 1st tower

longitudinal 1st rotor torsion 1st rotor flap A 1st rotor flap B 1st rotor flap C 1st rotor edge B 1st rotor edge C

0.75 0.80 0.90 1.39 1.56 1.85 2.91 2.93

0.76 0.80 0.92 1.41 1.52 1.81 3.08 3.23

0.73 0.78 0.57 1.24 1.48 1.76 2.85 2.95

0.4180.4190.8050.9791.0001.0671.857

0.4170.4200.7041.0021.0641.7691.032

0.39 0.40 0.62 0.87 0.94 1.07 1.72 1.78

0.45 0.45 0.65 0.70 1.05 1.20 1.65 2.10

0.31 0.33 0.41 0.59 0.63 0.75 1.18 1.23

圖 3：風機相對應之振動模態[2]

其它如 Nordex N80 的振頻約在 0.47Hz(28rpm)，Vestas V47/660kW 約在 0.475Hz，

當然塔架高度也會影響系統的共振值。GE 1.5MW 的風機搭配 60 米高的塔架時其最低

振頻出現在 0.4Hz 處[9]，圖 4 為其 Campell Diagram 其中顯示塔架的共振頻率為 0.4Hz

及 2.7Hz，葉片的頻率為 1.0Hz 及 3.0Hz，傳動軸則為 1.7Hz。



圖 4：GE 1.5MW 風機之 Campell Diagram

風力機系統的共振頻率可由下列方程式簡易求得[10]：

( )Tx

mmlEIf

23.03

21

3 +=

π

( )4444

05.064

dDdDI x −×≈−

= π

( )224

dDlmT −⋅⋅=πρ

其中 m 為塔架上頭之總質量包含葉片、輪轂及機艙內所有的組件，mT 為塔架的

質量，D 為塔架的外徑，d 為塔架的內徑，E 為塔架的的材料彈性係數，ρ為塔架的

材料密度。

以一台 1.5MW 直驅式的風機為例，其資料及計算結果如下：

• 額定轉速 18rpm。

• 塔架：高度 65m，重量 100ton。



• 塔架上端風機重量=發電機 49ton + Rotor 36ton + Nacelle 12ton = 97ton。

• 以塔架底部外徑 4200mm，壁厚 26mm，系統振頻在 25.6rpm。

一般塔架都是下大上小，壁厚也會有不同，所以其振頻將會更低將會逼近風力機的額

定轉速 18rpm。

圖5所示為離岸風機的示意圖[11]，表3為風力機的資料，其為REpower -5M 5MW

的機組，表 4 為單樁式風力機系統使用 BMode 及 ADAMS 軟體所計算分析出來之共

振值，其顯示有無風力機塔架上頭之質量相差甚多，所以在計算分析時一定要將此考

慮在內，而其顯示最低共振頻率在 0.32Hz 約 20rpm 高於其轉速 12.1rpm，如以其他模

擬模式計算的話其共振頻率甚至低到 0.25Hz 左右已非常接近其允許轉速 12.1rpm，但

此為單樁式的基座而非如在英國 Beatrice Wind Farm 所使用之桁架式的基座。表 5 為

浮動平台的資料，表 6 則為其使用 BMode 及 ADAMS 軟體及不同模擬型式所計算分

析出來之共振值，Platform Inertia only 為只考慮浮動平台的慣量，Platform Inertia +

Hydrostatic & Mooring Stiffness 為包括水力附加質量外的所有效益，Full Platform

Model 為包含所有的效應在內之模式。

圖 5：5MW 風機離岸裝置之示意圖



表 3：5MW 風力機資料 Rated Power 5 MwRotor Orientation UpwindRotor Diameter 126mHub Height 90mRotor speed 6.9 – 12.1 rpmRotor Mass 110,000kgNacelle Mass 240,000kgTower Head c.m. offset in upwind direction 0.41mTower Head c.m. vertical offset from tower top 1.97mTower Head moment of inertia about rotor-parallel axis through c.m. 4.37×107kg-m2

