2 No.10 July 2014 經 刊 登 之 文 章, 文 責 由 作 者 自 負

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1 黃 教 正 攝 於 午 後 No.80 No.10 October, July

2 2 No.10 July 2014 經 刊 登 之 文 章, 文 責 由 作 者 自 負

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4 臺 灣 地 區 98% 以 上 之 能 源 皆 自 國 外 進 口, 這 些 進 口 的 能 源 主 要 是 傳 統 的 化 石 燃 料 及 核 能, 如 煤 石 油 天 然 氣 及 鈾, 但 化 石 燃 料 開 採 有 其 年 限, 非 永 續 性 能 源, 在 其 耗 盡 之 前 必 須 尋 求 解 決 方 案 另 外, 近 百 年 來 燃 燒 化 石 燃 料 所 產 生 的 二 氧 化 碳, 已 造 成 全 球 暖 化 的 溫 室 效 應, 而 我 國 溫 室 氣 體 二 氧 化 碳 之 排 放 量, 在 國 際 統 計 上 亦 名 列 前 茅 因 此, 為 因 應 氣 候 變 遷, 政 府 決 定 調 整 我 國 能 源 結 構, 將 加 速 國 內 綠 能 產 業 發 展, 與 積 極 開 發 自 主 化 之 能 源 產 業, 減 少 對 進 口 能 源 之 需 求, 行 政 院 並 於 民 國 98 年 4 月 核 定 綠 色 能 源 產 業 旭 升 方 案, 推 動 已 有 良 好 基 礎 之 太 陽 光 電 與 LED 照 明 產 業, 以 及 具 發 展 條 件 之 風 力 發 電 生 質 燃 料 氫 能 與 燃 料 電 池 能 源 資 通 訊 與 電 動 車 輛 等 產 業, 使 能 達 到 節 能 減 碳 及 提 升 產 業 競 爭 力 其 後 於 2011 年 月 11 日 日 本 本 州 東 北 部 仙 台 外 海 發 生 芮 氏 規 模 9.0 級 強 烈 地 震, 引 發 十 公 尺 高 大 海 嘯 襲 捲 宮 城 福 島 等 臨 海 鄉 鎮, 造 成 東 京 電 力 福 島 核 能 發 電 廠 反 應 爐 冷 卻 失 控, 輻 射 外 洩, 引 起 全 球 恐 慌 ; 我 國 亦 重 新 檢 討 核 能 政 策 與 既 有 核 能 電 廠 安 全, 並 於 當 年 11 月 公 布 確 保 核 安 穩 健 減 核 打 造 綠 能 低 碳 環 境 逐 步 邁 向 非 核 家 園 之 能 源 發 展 願 景, 全 力 推 廣 各 類 再 生 能 源 而 經 濟 部 能 源 局 也 成 立 千 架 海 陸 風 力 機 與 陽 光 屋 頂 百 萬 座 計 畫, 期 能 在 200 年 時 我 國 再 生 能 源 總 裝 置 容 量 可 達 12,502MW 發 電 量 約 56 億 度, 占 發 電 總 裝 置 容 量 16.1%, 以 減 少 對 進 口 能 源 之 需 求, 逐 步 建 立 國 內 綠 能 使 用 環 境 由 於 陸 域 優 質 風 場 開 發 已 逐 漸 飽 和, 而 台 灣 海 峽 西 北 部 海 域 經 評 估 為 風 能 相 當 良 好 之 離 岸 風 場 之 一, 值 得 開 發 能 源 局 遂 於 民 國 102 年 7 月 公 告 風 力 發 電 離 岸 系 統 示 範 獎 勵 辦 法, 並 遴 4 No.10 July 2014

5 選 出 一 家 國 營 事 業 及 二 家 民 間 業 者 參 與 開 發 然 離 岸 風 力 發 電 為 近 二 十 年 來 由 歐 洲 發 展 出 來 之 新 興 產 業, 許 多 相 關 技 術 雖 已 廣 泛 應 用, 但 仍 有 部 分 地 域 性 參 數 需 要 進 一 步 釐 清 與 研 究, 此 對 於 剛 起 步 之 國 內 離 岸 風 電 自 是 一 大 挑 戰 有 鑑 於 此, 本 期 主 乃 特 別 邀 請 經 濟 部 能 源 局 王 運 銘 局 長 及 台 灣 風 力 發 電 產 業 協 會 許 文 都 理 事 長 接 受 訪, 就 我 國 能 源 特 性 面 臨 的 挑 戰, 及 國 內 能 源 需 求 供 給 等 重 要 關 鍵 層 面, 分 享 相 關 經 驗 與 看 法 給 工 程 界 此 外, 考 量 綠 能 產 業 在 國 內 多 屬 新 興 產 業, 不 論 任 何 業 者 在 配 合 政 府 推 動 開 發 計 畫 時 難 免 需 要 引 用 一 些 新 的 技 術 基 此, 本 期 中, 是 以 本 公 司 多 年 來 在 海 域 離 岸 工 程 所 累 積 之 經 驗 為 基 礎, 並 將 近 期 參 與 國 內 外 各 項 教 育 訓 練 所 引 進 之 技 術 作 進 一 步 彙 整 與 分 析, 從 離 岸 風 場 開 發 之 設 計 技 術 規 範, 到 實 質 規 劃 設 計 與 建 造 施 工 作 一 系 列 介 紹 與 說 明, 期 能 拋 磚 引 玉 吸 引 更 多 有 興 趣 者 參 與 討 論 與 交 流, 以 利 未 來 離 岸 風 電 產 業 能 在 國 內 落 實 生 根 與 發 展 台 灣 世 曦 工 程 顧 問 股 份 有 限 公 司 副 總 經 理 其 次, 雖 然 我 國 太 陽 光 電 上 中 下 游 產 業 鏈 結 構 完 整, 但 因 我 國 太 陽 能 電 場 亦 在 初 步 發 展 階 段, 所 以 廠 商 生 產 產 品 大 部 分 外 銷 國 外, 較 少 完 整 的 應 用 於 國 內 太 陽 能 電 場 因 此, 本 期 之 另 一 重 點 乃 將 太 陽 能 電 場 開 發 所 需 引 用 之 工 程 技 術 作 一 初 步 探 討, 並 與 離 岸 風 電 技 術 相 互 呼 應, 俾 利 陽 光 普 照 的 台 灣 西 南 部 區 域 在 執 行 太 陽 能 開 發 時 之 參 考 No.10 July

