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台灣四面環海,地理位置極佳,風能資源豐富舉世公認,尤其西部沿海與澎湖地區,由於中央山脈與福建武夷山脈間之地形效應,冬季東北季風與夏季西南季風特別旺盛,提供發展風力發電之有利條件。

由於全球1979年能源危機,我國政府自1980年起即開始投入風力發電相關技術研究,由能源局前身能源委員會委託工研院陸續開發完成4 kW、15 kW與150 kW風力發電機,但1980年代末期能源危機解除後便停止開發工作。值得一提的是,全球第一大風力機製造商丹麥Vestas公司亦於1979年開始銷售第一部目前慣用的水平三葉片式風力機。及至2000年,經濟部能源局更為積極地推動陸域風電開發應用,公布了「風力發電示範系統設置補助辦法」,由台灣電力、台朔重工,以及正隆公司,分別在澎湖、雲林和新竹,設置了三個風力發電系統,總容量為8.64 MW。由於陸域風電示範案之成功,加上政府於2004年開放民營電廠,德商英華威公司在2006年於苗栗設立首個50 MW風力發電廠,從此開啟國內風力發電設置風潮。統計至去(2012)年12月底,我國陸域完工建置共28座風場,總計314部機組,累計總裝置容量為621.05 MW。此亦顯示近年來政府為促使台灣加速邁向低碳國家之列所推動的相關措施,已逐漸展現成效。圖1為目前台灣所設置之風場位置圖。

 

隨著全球風力發電市場快速成長,台灣廠商開始投入風力發電產業。工研院在經濟部能源局之支持下,已協助台朔重工的2 MW齒輪箱通過GL國際認證、先進複材的葉片通過GL維修認證、以及東元電機開發完成我國第一款2 MW級大型風力發電機組,並已通過國際認證與低電壓穿越(LVRT)測試,在在顯示台灣具有大型風力發電機供應能力。另外,我國有超過20家廠商投入中小型風力發電機系統之開發,產品已銷往全球各地,我國由材料、零組件、系統、應用,上中下游產業供應鏈已逐漸完備。

圖1.jpg  

 

台灣目前風力發電的發展問題

台灣地狹人稠,土地約2/3為山坡地,由於地形因素,風能資源主要沿著西部海岸與澎湖地區,故迄今已設置風力機主要集中設置於西部沿海地區。國內已設置超過300部風力機,一些風場開發負面效應(噪音、眩光與視覺衝擊、影響風水、民眾自覺身體不適等)逐漸浮現。加上陸域國有土地優良風場漸趨飽和,次佳風場經濟誘因尚不足,民眾環保抗爭頻傳等問題,導致國內風場開發規模縮小或時程延宕,這也造成每年新增裝置容量呈現逐年減少之趨勢,與國外大幅成長之趨勢有所不同。檢討目前國內陸域風力發電主要面臨問題如表1所示。

 

 

 


我國陸域風力發電面臨主要問題

項目

面臨問題

經濟誘因

‧優良場址漸趨飽和

‧地狹人稠、土地取得不易

‧單一風場開發規模受限

‧次佳風場現有躉購費率偏低

負面影響

‧民眾或環保團體抗爭,影響開發進度,大幅縮減規劃容量

‧地方政府態度趨保守,降低核准開發案

‧噪音、視覺衝擊、風水及安全問題

‧環保法規趨於嚴格

運轉維護

‧台灣高溫潮濕環境導致國外風力機水土不服,故障率高

‧風力機廠牌多,系統組件未規格化,維修耗時 

 

 

 

 


由於海上風場具備比陸域風場風速較佳且風況穩定,朝向離岸風電發展已成為全球主流趨勢。依據BTM統計,2012年全球離岸風電累計裝置量已達5,639 MW,超過60個離岸風場商轉中。由歐洲已商轉離岸式風力發電廠運轉所獲得許多正面的評價,顯示離岸式風力發電廠深具發展潛力。

然而與過去陸域風電推廣相較,推廣離岸風電面臨較多的開發、融資、設備、工程技術的挑戰和風險。尤其台灣並無離岸風場開發相關經驗,離岸風場開發申設流程涉及內政、財政、國防、交通、漁業及環保等各相關部會業務,政府首先必須在政策、法規方面做好規劃設計,並在中央部會與地方民意方面加強溝通,才能降低開發風險與不確定性,進而確保離岸風場順利開發。檢討目前國內離岸風場開發主要面臨問題

項目


面臨問題

法規與行政

‧人工島嶼、設施與結構建造審查(內政部)

‧海域生態環境影響與環評審查(環保署)