Tower Head moment of inertia about lateral axis through c.m. 2.35×107kg-m2

Tower Head moment of inertia about vertical axis through c.m. 2.54×107kg-m2

表 4：單樁式風力機系統之共振值

Without Head Mass With Head Mass Frequency(Hz) Frequency(Hz) Mode Number

Mode Type BModes ADAMS BModes ADAMS

1 1st SS 0.8913 0.9804 0.3291 0.3188 2 1st FA 0.8913 0.8904 0.3324 0.3218 3 2nd SS 4.3743 4.3437 1.8805 1.8820 4 2nd FA 4.3743 4.3435 2.2432 2.2391 5 1st Torsion 11.9656 11.4448 1.4703 1.4673 6 1st Axial 16.5217 16.5222 8.1311 7.9375

表 5：浮動平台之資料

Size(W×L×H) 40m×40m×10m Moon Pool(W×L×H) 10m×10m×10m Draft, Freeboard 4m, 6m Water Displacement 6,000m3 Mass, Including Ballast 5,452,000kg Center of Mass (c.m.) below Mean Sea Level (MSL) 0.282m Roll Inertia about CM 726,900,000 kg·m2 Pitch Inertia about CM 726,900,000 kg·m2 Yaw Inertia about CM 1,453,900,000kg·m2 Anchor (Water) Depth 150m Separation Between Opposing Anchors 773.8m Unstretched Line Length 473.3m Neutral Line Length Resting on Seabed 250m Line Diameter 0.0809m Line Mass Density 130.4kg/m Line Extensional Stiffness 589,000,000N



表 6：浮動平台式風力機系統之共振值

Frequency(Hz) BModes ADAMS Mode

Number Mode Type Platform Inertia

only

Platform Inertia + Hydrostatic &

Mooring Stiffness

Full Platform Model

Full Platform Model

1 1st SS 0.7349 0.7671 0.5489 0.5374 2 1st FA 0.7494 0.7820 0.5556 0.5440 3 1st Torsion 1.4836 1.4836 1.4826 1.4890 4 2nd SS 1.9943 1.9962 1.9270 1.3927 5 2nd FA 2.3652 2.3666 2.2942 2.2950 6 1st Axial 8.5014 8.5017 8.2186 8.2759

Enercon E112(圖 6)的風機其發電機高度 12 米，塔架上端的重量 500 噸，為了拉

高塔架的振頻，塔架底部直徑增加至約 12.6 米，並已改採鋼筋混凝土其壁厚 45 公分，

借此以增加塔架的剛性拉高系統的第一振頻。另如 REpower 5M 的風力機其上頭重量

已超過 350 噸以上，所以風力機隨著額定功率的增加，體積及重量也持續的上昇為了

改善此現象，傳動鏈集成化及緊湊化的觀念便應運而生，其中比較典型的有 Vestas

V90-3.0MW、Multibrid M5000、Harakosan Z72 及 Fuhrländer FL2500 等。

圖 6：Enercon E112 風機



風力機的監控

大型風機為了安全運轉多會裝設監控量測儀器及系統作為監督風力機運轉所需

(圖 7)，當風力機運轉時其位移或加速度超過設定值時，風力機的安全保護機制便會起

動將風力機帶至安全的狀態，風力機一般都會設計在離其共振頻率 5～10%的區域運

轉，所以風力機在運轉中會碰到共振頻率的機會不大，監控系統主要是用於當風力機

組件發生問題時如圖 8 所示 Gearbox defect(齒輪箱故障)、Coupling defect(聯接器故障)

等，其原因為組件結構產生裂痕等缺陷導致機械旋轉起來會有不穩定抖動的現象，在

此情況下大部份位移計所量到之位移量或加速規所量測到之 g 值會逐漸變大，當其超

過設定之安全值時，監控系統便會發出警告信號給風力機之控制中心，以便判斷是否

應停機檢修。其他尚有如風吹砂導致葉片破損而造成質量不平衡等都會使振幅變大。

除了常用之位移計、加速規及轉速計外，較常用者還有：

1.溫度感測器：用於控制液壓油溫、軸承溫度、機艙溫度、控制器溫度、發電機、電

力轉換器、變壓器等。

2.壓力感測器：液壓系統壓力、潤滑系統壓力等。

3.風速風向計：一般會有兩組，一組提供資訊給風力機控制用，另一組則作為與第一

組比對用，當兩組數據相差太多時機組便會停機以便校準。

4.轉速計：量測主軸轉速、發電機轉速等。

5.方位計：告知風力機方向、葉片傾角角度等。

6.電流電壓計：量測如發電機、Inverter(電力轉換器)、變壓器等之電壓電流等。

7.葉片光纖量測：應力是否超過極限等。



圖 7：風機監測儀器位置示意圖[12]

