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政策助攻 X 技術推進 - 離岸風電 為未來主要綠電來源
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當再生能源成為日後備受期待的使用選擇,對生態環境破壞低、可永續發電的離岸風電,將成為未來非常重要的綠電來源,近年來在技術的快速發展之下,離岸風電占新能源發電的比例不斷提高,對此,台灣綠電產業也正積極攜手歐洲技術領先的離岸風電大廠,克服離岸風電供電間歇性的問題,以期達成國家能源產業的轉型,甚至成為離岸風電相關元件與系統的重要輸出國。

政策助攻 全面發展離岸風電
「最近歐盟討論碳關稅政策議題,若將於2023 年實施,未來會對台灣產業產生很大的衝擊。」經濟部次長曾文生在日前舉辦的「離岸風電對台灣供電安全關鍵技術研討會」上指出,再生能源發展已是企業具有國際競爭力重要的生產要素之一,不只是單純的能源,還必需要有足夠的綠電供應給廠商,這將會是台灣產業發展非常重要的考量,而政府目標是2025 年再生能源占比達20%,其中又以離岸風電極具發展潛力。

「台灣能源98%仰賴進口,想要降低對國外能源供給依賴性,提高能源自主性,豐富的風力等天然資源是最大機會。」工研院院長劉文雄表示,台灣風場具有卓越條件,全球20 大離岸風電最佳場域,其中16 處就在台灣,非常適合建置離岸風電,因此吸引沃旭、安能、達德、上緯及海龍等離岸風電業者積極投資台灣,並與政府合作逐步拉高國產化比例,不僅提供產業更多商機,更有助於建立國產自主的完整綠色產業鏈,帶動產業蓬勃發展。

進一步觀察台灣離岸風電產業發展現況。為達成離岸風電潔淨能源、厚植國內本土產業、促進綠色經濟及就業機會等政策規劃,經濟部業規劃透過「先示範、次潛力、後區塊」三階段策略推動台灣離岸風電發展,並已在第一階段示範獎勵及第二階段潛力場址分別獲得初步成果,有效吸引大批開發商及服務供應商來台投資設廠。

國內離岸風電建置里程碑
在政府政策推動與國內外廠商的加碼投資之下,國內離岸風電建置案如火如荼展開,其中,由沃旭能源、JERA、麥格理綠投資集團,以及上緯共同開發的台灣第一個商業規模離岸風場海洋風電(Formosa 1),已於2019 年完成第二階段工程並落成啟用,透過風能產生乾淨電力,為台灣離岸風電建立新的里程碑,是實現於2025年完成5.7 GW 裝置容量的重要一步。

海洋風電Formosa 1 總發電容量128MW 每年可供應12.8 萬戶家庭使用,並減少超過24 萬5 千6 百噸的碳排量,相當於1 百萬輛摩托車的碳排量。在此一階段工程中,風場共採用20 支西門子歌美颯6MW 風力發電機組,目前已有10支風機安裝完成,並已有6 支陸續進入發電試運轉階段,另外由比利時商楊德諾負責水下基礎工程及海底電纜工程、華城電機負責陸上變電站。

上緯董事長蔡朝陽表示,海洋風電共包含兩階段,第一階段兩支4MW 風機於2016 年同月安裝完成;第二階段20 支風機容量共120MW也於10 月全數安裝完畢, 這次試運轉的成功,向國際水準證明台灣整體競爭力。沃旭能源亞太區總裁暨台灣董事長柏森文(Matthias
Bausenwein)表示,沃旭能源與海洋風電合資夥伴、中央及地方主管機關、供應商、銀行融資夥伴、和其他共同參與者所投入的努力終於開花結果。海洋風電離岸風場是沃旭能源在亞洲完成的第一個風場。踏出成功的第一步,沃旭將繼續引領亞洲離岸風電產業發展。麥格理綠投資集團全球負責人Mark Dooley 表示,台灣首座商業離岸風場的成功,為台灣開拓一個全新行業及為企業和社區帶來了可持續的新能源,台灣正迅速成為亞洲離岸風電發展的核心引擎,而海洋風電則代表台灣邁向潔淨能源的重大關鍵指標。