‧漁業權溝通與補償(農委會)

‧國防安全與雷達干擾(國防部)

‧航運安全與船隻碰撞(交通部)

‧海氣象觀測塔之籌設

技術風險

‧台灣海象環境惡劣,多颱風及地震

‧台灣缺乏海事工程經驗與施工機具

‧缺乏完整及長期之海域環境與生態資料

經濟誘因

‧國內並無相關離岸風電開發案例及經驗,技術與財務風險高

 

 

 

 

台灣風力發電的未來展望

我國能源98%以上仰賴進口,積極開發本土能源,乃成為攸關國家發展的重要課題。我國屬海島型國家,陸域可供開發之優良風場已漸趨飽和,豐富之海上風能潛能資源,已成為政府推動再生能源利用最重要之項目。

保守估計,台灣地區至少有1,200 MW以上陸上風電潛能可供開發。而台灣海上風場條件更佳,估計台灣西海岸水深5~50公尺至少約有6.2 GW之可開發裝置容量。

政府已公布「千架海陸風力機」計畫,並由能源局支持成立「千架海陸風力機計畫推動辦公室」,全力推動國內風力發電之設置與發展,目標將在 2030 年前安裝約 600 架3,000 MW離岸風力機,與陸域450架1,200 MW風力機,合計共設置超過 1,000 架風力機,總裝置容量將達 4,200 MW,約可占再生能源設置目標 33 % 以上。千架海陸風力機計畫推動時程如表3所示。

 

年度

2012 2015 2020 2025 2030

陸域風力
(MW)

621
(314架)

866
(350架)

1,200
(450架)

1,200
(450架)

1,200
(450架)

海域風力
(MW)

0

15
(4架)

600
(120架)

1,800
(360架)

3,000
(600架)

小計

621
(314架)

881
(354架)

1,800
(570架)

3,000
(810架)

4,200
(1,050架)

 


為了加速國內離岸風力發電之開發設置及帶動台灣離岸產業的發展,經濟部已於2012年7月4日公告並啟動「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」,並於今(2013)年1月評選出兩家民間業者、一家國營事業,正式向世界宣告臺灣風力發電將從陸地延伸至海域。政府以實質的示範風場作業獎勵及示範機組設置獎勵,協助國內業者投入離岸風能開發,以期能在 2015 年啟用臺灣首座離岸風力電廠。

展望未來,在政府「千架海陸風力機」政策下,離岸風電產業已創造出五千億新臺幣的市場商機目標,又公布離岸示範獎勵辦法,已帶動國內投入之動能。有商機又有動能,業界亦已成立海事工程聯盟,希望政府能協助引進國外技術,扶植國內自主離岸風電產業鏈,建立自主施工船隊及技術,才有利於風場建設及後續維修本土能量。

 yyy1.jpg  

 

 

如何促進民間企業積極投入風力發電

 

一部風力發電的設置完成,相當於一部小型電廠,故風場開發商必須為國內核准之電業者。而企業擬投入風力發電通常可為三個主要業務方向:風力發電業、風電製造業或風電服務業。風力發電業者可為風場開發與營運商;風電製造業則為設備製造業者,可為風力機相關材料、零組件、系統、基礎及相關電力產品供應者;風電服務業則協助風場開發商風場規劃顧問服務或是將風力機設備施工安裝、基礎施工以及電纜施工等海事工程業或是協助風場開發商運轉與維護等。除了上述與風電較為直接相關之業者外,投資方與保險方亦為不可或缺且我認為最為關鍵之角色。

 

一個風場要開發成功有三個關鍵要素,風場投資者、適當場址及利益關係人。風場投資者為可為風場開發商或單純投資者須有意願以風場為投資標的物;適當場址則為風場開發商所選定之場址是風能資源符合投資報酬率且可被開發的;利益關係人則為地方政府與當地居民或漁民能接受開發案。

 

而上述三個因素又以風場投資者為最關鍵者,故欲促進民間企業積極投入風力發電,我個人認為政府須營造出讓風場開發商或是風電投資者一個”有利可圖”之投資環境,該投資環境至少包括:政策目標明確、具誘因收購電價及各機關、地方政府與民眾支持。政策目標明確可創造出內需商機;具誘因收購電價可確保投資報酬率;而各機關、地方政府與民眾支持則可讓開發過程(如環評、補償機制等)更為順遂。

 

以鼓勵業者積極投入風場開發,即可以風力發電業為”領頭羊”,成立風場開發計畫,帶動更多業者投入風電製造業或風電服務業。以內需市場商機,活絡國內經濟活動,創造更多投資、產值與就業機會。

 

 

 

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