圖 8：各種不同風機故障時的量測數據[12]



結論

對小型風力機而言振動是無法避免的，但可藉各種方法讓其快速的通過共振

頻率以免引起共振。

大型風機則因其巨大的質量及轉動慣量很難越過其共振頻率，所以都在其第

一振頻(多為塔架振頻)下運轉，但隨著風力機大型化的趨勢，其振頻越來越低，

為了減輕重量於是集成及緊湊化的概念於是興起，而另一發展趨勢則為永磁發電

機的興起。

風力機的監控並非全為了振動而設置的，主要還是為了風力機的安全，因旋

轉機械一旦組件有問題時即會造成結構、負載及質量分配等的偏差，此會導致位

移或振幅的變大，借助量測儀器及系統的判斷能早期預防並維修方能確保風力機

組的安全。

參考文獻

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Gear Stage. Proceedings of the European Wind Energy Conference (EWEC2003),

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experiments. Proceedings of the European Wind Energy Conference

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2008/01/23 演講稿。

[10]Cyril M. Harris, Allan G. Piersol ： Shock and Vibration Handbook.

McGRAW-HILL 2002.

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Support Structures. ASME 27th International Conference on Offshore

Mechanics and Arctic Engineering (OMAE2008), Estoril, Portugal, June 15-20,

2008

[12]“Remote monitoring of wind turbines gives successful results” Uptime magazine

02-2007, Brüel & Kjær Vibro

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最新活動預告

http://www.windpowerasia.com

第八屆亞洲風能大會暨國際風能設備展覽會

2011 中國國際海上風能及風電產業鏈展覽會

時間：2011 年 6 月 22～24 日地點：北京國家會議中心(天辰東路 7 號)

中國唯一由終端用戶行業機構主辦的風電展覽會 Wind Power Asia是中國電力企業聯合會(簡稱中電聯)在國內舉辦的唯一的風電行業專業展覽會。自 2010 年初中電聯開始舉辦 WPA 以來，為展覽會帶來了電力行業用戶單位的大力支持與參與。2010 年展覽會吸引了來自 14 大電力集團的參觀團，同時，國家電網、龍源電力、國電集團還展示了最新的清潔能源開發專案。清潔能源發電行業的權威發佈平臺得益於電力行業的積極支援和參與，中電聯將利用展覽會這一平臺發佈來自用戶行業的最新統計資料、行業政策與標準。繼 2010 年發佈了一系列清潔能源發電資料之後，2011 年展覽會將在這一領域發揮更重要的作用，積極發佈用戶行業對清潔能源的供應鏈的標準與要求，成為行業發展的風向標。享有 Wind Power Asia 八年品牌優勢與資源歷經八年的積累，在各級政府、企業、國內外行業協會的大力支持下、主辦單位的培育下，WPA 每年實現跳躍式增長。從 2003 年的 1,500 平方米規模、47 家參展商，發展到 25,000 平方米的品牌展覽會，是亞洲地區開發業務交流、探討前言科技、開發中國市場的首選貿易平臺。與產業鏈上下游面對面 Wind Power Asia 所展示的產業鏈始於終端用戶的電力行業，輻射整個產業鏈，2010 年參觀展覽會的 16,000 位觀眾中，除了 6%的觀眾來源於電力、投資行業，近半數的觀眾來自產業鏈的各個環節，從基礎的材料、鑄件，到配件、整機，匯積了產業鏈各環節供應商，使展覽會成為名副其實的行業聚會。與國際品牌同台競技 Wind Power Asia 為您提供了與國內外品牌同台展示的機會。國電聯合動力、北車風電、哈飛風電、大連重工、遼河裝備、瓦軸、奧吉娜等國內骨幹企業，與來自 ABB/舍弗勒、艾默生、伊頓穆勒、美孚、施耐德、德資雅迪、3M/法國西姆、巴斯夫、穆格、科孚德、宜科等國際品牌彙聚一堂，WPA2011 將是您不容錯過的行業平臺。與業界權威交流切磋展覽會同期舉辦亞洲風能大會，吸引了來自國內外政府部門、行業協會、優秀企業、科研機構、投融資機構的演講和參會嘉賓。議題涉及市場趨勢、投融資、並網、風電技術、風電場運營等眾多板塊，探討業內熱點話題、交流最新技術動態。