分十年推動後區塊風電政策
延續目前台灣在離岸風電的具體成果,經濟部持續積極擘畫未來,第三階段的「後區塊」開發政策將規劃2026 年到2035 年期間10 年,發展可發電10 GW 規模的離岸風電。

根據經濟部草案,區塊開發政策每年將釋出1 GW 容量,近期擬先行辦理2026 年至2030 年容量分配作業,並優先推動小於50 公尺水深區域。其次,2026 年至2030 年容量分配作業擬採「兩階段評比」選商方式辦理,第一階段為資格審查,以技術、財務能力、產業承諾等條件進行審查;第二階段為通過審查標準業者進行價格評比,以價格低者決定獲選業者。再者,2026 年至2030 年容量分配作業擬分年分期方式辦理,規劃將自2021 年第2 季起分3 年辦理容量分配作業。

經濟部能源局指出,未來政府將延續示範獎勵典範案例及潛力場址推動經驗,持續依三階段策略推動離岸風電設置,預計於2025 年累計設置5.7 GW 離岸風場,累計共將創造新台幣1 兆元投資額及超過2 萬個就業機會,同時帶動年減碳量約1,200 百萬噸,約相當於3 萬個大安森林公園年減碳量,將有利於實現強化能源安全、創新綠色經濟、促進環境永續等政策願景。

併網是離岸風電成功發展的關鍵
不過,儘管台灣離岸風電如火如荼往前推進,但是在技術上仍然存在著穩定供電的挑戰,這是因為離岸風電受到風力強弱影響供電量,因此如何兼具發電與供電穩定成為重要議題。

「在離岸風電的推動上,台灣正面對風電間歇性供電的挑戰。」曾文生指出,目前台灣再生能源併網技術發展上,需要跟所有利害關係人建立一個新規範,讓電網更穩定,創造電網的韌性。未來,台灣離岸風電產業鏈要能彼此分享所有技術與可能性,互相協作,同時借鏡其他國家經驗,而考量與其他國家背景條件不盡相同,台灣更要建立自己的規範。

觀察全球離岸風電的發展,目前英國是目前世界上離岸風電裝置容量最高的國家,占總發電量17%,目標要在2030 年讓全國三分之一供電來自離岸風電,成為主要電力來源。英國國家電網公司前執行長Steve John Holliday 表示,為了克服離岸風電的供電間歇性問題,英國建立完整的電力輔助服務機制,包括快速型需量反應、大型儲能系統和水力機組等備用電源,從需求面管理用電,並將過剩電力儲存起來,搭配多元供電,讓每度電都能妥善運用,維持供電穩定。

達德能源電力部門總監張嘉文指出,離岸風電輸出發電量,容易受到環境因素影響而變動,如併網時對於既設電力系統產生電壓變動等衝擊,假使沒有「強韌」的電網系統,容易出現電力不穩的狀況。張嘉文解釋,所謂「韌性」就是電力系統遭遇重大事故或破壞時,還必須要能預測、解讀、適應,並快速地恢復運作之功能。

對此,目前不少歐洲政府已訂定風力發電設備標準、併網法規與裝置規則等,要求風電廠商必須提供不同等級的輔助服務、對併網衝擊等納入工作項目,事先做好風險評估、預防與管理,強化電網韌性,共同維持供電穩定。

工研院電網管理與現代化策略辦公室主任劉志文認為,隨著離岸風電供電占比提高,各界必須面對供電間歇性問題,英國等先進國家透過與電網的相互搭配,讓風力機組可以平穩供電,這些國外做法值得台灣借鏡。

綜觀來看,全球正處於能源轉型的關鍵時代,綠色能源將是未來驅動經濟發展的新引擎,台灣將成為亞洲離岸風電和綠能產業發展的重要據點。面對此一能源轉型的大浪潮,台灣應該借鏡國外的實務經驗及成功要素,強化電網韌性,透過需量管理與儲能等配套措施找出解方,以維持供電穩定,縮短國內學習曲線,藉以凝聚全民共識與理念,產官學研共同合作與支持,才能促進經濟成長,打造台灣永續供電新未來,奠基亞太綠能中心的宏偉目標。

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