6 1 人 物 訪 INTERVIEW 6 No.10 July, 2014

7 經 濟 部 能 源 局 王 運 銘 局 長 畢 業 於 國 立 交 通 大 學 管 理 科 學 系, 並 於 國 立 交 通 大 學 運 輸 工 程 研 究 所 取 得 碩 士 學 位, 歷 任 經 濟 部 能 源 委 員 會 副 執 行 秘 書 經 濟 部 能 源 委 員 會 執 行 秘 書 經 濟 部 能 源 局 副 局 長 經 濟 部 能 源 局 代 理 局 長 等 重 要 公 職, 多 年 參 與 國 家 能 源 政 策 之 研 究, 深 入 瞭 解 全 球 能 源 發 展 之 趨 勢, 對 於 目 前 國 內 能 源 發 展 之 方 向, 特 別 指 出 能 源 安 全 的 重 要, 並 朝 能 源 自 主 性 多 元 化 發 展 以 及 潔 淨 與 可 接 受 的 價 格 努 力 ; 而 再 生 能 源 即 為 符 合 上 述 條 件 的 選 項, 其 中 更 以 風 力 發 電 及 太 陽 光 電 為 首 要 開 發 目 標 國 內 離 岸 風 力 發 電 開 發 目 標 預 計 至 民 國 119 年 有,000MW 的 規 模, 包 括 風 機 製 造 風 場 運 轉 維 護 以 及 風 場 開 發 服 務, 預 估 整 體 約 有 新 臺 幣 5,000 億 元 的 市 場, 冀 望 國 內 顧 問 業 能 結 合 國 內 風 力 發 電 產 業 鏈, 以 更 深 入 更 有 說 服 力 的 調 查, 更 庶 民 化 的 業 溝 通, 結 合 鄉 土 元 素, 以 更 親 民 更 在 地 化 之 設 計, 達 到 環 境 與 能 源 發 展 雙 贏 目 標 億 美 元, 約 占 國 民 生 產 毛 額 的 8.6%) 上 升 至 102 年 98%(651 億 美 元, 約 占 國 民 生 產 毛 額 的 問 : 局 長 於 能 源 局 服 務 時 間 長 久, 對 於 國 內 能 源 開 發 有 相 當 的 認 識, 也 瞭 解 國 內 能 源 需 求 供 給 之 重 要 關 鍵 層 面, 在 多 年 經 驗 中, 可 否 分 享 相 關 特 殊 經 驗? 答 : 從 過 去 0 年 間 國 內 能 源 及 電 力 的 變 化 來 看, 能 源 供 給 自 民 國 70 年 至 102 年, 從,25 萬 公 秉 油 當 量 增 加 至 1 億 4,14 萬 公 秉 油 當 量, 增 加 約 4.4 倍, 其 中 能 源 的 結 構 亦 有 所 不 同, 其 中 較 重 要 的 幾 項, 例 如 石 油 的 比 例 由 69% 減 少 至 48%, 煤 炭 由 15% 增 加 至 0%, 天 然 氣 由 5% 增 加 至 12%, 核 能 則 由 10% 減 少 至 8% 能 源 的 供 給 主 要 仰 賴 進 口, 並 且 進 口 能 源 的 比 率 有 逐 年 上 升 的 趨 勢, 從 民 國 70 年 的 88%( %), 能 源 的 供 給 幾 乎 完 全 仰 賴 進 口, 能 源 的 安 全 性 也 相 對 的 脆 弱 此 外, 近 年 來 全 球 暖 化 及 排 碳 的 問 逐 漸 受 到 世 界 各 國 的 注 意, 依 統 計 顯 示, 國 內 的 排 碳 量 自 民 國 70 年 至 102 年 由 億 公 噸 成 長 至 2.50 億 公 噸, 成 長 約 4 倍, 每 人 的 排 碳 量 也 由.4 公 噸 上 升 至 公 噸, 成 長 約.1 倍 隨 著 經 濟 成 長 以 及 工 業 發 展, 國 內 能 源 需 求 也 逐 年 上 升, 以 電 力 裝 置 容 量 來 看, 自 民 國 70 年 至 102 年, 由 10,159MW 成 長 至 41,181MW, 成 長 約 4 倍, 電 力 尖 峰 負 載 由 6,797MW 成 長 至,957MW, 成 長 約 5 倍, 發 電 量 由 400 億 度 成 長 至 2,14 億 度, 成 長 約 5. 1 人 物 訪 No.10 July,