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◆展會相關資訊：

展會名稱 WPA2011 第八屆亞洲風能大會暨國際風能設備展覽會

主辦單位中國電力企業聯合會中國機械工業企業管理協會

中國國際貿易促進委員會北京市分會

承辦單位北京中機天匯展覽有限公司

科隆展覽中國有限公司

支援單位國家發展和改革委員會中國機械工業聯合會世界風能協會

時間 2011 年 6 月 22～24 日

地點北京，國家會議中心

展會開放時間 2011 年 6 月 22～23 日 9:00～17:00 6 月 24 日 9:00～15:00

參展費用光地 (最小 36 平米) 人民幣 900 元/平米;

普通標攤(最小 3 米×3 米＝9 平米)人民幣 9,000 元/個;

◆參展範圍風力發電機並網型風力發電機組；離網型風力發電機組；風光互補發電系統；風力提水機組。

配套設備及技術手動工具、制動系統、電纜、電纜護套、防腐、電腦控制系統、控制系統、基建安裝設備、電子配件、基礎及平臺、齒輪、軸承、升降機、升降系統、電機、監控系統、潤滑油、測量技術、電力輸出、葉片、複合材料、螺旋槳、安全系統、軟體、塔架、變壓器、類比技術、報警裝置、風力及水力泵、風力測量設備、風力傳動系統；

海上風電設備及技術：海上基礎，海上安裝船及平臺，海上作業相關設備，海上大件運輸，高壓電力電纜，變壓器平臺，救生/安全防護設備，潛水作業設備，報警裝置，港口，船舶製造,鋼結構製造，遙感技術與應用，防腐蝕與水控制等；深水土質調查服務，海上風電場維護，海上工程建設及服務。

服務與諮詢風力協會與基金、銀行及金融系統、認證機構、諮詢機構、金融服務、綠色能源公司、並網及傳輸、電網運營商、安裝服務、保險公司、電力公司、出版機構、研究與培訓、維修服務；

觀眾類別中央和地方政府相關部門領導、負責人；相關行業協會領導、負責人；電力公司、風電開發、投資企業；專案承包和管理公司、施工單位、規劃設計單位、設備製造商/供應商；風力設備設計、生產企業；風力測量測算單位、金融機構/融資機構；貿易商/代理機構/分銷商；能源資訊公司、教育機構/高等院校；研發機構、技術與工程人員、其他；

◆中國機械工業企業管理協會

地址：北京市宣武區廣安門外大街甲 397 號郵編：100055 聯繫人：肖峰先生 0135 0119 5200 電話：+86 10 5718 6314 傳真：+ 86 10 6387 5851 電子郵件: [email protected] http://www.chinajx.com.cn

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金屬工業研究發展中心有權依據風力發電月刊徵稿辦法規定，運用本人投稿稿