8 倍, 但 僅 在 79~84 年 間 少 數 年 有 限 電 的 情 形, 長 期 都 能 穩 定 供 電, 這 部 分 應 感 謝 能 源 供 應 公 司 以 及 提 供 能 源 供 應 公 司 的 相 關 顧 問 及 施 工 廠 商 然 而 面 對 這 些 變 遷, 國 內 能 源 的 特 性 仍 有 相 當 多 挑 戰, 包 括 下 列 幾 項 : 一 臺 灣 有 98% 能 源 依 靠 進 口, 臺 灣 為 能 源 窮 國, 如 何 分 散 來 源 以 及 穩 定 供 給, 為 臺 灣 能 源 的 關 鍵 問 二 臺 灣 為 獨 立 的 島 國, 未 與 其 他 國 家 相 連, 電 力 系 統 並 無 外 援, 不 像 歐 洲 北 歐 的 電 力 系 統 可 互 相 支 援, 例 如 部 分 區 域, 在 陽 光 較 少 的 季 節 由 其 他 能 源 型 式 或 是 區 域 來 供 給 三 能 源 建 設 為 長 期 建 設, 例 如 大 型 的 天 然 氣 電 廠 興 建 約 需 6 年, 燃 煤 發 電 廠 約 需 8~10 年 使 得 電 力 建 設 面 臨 更 高 挑 戰 1 人 物 訪 四 能 源 建 設 投 資 額 大, 每 座 電 廠 開 發 均 為 上 百 億 元 甚 至 上 千 億 元 的 投 資 額, 例 如 天 然 氣 接 收 站,1 座 興 建 的 費 用 約 需 上 千 億 元, 需 要 龐 大 資 金 供 應 五 鄰 避 效 應 (not in my back yard): 隨 著 生 活 水 準 的 提 升, 民 眾 對 於 環 境 景 觀 等 相 關 的 要 求 越 來 越 高, 而 在 面 臨 調 整 電 價 時, 大 眾 普 遍 持 反 對 的 態 度, 同 時 要 求 電 力 供 應 不 能 缺, 要 求 所 有 的 電 力 設 施, 都 不 要 裝 設 在 住 家 附 近, 六 對 於 能 源 的 選 擇 要 將 事 實 釐 清, 才 能 做 出 真 正 的 價 值 判 斷 以 及 正 確 的 選 擇 目 前 民 眾 對 於 能 源 問 相 當 關 心, 並 且 積 極 參 與, 所 以 未 來 政 府 的 任 何 規 劃, 必 須 將 民 間 意 見 納 入, 以 減 少 紛 爭 針 對 上 述 這 些 問 或 特 性, 過 去 政 府 已 經 在 做, 只 是 努 力 是 否 足 夠 的 問, 而 未 來 國 內 的 能 源 政 策 努 力 的 方 向, 應 朝 下 列 方 向 去 推 動 : 8 No.10 July, 2014

9 ( 左 1) 廖 學 瑞 資 深 協 理 ( 左 2) 王 炤 烈 副 總 經 理 ( 左 ) 林 俶 寬 副 理 ( 左 4) 李 磑 栢 正 工 程 師 ( 右 2) 曾 增 材 副 組 長 ( 右 1) 王 運 銘 局 長 能 源 資 訊 透 明 化 : 過 去 有 些 時 候, 由 於 資 訊 不 夠 透 明 化, 使 得 不 同 意 見 者, 以 不 實 的 資 訊 來 混 淆 大 眾, 再 加 上 媒 體 的 渲 染, 常 常 使 得 能 源 政 策 無 法 推 動, 或 是 推 動 甚 為 困 難 如 何 使 資 訊 透 明 化, 讓 正 確 的 訊 息 得 以 傳 遞, 是 未 來 努 力 的 重 點 能 源 知 識 普 及 化 : 目 前 民 眾 自 主 意 識 強 烈, 且 希 望 積 極 參 與 能 源 選 擇 的 決 策, 但 在 此 之 前 必 須 要 有 正 確 的 能 源 知 識, 以 瞭 解 決 策 的 內 容 未 來 可 透 過 學 校 教 育 落 實 能 源 知 識 普 及 化 回 饋 法 制 化 : 目 前 回 饋 機 制 尚 未 達 到 真 正 的 法 治 化, 只 訂 定 一 些 要 點, 須 透 過 談 判 決 定 回 饋 的 內 容 談 判 的 對 象 若 是 當 事 者 還 比 較 好, 若 是 透 過 間 接 的 談 判, 常 因 談 判 者 的 用 意 並 非 良 善, 而 無 法 達 成 倘 能 法 制 化, 較 能 有 所 遵 循 能 源 價 格 合 理 化 : 民 眾 常 言, 國 人 的 收 入 相 較 歐 洲 國 家 為 低, 所 以 我 們 的 能 源 價 格 應 該 也 要 調 降, 惟 此 說 法 並 不 合 理 簡 單 來 說, 能 源 提 供 者 不 會 因 為 接 受 者 國 家 的 GDP 較 低, 就 降 低 價 格, 所 以 必 須 反 映 國 際 能 源 的 實 際 價 格 1 人 物 訪 No.10 July,

10 國 內 許 多 廠 商 常 提 出 能 源 價 格 是 其 保 持 國 際 競 爭 力 的 主 要 因 素, 迫 使 政 府 以 低 價 格 的 保 護 政 策, 提 供 便 宜 的 能 源, 惟 如 此 作 法 反 而 造 成 依 賴, 沒 有 實 際 的 競 爭 力 價 格 合 理 化 應 包 括 供 應 成 本 及 社 會 成 本, 例 如 二 氧 化 碳 的 排 放 等 亦 應 考 量 在 內 先 進 國 家 早 已 將 社 會 成 本, 考 量 在 能 源 價 格 內, 所 以 會 更 珍 惜 能 源 因 此, 政 建 立 完 整 的 能 源 安 全 供 需 體 系, 是 理 想 也 是 原 則 既 然 我 國 能 源 須 依 靠 進 口, 在 能 源 多 元 化 的 政 策 規 劃 下, 任 何 一 項 可 能 的 能 源, 都 不 應 該 放 棄, 即 使 是 核 能 也 是 一 樣, 在 安 全 措 施 之 下, 應 該 也 是 一 項 能 源 選 擇, 縱 使 國 人 最 後 的 共 識 是 非 核 家 園, 核 能 亦 可 能 扮 演 著 協 助 國 內 能 源 轉 型 重 要 的 角 色, 有 其 存 在 的 價 值 策 不 應 以 保 護 方 式 維 持 廠 商 的 競 爭 力, 也 不 因 民 眾 反 對 而 反 對, 政 策 若 因 民 意 反 對 而 改 變, 在 時 間 的 轉 變 中, 最 後 仍 必 須 面 對, 屆 時 可 能 已 喪 失 最 佳 時 機 正 確 的 方 式 應 該 是 在 適 當 的 時 機, 以 循 序 漸 進 的 方 式, 引 相 關 產 業 反 映 能 源 合 理 的 價 格, 也 可 使 能 源 投 資 者 取 得 適 當 問 : 臺 灣 長 期 以 來 依 賴 大 量 進 口 能 源, 而 目 前 國 內 外 正 發 展 替 代 能 源, 對 此 能 源 情 勢 發 展, 局 長 之 看 法 與 期 許 為 何? 的 利 潤, 始 有 投 資 利 基, 否 則 民 間 不 投 資, 強 迫 台 電 公 司 投 資, 最 後 致 虧 本, 再 轉 嫁 給 全 民 負 擔 答 : 替 代 能 源 主 要 為 再 生 能 源, 國 內 以 示 範 的 方 式 開 始 推 動, 再 生 能 源 發 展 條 例 於 民 國 98 年 7 月 8 日 公 布 實 施, 開 始 有 個 立 法 的 基 1 人 物 訪 能 源 市 場 自 由 化 : 尤 其 是 再 生 能 源 發 電 部 分, 開 放 市 場 讓 投 資 者 願 意 投 資, 開 發 替 代 電 力, 毋 需 所 有 的 發 電 設 施 均 要 台 電 公 司 開 發, 所 產 出 的 電 力 可 自 行 尋 找 售 電 的 客 戶, 毋 需 全 部 賣 給 台 電 公 司 綜 上 所 述, 應 可 逐 漸 形 成 一 股 力 量, 適 當 反 映 或 解 決 國 內 的 能 源 問, 面 對 國 內 外 的 環 境, 提 供 一 個 安 全 結 合 教 育 潔 淨 價 格 可 負 擔 的 能 源 準, 發 展 我 國 的 再 生 能 源, 再 生 能 源 電 能 躉 購 費 率 審 定 會 每 年 訂 定 躉 購 費 率, 以 該 年 的 費 率 由 台 電 公 司 保 證 購 買 20 年 的 電 能, 投 資 者 依 照 公 告 的 費 率 標 準, 評 估 成 本 效 益, 估 算 出 回 收 年 限, 至 於 躉 購 費 率 通 常 以 5.25% 的 投 資 酬 率 估 算 據 此 推 動 以 來, 自 民 國 98 年 至 102 年, 再 生 能 源 成 長 了 25%, 由,061MW 增 加 為,828MW, 其 中 增 加 的 部 分 以 太 陽 光 電 及 風 力 發 電 為 主, 在 風 力 發 電 方 面, 累 計 設 置 容 量 為 617MW, 比 98 年 約 增 為 1.6 倍, 太 陽 光 電 約 為 92MW 比 98 年 約 增 為 9.2 倍 雖 然 受 到 土 地 面 10 No.10 July, 2014