件內容。



市場分析

日本控訴加拿大綠能政策對我國風力發電設備產業影響

金屬工業研究發展中心產業研究組陳芙靜

一、日本就加拿大綠能政策向 WTO 提出訴訟緣由

今年5月日本在WTO貨品理事會即要求加拿大解釋安大略省為鼓勵開發再生

能源而訂定自製率(Domestic content requirements)規定是否符合 WTO 協定，包括在

太陽能及風力發電成本之補貼對當地企業採取較優惠措施，同時限定開發商需採購

特定比例由該省產製的相關設備，致使日本企業出口至安大略省之相關設備相較於

加拿大產品之競爭處於不利地位。日本認為此舉已違反《關稅暨貿易總協定》

(General Agreement on Tariffs and Trade, GATT)1994 條款中 Article III.4 GATT 1994

有關進口公平待遇、《與貿易有關之投資措施協定》(Agreement on Trade-Related

Investment Measures, TRIMs)Article 2.1 國民待遇與數量限制及 Articles 3.1(b) and

3.2 of the SCM Agreement 關於進口替代補貼之禁止規定。然加拿大僅回應安大略省

的再生能源自製率規定，並無針對 GATT 及 TRIMs 做正面回應。日本決定訴諸

WTO，期藉此防止各國以保護環境為名之貿易保護主義再度於全球蔓延。故日本

在 9 月 13 日宣布提起 WTO 爭端程序，要求 WTO 成立爭端解決小組進行裁決。而

美國及歐盟均致函 WTO 表示，在安大略省綠色能源開發上，他們都有重大貿易利

益，因此必須參加協商。而 9 月 27 日 WTO 僅允許歐盟以第三方身份加入此爭端

解決案，並提供相關意見。目前加拿大聯邦政府表示會出面為安大略省辯護，但仍

希望安大略省能利用協商機會，找到解決的辦法，安大略省能源廳長杜蓋德 Brad

Duguid 則強調，這項綠能補助政策並未違反貿易義務，也不至於傷害到與其他貿

易伙伴的關係。



二、加拿大安大略省之 FIT 計畫

日本所關切自製率議題來自安大略省之地方政府再生能源收購(feed-in tariff,

FIT)計畫，該計畫係對由使用限定自製率之可再生能源發電設備所產生之電力提供

20 年之收購電價保證，目標為於 2014 年前逐步淘汰燃煤發電、促進再生能源技術

之發展及創造綠色就業機會。FIT 計畫其法源為 2009 年 5 月安大略省通過

GEGEA(Green Energy Green Economy Act, 2009)綠能及綠能經濟法案。該法案之願

景目標包括在三年內在安大略省創造 50,000 工作機會，將安大略省建構為新能源

產業製造中心，並自訂風電目標為 2020 年達 4.6GW，及導入 FIT 保證 20 年補貼價

格收購之誘因。由於面臨美國歐巴馬政府強力扶植風力發電產業構成龐大吸金效

應，對加拿大招商造成強力威脅。故加拿大聯邦政府同意該國風能裝置量第一大的

安大略省以 FIT 計畫結合自製率要求帶動當地產業發展，預期加拿大聯邦政府亦會

積極協助安大略省進行 WTO 爭端解決。

(一)加拿大視能源為重要資產，能源為政策驅動非競爭經濟驅動適用 local content

過去加拿大政府支持當地政府實施自製率已不是第一次了，尤其在能源

方面，視為其重要資產，採保護主義：包括 1958 年建立的 Sir Adam Beck 水力

發電廠、TransCanada Pipeline、魁北克省的國家化電力系統、安大略省及加拿

大聯邦政府共同投資 Hibernia 油田及 Trudeau 國家能源政策等，都是由政府強

力主導採購，實施自製率要求，以利後續整體經營及維運。加拿大把能源視為

國家政策，攸關國家電力安全為由故採保護主義，以自製率加強開發商與供應

鏈密切的合作關係，非一般市場自由經濟驅動所說違反 WTO 造成貿易障礙。

目前加拿大針對境內兩個風力發電裝置最大的省份安大略省及魁北克省實施自

製率要求。2006 年魁北克電力公司 Hydro Quebec 即要求風場開發商建造當地 2

大風電廠時，需執行自製率有成，當時亦未見日本對此提出 WTO 訴訟，而自

製率結果促成魁北克擁有 1 家本土風力機供應商 AAER、葉片工廠 (LM

Glasfiber)、機艙組裝工廠(Marmen for GE)、塔架工廠(Marmen)、機艙殼件廠(VCI)

及永磁發電機供應商 TM4。而加拿大雖對風力發電機標案要求自製率，但相對

也提供諸多優惠措施，包括研發創新基金、外商工作及投資基金(執行計畫所需

成本的 15%之補助)等。



(二)安大略省 FIT 計畫之自製率規定

安大略省針對設置 10kW 以上風電廠之電價收購實施自製率規

定，詳如【表 1】所示。目前該省境內已有諸多世界級關鍵零組件業者進

駐當地，包括美國 DMI(塔架)、芬蘭 Moventas(齒輪箱)及德國 Schaeffler(軸

承)等。

表 1 安大略省 FIT 計畫之風力發電設備自製率規定

1.陸域風電收購電價：13.5 加分/度電；離岸風電收購電價：19 加分/度電 2.2009～2011 年設置之風力機需符合 25%自製率要求；2012 年以後設置者需符合 50%自製率