11 1 人 物 訪 王 運 銘 局 長 No.10 July,

12 積 的 限 制, 且 再 生 能 源 為 間 歇 性 能 源, 風 力 發 電 年 利 用 率 28% ( 陸 域 )~8% ( 離 岸 ) 太 陽 光 分 期 均 衡 發 展 : 受 到 費 用 的 限 制, 必 須 分 期 均 衡 發 展 電 14%, 無 法 作 為 基 載 電 力 如 前 所 述, 臺 灣 為 一 個 獨 立 的 電 網, 無 法 與 其 他 國 家 聯 網, 所 以 再 生 能 源 的 總 量 如 果 過 高, 即 會 造 成 系 統 不 帶 動 國 內 產 業 發 展 : 例 如 太 陽 光 電 以 及 風 力 發 電 穩 定, 必 須 考 慮 加 上 其 他 的 設 施, 例 如 使 用 智 慧 電 網 或 其 他 儲 能 系 統 1 人 物 訪 另 外, 再 生 能 源 目 前 成 本 較 高, 除 陸 域 風 力 發 電 為 2.6 元 / 度 之 外, 其 他 如 太 陽 光 電 達 6~7 元 / 度 以 上, 離 岸 風 力 發 電 5.6 元 / 度, 目 前 國 內 發 電 平 均 成 本 約 2.9 元 / 度 章 雜 誌 曾 有 許 多 說 法, 如 多 建 設 再 生 能 源 就 能 取 代 核 四, 就 其 特 性 限 制, 短 期 無 法 達 成 再 者, 以 現 在 躉 購 費 率 購 買 20 年, 新 增 的 費 用 需 附 加 在 電 價 上, 即 使 附 加 價 格 不 多, 但 仍 屬 電 價 上 漲, 須 全 民 負 擔 因 此, 訂 定 推 廣 目 標 及 原 則 後, 以 積 極 穩 健 方 式 去 執 行, 即 不 會 像 西 班 牙 無 限 制 地 發 展, 在 第 一 年 度 即 花 費 所 有 經 費, 造 成 財 政 負 擔, 拖 垮 了 國 內 經 濟, 第 二 年 度 隨 即 停 止 發 展 所 以 訂 定 再 生 能 源 推 廣 目 標, 我 們 會 考 量 幾 個 原 則 : 技 術 的 成 熟 度 : 即 優 先 發 展 技 術 較 成 熟 的 再 生 能 源 成 本 效 益 : 與 其 他 產 品 比 較, 成 本 較 低 收 益 較 高 的 再 生 能 源 優 先 發 展 電 價 的 影 響 必 須 為 可 接 受 根 據 以 上 原 則, 民 國 99 年 訂 定 我 國 再 生 能 源 推 廣 目 標, 預 定 民 國 119 年 再 生 能 源 裝 置 容 量 可 達 10,858MW, 以 98 年,061MW 為 基 準, 約 增 加 倍 不 過 在 民 國 101 年 及 10 年, 分 別 12 No.10 July, 2014

13 向 上 修 正, 預 定 119 年 達 1,750MW, 約 占 119 年 總 發 電 裝 置 容 量 的 24.2%, 發 電 量 約 為 4 億 度, 約 占 11.7%, 以 一 般 家 庭 用 電 估 算, 約 可 供 給 84 萬 戶 用 電 在 1,750MW 中 主 要 以 風 力 發 電 及 太 陽 能 光 電 為 主, 其 中 風 力 發 購 費 率 額 外 增 加 15% 收 購 價 格, 至 於 陸 域 風 力 發 電, 因 推 廣 目 標 稍 有 落 後, 為 鼓 勵 業 者 設 置, 在 費 率 上 予 以 調 整, 如 在 民 國 107 年 以 前 完 工 者, 在 這 之 前 每 一 年 的 費 率 可 增 加.4%, 作 為 鼓 勵 在 離 岸 風 力 發 電 的 推 動 方 面, 是 一 個 嶄 新 的 開 始, 能 源 局 為 此 推 動 了 海 陸 千 架 風 力 機 計 畫, 規 劃 原 則 為 先 示 範 再 區 域 開 發 國 內 離 岸 的 風 力 資 源 在 國 際 上 的 評 價 甚 高, 示 範 獎 勵 辦 法 已 於 101 年 公 告, 102 年 民 營 企 業 部 分 已 有 2 家 業 者 獲 選, 並 已 與 能 源 局 簽 約, 目 前 1 家 已 經 完 成 整 體 風 場 的 環 境 影 響 評 估, 另 外 1 家 已 經 完 成 2 架 示 範 機 組 的 環 境 影 響 評 估, 同 時 漁 業 談 判 亦 已 在 最 後 階 段 電 約 4,200MW, 包 括 1,200MW 的 陸 域 風 力 發 電 及,000MW 的 離 岸 風 力 發 電 ; 太 陽 光 電 約 6,200MW, 二 者 合 計 約 10,400MW, 約 占 再 生 能 源 發 電 裝 置 容 量 的 75.6%, 另 外, 為 鼓 勵 離 島 設 置 再 生 能 源, 電 能 躉 基 本 上, 倘 以,000MW 的 裝 置 容 量 來 估 算 離 岸 風 力 發 電, 約 有 新 臺 幣 5,000 億 元 的 市 場 投 入 價 值, 國 內 產 業 投 入 的 部 分 主 要 包 括 風 機 製 造 風 力 發 電 的 運 轉 維 護 以 及 風 力 發 電 開 發 服 務, 並 且 以 風 力 發 電 開 發 服 務 為 核 心 考 量 現 階 段 我 國 自 主 的 風 力 發 電 技 術, 透 過 示 範 風 場 開 發, 帶 動 風 機 製 造, 如 零 組 件 或 整 機 整 廠 的 製 造, 短 期 達 成 預 期 目 標, 可 能 性 並 不 高, 其 中 產 業 配 合 可 能 是 關 鍵 因 素 至 於 推 動 策 略 以 先 示 範 再 區 域 開 發, 即 先 將 一 般 性 及 需 部 會 協 調 的 工 作 先 完 成, 規 劃 各 個 區 域 的 配 置, 分 區 分 期 去 開 發, 並 就 投 資 可 行 性 及 相 關 之 政 策 1 人 物 訪 No.10 July,

14 環 評 進 行 至 一 定 程 度, 以 加 速 風 場 之 開 發 工 作, 例 如 英 國 的 風 場 開 發 即 是 依 此 模 式 發 展 事 實 上 國 內 產 業 鏈 目 前 均 已 存 在, 如 台 電 中 鋼 台 船 東 元 樺 棋 等 公 司, 也 積 極 問 : 隨 著 經 濟 發 展 電 力 需 求 日 增, 但 近 年 來 環 保 意 識 抬 頭 及 人 民 要 求 提 高, 綠 能 開 發 施 工 日 益 困 難, 亦 常 見 工 程 之 施 工 因 抗 爭 而 難 以 順 利 推 動, 局 長 期 許 顧 問 業 界 如 何 配 合? 投 入 風 場 開 發 行 列, 若 完 全 依 靠 國 外 團 隊, 在 開 發 的 成 本 上 可 能 較 不 經 濟 答 : 能 源 開 發 的 角 色 及 困 難 如 前 所 述, 也 適 用 於 綠 能 開 發, 大 致 上 可 以 資 訊 透 明 化 回 饋 在 綠 能 產 業 部 分, 銜 接 綠 能 產 業 旭 升 方 案, 目 前 研 擬 綠 能 產 業 躍 升 計 畫, 將 太 陽 光 電 風 力 發 電 LED 照 明 及 能 源 資 通 訊 等 4 項 列 為 主 要 的 發 展 產 業, 在 研 發 上 有 能 源 國 家 型 科 技 計 畫 配 合, 也 投 入 經 費 協 助 離 岸 風 力 發 電 開 發 的 配 合 工 作, 包 括 工 程 設 計 建 造 海 事 工 程 抗 颱 耐 震 風 力 機 設 計 以 及 運 維 監 控 等 法 制 化 等 方 向 努 力, 以 減 輕 開 發 阻 力 除 此 之 外, 顧 問 業 者 為 開 發 商 重 要 之 輔 佐 單 位, 在 基 礎 調 查 與 工 程 品 質 上, 除 宜 扮 演 好 協 助 與 督 的 角 色, 以 達 各 項 運 轉 安 全 要 求 及 設 備 的 妥 善 之 外, 更 宜 於 規 劃 階 段 即 善 盡 各 項 調 查 之 廣 度 與 深 度, 諸 如 風 力 發 電 噪 音 之 影 響 範 圍 炫 影 生 態 及 對 於 當 地 景 觀 等 影 響, 以 更 庶 民 化 1 人 物 訪 問 : 近 年 來 政 府 有 意 推 動 離 岸 風 力 發 電 作 為 替 代 能 源 之 一, 局 長 期 許 業 界 如 何 配 合 進 行 後 續 之 電 力 建 設 計 畫? 答 : 如 前 所 述 國 內 產 業 鏈 目 前 均 已 存 在, 如 何 結 合 產 業 鏈 的 力 量, 支 持 離 岸 風 力 發 電 的 發 展, 這 部 分 相 當 重 要, 而 如 何 呼 籲 產 業 聯 盟, 則 是 政 府 單 位 的 努 力 方 向 的 業 溝 通, 加 強 對 民 眾 的 說 服 力, 並 且 妥 善 規 劃 各 機 組 設 置, 於 設 計 階 段 善 加 利 用 鄉 土 元 素 使 工 程 內 容 更 親 民 更 具 在 地 文 化, 以 環 境 與 能 源 發 展 雙 贏 為 首 要 目 標 如 此 由 下 而 上 的 改 變, 改 善 民 眾 觀 感 界 面, 讓 民 眾 對 於 政 府 的 信 任 感 更 上 層 樓, 使 得 上 述 的 想 法 不 再 是 口 號, 而 能 落 實 於 工 程 中, 減 少 抗 爭 阻 力 14 No.10 July, 2014

15 感 謝 能 源 局 王 運 銘 局 長 百 忙 之 中 撥 冗 接 受 訪, 並 分 享 多 年 來 於 能 源 局 服 務 之 經 驗, 針 對 替 代 能 源 及 綠 色 能 源 的 情 勢 發 展 提 出 對 於 國 內 產 業 努 力 的 目 標 及 期 許, 更 以 深 入 淺 出 的 以 及 政 策 執 行 方 向, 對 於 目 前 顧 問 業 界 的 努 力 及 成 就, 表 示 肯 定 及 嘉 許, 更 期 望 在 未 來 善 盡 輔 佐 開 發 商 的 職 責, 為 國 家 能 源 安 全 盡 一 份 心 力 見 解, 明 確 的 指 出 國 內 能 源 發 展 的 特 性 挑 戰 ( 左 1) 李 磑 栢 正 工 程 師 ( 左 2) 林 俶 寬 副 理 ( 左 ) 曾 增 材 副 組 長 ( 右 ) 王 炤 烈 副 總 經 理 ( 右 2) 王 運 銘 局 長 ( 右 1) 廖 學 瑞 資 深 協 理 1 人 物 訪 No.10 July,