項目需在安大略省產製說明自製率佔比葉片生產及組裝 16%

有齒輪式產品之生產 (機械零件當地加工)、組裝及測試

3% 轉矩變槳系統

無齒輪式產品之生產 (機械零件當地加工)、組裝及測試

3%

偏航系統生產、組裝及測試(不含齒輪箱) 7% 輪轂及其鑄件生產(可進口粗加工產品至當地精加工) 2%

有齒輪式產品之生產、組裝及測試 11% 傳動系統無齒輪式產品 0% 有齒輪式產品組裝及測試 3% 發電機及剎車無齒輪式產品組裝及測試(直驅式) 14%

熱交換器組裝及測試 1% 傳動軸生產(可進口粗加工產品至當地精加工) 1% 電力轉換器組裝、最後繞線及測試 5% 塔架由當地鋼廠加工成形者(包括捲板、焊接等) 4% 鋼材形成塔架之所有鋼材由當地鋼廠提供 9% 控制面板及電子產品

組裝、連線及測試 2%

機艙殼件生產(可進口粗加工產品至當地精加工) 2% 機艙薄板使用當地材料及當地組裝 2% 落地式(Padmount)或等效 (equivalent)變壓器

捲鐵心及測試 2%

併聯系統變壓器除外之所有併聯設備 10% 建置成本及僱用員工數

公司僱用 95%(含)以上之當地員工 15%

顧問服務採購當地法律、技術、財務等公司服務(該公司僱用 95%(含)以上之當地員工)