16 1 人 物 訪 INTERVIEW 16 No.10 July, 2014

17 台 灣 風 力 發 電 產 業 協 會 的 前 身 是 台 灣 風 力 發 電 設 備 產 業 聯 誼 會, 該 會 係 2005 年 08 月 在 工 業 局 再 生 能 源 設 備 產 業 推 動 計 畫 項 下 所 推 動 成 立, 在 首 任 會 長 金 屬 中 心 黃 文 星 前 執 行 長 及 兩 位 副 會 長 ( 前 中 鋼 機 械 王 恒 鑫 副 總 與 台 電 前 新 能 源 開 發 處 余 勝 雄 處 長 ) 的 帶 領 下, 奠 定 今 日 風 力 發 電 良 好 基 礎 自 2008 年 起 由 許 理 事 長 接 任 會 長, 經 過 六 年 多 的 努 力, 國 內 風 力 發 電 產 業 已 具 雛 型 的 同 時, 在 主 管 機 關 工 業 局 及 業 界 鼓 勵 下, 於 2011 年 10 月 底 經 內 政 部 核 准 成 立 台 灣 風 力 發 電 產 業 協 會, 並 由 許 理 事 長 擔 任 第 一 屆 理 事 長 繼 續 帶 領 產 業 協 會 多 年 來 協 會 成 功 地 扮 演 了 台 灣 風 力 發 電 產 業 之 交 流 平 台, 也 促 成 風 力 機 本 土 化 製 造 施 工 及 運 轉 維 護 等 相 關 產 業 落 實 扎 根, 並 創 造 台 灣 風 力 發 電 新 興 產 業 之 綠 色 再 生 能 源 之 新 價 值 目 標, 在 產 業 方 面 卻 無 配 套 措 施, 無 產 業 政 策 問 : 風 電 產 業 協 會 多 年 來 致 力 於 台 灣 風 力 發 電 相 關 產 業 之 推 動, 透 過 協 會 結 合 產 學 電 研 等 相 關 機 構 與 人 員, 提 供 發 展 策 略 資 訊 提 供 技 術 交 流, 積 極 推 動 產 業 垂 直 水 平 整 合 貢 獻 卓 著, 且 對 於 未 來 台 灣 風 力 發 電 產 業 之 發 展 方 向, 應 已 有 相 當 的 認 識 與 期 許, 請 問 理 事 長 對 於 風 力 發 電 產 業 之 發 展 前 景 看 法 如 何? 答 : 這 個 問 可 由 以 下 幾 個 方 向 來 說 明 : 陸 域 風 電 政 府 單 位 在 2006 年 就 開 始 推 動 風 力 發 電, 當 時 時 機 點 相 當 好, 也 推 出 2010 年 前 完 成 2159MW 陸 域 風 機 的 能 源 政 策, 但 僅 提 出 政 策 來 輔 產 業 讓 產 業 在 當 時 面 臨 極 大 的 技 術 問, 造 成 所 有 風 機 都 由 國 外 進 口, 國 內 產 業 僅 侷 限 在 風 機 塔 架 部 分, 技 術 層 面 並 未 提 升, 至 今 陸 域 風 機 也 才 完 成 14 架 621MW, 離 原 來 政 策 目 標 還 很 遠, 有 待 政 府 方 面 多 努 力, 才 能 帶 動 產 業 發 展 至 於 未 來 發 展 目 標, 就 目 前 風 力 機 產 業 鏈 廠 商 而 言, 除 中 鋼 機 械 中 興 電 工 亞 力 電 機 等 供 應 內 需 市 場 外, 其 他 皆 以 外 銷 為 主, 包 括 葉 片 碳 纖 維 扣 件 變 壓 器 及 輪 轂 木 模 等 2014 年 在 美 國 PTC/ITC 補 貼 法 案 到 期 中 國 政 府 推 行 風 電 優 先 併 網 及 全 額 收 購 等 政 策 發 酵 下, 全 球 風 力 發 電 新 增 裝 置 量 將 快 速 復 甦, 回 到 2012 年 市 場 成 長 水 平 達 45GW 隨 著 歐 洲 各 國 逐 步 調 降 補 貼 政 策, 未 來 成 長 有 限, 主 1 人 物 訪 No.10 July,

18 力 市 場 仍 集 中 在 以 中 國 美 國, 巴 西 印 度 及 澳 洲 等 新 興 市 場 最 具 發 展 潛 力, 而 東 歐 羅 馬 尼 亞 波 蘭 保 加 利 亞 及 非 洲 等 發 展 前 景 亦 十 分 看 好, 可 作 為 未 來 我 國 外 銷 型 業 者 目 標 市 場 考 量 反 觀 國 內 近 年 來 因 政 府 未 明 確 訂 定 風 力 機 安 全 舒 適 距 離, 受 到 苗 栗 苑 裡 台 中 大 安 當 地 居 民 抗 爭 影 響, 致 目 前 國 內 陸 域 風 場 發 展 受 限, 連 帶 影 響 以 內 需 市 場 為 主 之 業 者 依 2020 年 目 標 6 年 內 需 完 成 586MW( 以 單 機 容 量 MW 計 ) 尚 有 195 台 陸 域 風 力 機 待 建 置, 平 均 每 年 需 有 2 台 設 置 量, 如 無 法 透 過 立 法 及 協 商 解 決 設 置 問, 短 期 陸 域 風 場 恐 難 達 政 策 目 標 ( 左 1) 王 亞 洲 副 處 長 ( 左 2) 魏 豊 義 副 主 任 委 員 國 內 離 岸 風 力 發 電 產 業 前 景 雖 看 好, 惟 政 策 需 配 套 再 擴 及 其 他 產 業 來 看, 政 府 為 躍 升 風 力 發 電 產 業 發 展, 提 升 設 備 產 業 整 體 價 值, 行 1 人 物 訪 從 鋼 鐵 產 業 的 角 度 來 看, 離 岸 風 電 與 鋼 鐵 之 間 的 連 結 性 相 當 高, 如 以 5MW 風 機 為 例, 由 海 床 基 礎 到 風 機 塔 架, 每 架 風 機 所 需 之 用 鋼 量 達 一 千 多 噸, 如 政 府 能 落 實 200 年 600 架 風 機 之 政 策, 推 估 約 有 六 七 十 萬 噸 之 用 鋼 需 求 量, 如 再 參 考 歐 洲 規 範, 台 灣 離 岸 風 機 所 使 用 之 鋼 材 將 朝 高 質 化 抗 腐 蝕 且 能 抵 抗 颱 風 地 震 之 鋼 材, 此 對 台 灣 鋼 鐵 產 業 而 言 是 值 得 投 資 之 項 目 政 院 於 2012 年 2 月 核 定 千 架 海 陸 風 力 機 計 畫, 預 計 200 年 完 成 1,200MW(450 架 ) 陸 域 及,000MW(600 架 ) 離 岸 風 場 設 置 經 濟 部 能 源 局 並 於 2012 年 7 月 公 告 離 岸 風 力 發 電 示 範 獎 勵 辦 法,201 年 1 月 評 選 出 二 家 民 間 業 者 及 台 灣 電 力 公 司 為 受 獎 勵 人 政 府 提 供 獲 選 業 者 示 範 機 組 設 置 費 50% 獎 勵 及 示 範 風 場 約 新 台 幣 2.5 億 元 補 助 金, 預 計 於 2015 年 前 完 成 共 計 4 至 6 架 離 岸 風 力 發 電 示 範 機 組, 並 於 2020 年 前 完 成 約 00MW 示 範 風 場 開 發 政 府 千 架 目 標 政 策 18 No.10 July, 2014