5%

資料來源： Ontar io Power Author i ty 2010.7/金屬中心 ITIS 計畫整理



三、綜合分析

由於加拿大 FIT 計畫自製率要求乃屬安大略省政府採購再生能源時，針對電

力開發商自風能、太陽能等進行 20 年優渥補貼價格中之附屬條件，開發商需自安

大略省採購部份比例當地自製的產品或服務方可參與競標。南韓三星 Samsung

C&T、Pattern Energy 和韓國電力集團今年 1 月宣佈在安大略南部建立價值 70 億加

元(68 億美元)的風力和太陽能專案，將興建 4 個工廠及提供 2.5GW 再生能源新增

量。在風力發電方面，Samsung 已於 8 月與德國 Siemens 簽定 600MW 供貨合約，

而 Siemens(外商)亦將在安大略省設置葉片工廠以符合安大略省自製率要求。事實

上，包括過去德國發展再生能源雖無明文規定自製率要求，但私下卻實施保護主

義，優先採購在當地設廠或本土業者之產品，形同實質自製率要求，以帶動當地產

業蓬勃；而西班牙及中國則明文規定風力發電機組標案需結合自製率要求。目前美

國 30 州亦有部份地方政府之法案要求電力開發商採購再生能源時，對當地業者實

施優惠政策。國外業者認為若每國每個地方政府都實施自製率要求，該產業並不具

備競爭力，明顯違反 WTO 精神及規定。

另一方面來看，WTO 針對國家級政府採購案具〝豁免權〞，參見【表 2】。同

時魁北克及其他省份針對再生能源法案亦同樣有自製率要求。



表 2 日本與加拿大於再生能源自製率之訴訟分析

加拿大日本

WTO 訴訟重點

1. WTO 條文例外可採取歧視性措施：GATT20 條為保護天然資源目的。

2. 1947 年的 GATT《關稅與貿易總協定》規定，有關貨物貿易實施國民待遇的規

定並不適用於“有關政府機構採購供政府公用、非商業轉售或非用以生產供商

業銷售的物品”。WTO GATs(服務貿易總協定第 13 條)及 TRIMs(與貿易有關的投資措施決定第 3 條)亦提及成員國可以在政府採購中對外國產品實施

歧視待遇而並不違背 WTO 義務。 3. NAFTA (北美自由貿易協定)有關政府

採購的規定，雖僅對中央政府及國營企

業採購部分具約束力，地方的州及省政

府採購未全數列入，且排除有關交通運

輸、電訊、水電等公用事業及研究機構

之採購案。因此美國或墨西哥廠商擬投

標加拿大電廠需符合加拿大的「自製率

優惠政策」(Content Premium Policy)。 4. GATT 雖有政府採購協定，但屬義務性

質，仍允許本土供應商優先權，同時加

拿大魁北克省對新能源實施自製率多

年亦未見日本提出訴訟。 5. 日本訴訟對象為加拿大聯邦政府，非安

大略省，故對安大略省之自製率解除無

強制性政策。

1.違反 Article III.4 GATT 1994 有關進口公平待遇

2.違反 TRIMs Article 2.1 國民待遇與數量限制

3.違反 Articles 3.1(b) and 3.2 of the SCM Agreement 關於進口替代補貼之禁止規定

資料來源：金屬中心 ITIS 計畫



四、日加訴訟對我國風力發電設備產業影響

(一)不利我國風力發電設備業者進軍加拿大市場

雖然在大型風力發電設備方面，目前我國出口以中國大陸及美國為主，不

受此事件影響；而小型風電設備以中國大陸(佔總出口額 40%)、韓國(30%)及加

拿大(8.2%)為主，且皆生產 10kW 以下小風力機，亦毋受加拿大自製率影響。然

安大略省在風力發電設備之自製率規定方面過於嚴苛，強制風力機系統商及關

鍵零組件業者至當地設廠，僅允許進口國外材料及粗加工之次零件如葉片樹

脂、螺栓、電纜、電容器等，我國此類產品較不受安大略省自製率影響。然在

變壓器、輪轂鑄件等強項產品及葉片、齒輪箱、發電機等關鍵組件潛力產品方

面，該自製率規定嚴重排擠我國出口至當地市場之競爭力。

(二)未來離岸風電廠開發可結合自製率要求

然由安大略省 FIT 計畫結合自製率要求來看，該省以風力發電能源帶動經

濟發展與就業之魄力昭然若揭。雖然就市場自由經濟理論來看，安大略省明顯

違反 WTO 精神。然事實上 WTO 組織其它多邊貨物協定中也規定國民待遇例外

如 947 年的 GATT《關稅與貿易總協定》規定，有關貨物貿易實施國民待遇的

規定並不適用於有關政府機構採購供政府公用、非商業轉售或非用以生產供商

業銷售的物品。同時《補貼與反補貼措施協定》規定，從 WTO 協定生效之日

起的 5 年內，允許『發展中國家』成員可對使用國內產品進行補貼，如中國 2005

～2009 年實施 70%自製率要求。相較於我國過去實施工業合作機制，屢因政府

採購標案分散量小，導致國外大廠至台設廠或採用本土零組件意願不高。我國

自 2009 年正式加入 GPA 政府採購協定後，針對風力發電不再執行自製率要求。

但政府採購協定乃屬義務性質，目前已加入 GPA 之許多國家，其政府採購仍優

先國內產品以維護國家及廠商利益，包括加拿大在內。未來我國龐大離岸市場

亦可思考排除 GPA 政府採購限制，適用 GATT 例外原則及《補貼與反補貼措施

協定》於 5 年內以『發展中國家』成員身份對使用國內產品進行補貼，採自製

率要求，全面帶動國內零組件供應鏈發展。



五、小結

日本對加拿大再生能源補貼訴訟一案，雙方各有申訴立場，對我國而言，主

要有二大影響。第一，加拿大的自製率規定不利我國葉片、發電機及齒輪箱等關鍵

組件出口至當地，然隨著西門子將至當地設葉片廠及 Vestas 有意設立工廠情形下，

有利我國葉片樹脂、螺栓等次零件出口成長。第二，若加拿大 FIT 計畫結合自製率

之政策工具被認同，未來我國龐大離岸市場亦可思考排除 GPA 政府採購限制，適

用 GATT 例外原則及《補貼與反補貼措施協定》採自製率要求，一方面不會重蹈台

電陸域風場維修及備品延宕問題之覆轍，影響國家電力供應安全性，另一方面可全

面帶動國內零組件供應鏈發展。



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