19 ( 左 ) 許 文 都 理 事 長 ( 右 ) 王 炤 烈 副 總 經 理 ( 右 2) 廖 學 瑞 資 深 協 理 ( 右 1) 林 俶 寬 副 理 立 意 雖 好, 希 望 藉 由 內 需 離 岸 風 場, 帶 動 發 電 業 設 備 業 海 事 工 程 運 維 業 等, 創 造 新 興 產 業 但 老 實 說 離 岸 風 電 執 照 申 請 流 程, 涉 及 國 防 部 漁 業 署 等 1 個 中 央 部 會 與 地 方 文 件 同 意 書 或 意 見 函, 包 括 11 個 政 府 單 位 1 個 國 營 事 業 1 個 金 融 機 關, 申 設 繁 瑣 且 不 確 定 性 高, 加 上 目 前 缺 乏 離 岸 風 電 施 工 及 運 維 屬 之 港 埠 碼 頭 與 產 業 發 展 園 區, 使 得 廠 商 投 資 卻 步 所 以 希 望 未 來 政 府 能 針 對 離 岸 風 場 制 訂 配 套 政 策, 除 能 源 政 策 外, 還 需 要 有 產 業 政 策, 方 能 真 正 落 實 台 灣 離 岸 風 力 發 電 產 業 問 : 協 會 在 過 去 多 年 來 致 力 於 產 業 推 動 經 驗 中, 是 否 可 提 供 相 關 之 特 殊 經 驗 作 為 借 鏡, 以 供 投 資 業 者 及 顧 問 單 位 分 享? 答 : 我 國 自 2000 年 啟 動 陸 域 風 電 示 範 計 畫 開 始, 截 至 201 年 7 月 底 為 止, 國 內 共 設 置 14 台 風 力 機, 總 裝 置 容 量 為 621 MW, 年 發 電 量 約 14 億 度, 占 全 國 電 力 系 統 總 供 電 量 0.7% 風 力 雖 為 台 灣 自 產 能 源, 然 國 內 陸 域 已 商 轉 之 風 場 除 塔 架 外, 全 部 機 組 皆 為 國 外 進 口, 共 計 1 人 物 訪 No.10 July,

20 五 家 系 統 廠 品 牌,59% 為 德 國 Enercon 機 型, 其 次 為 Vestas 約 佔 26% 目 前 台 電 受 限 於 國 外 原 廠 對 風 力 機 關 鍵 技 術 保 護 嚴 密, 台 電 僅 做 定 檢 及 特 殊 檢 修 發 包, 備 品 皆 來 自 原 廠, 待 機 時 間 常 達 半 年 ~1 年 之 久, 維 運 成 本 昂 貴 而 民 營 開 發 商 英 華 威 則 因 與 德 國 銀 行 融 貸, 機 組 全 為 德 國 品 牌 Enercon,Enercon 在 台 子 公 司 僅 為 技 術 服 務, 所 有 設 備 皆 進 口 包 括 檢 修 車 人 員 檢 修 等, 國 內 開 發 成 本 更 加 高 昂 答 : 配 合 國 家 新 能 源 政 策,2012 年 7 月 我 國 能 源 局 公 告 離 岸 風 力 發 電 系 統 示 範 獎 勵 辦 法 及 千 架 海 陸 風 力 機 計 畫,2015 年 完 成 離 岸 風 電 示 範 計 畫 案 共 計 6 台 機 組, 其 中 台 電 需 配 合 設 置 2 台 國 產 化 系 統 機 組 ( 可 延 長 至 2020 年 ),2020 年 我 國 離 岸 風 力 設 置 目 標 為 20MW,200 年 預 計 達 GW 設 置 量 為 有 效 運 用 GW 離 岸 風 力 資 源 及 海 洋 能 源 開 發, 作 為 穩 定 能 源 供 給, 需 建 立 自 主 產 業 鏈 以 確 保 離 岸 風 力 機 系 統 能 安 全 運 作 雖 然 產 業 化 短 期 因 此, 有 鑑 於 過 去 陸 域 風 電 的 慘 痛 經 驗, 發 展 自 主 離 岸 風 力 機 產 業 有 其 必 要 性 而 目 前 歐 美 及 中 日 韓 推 動 離 岸 風 力 發 電 政 策 除 減 少 化 石 燃 料 依 賴 外, 最 大 目 的 乃 在 建 立 當 地 產 業 鏈 帶 動 經 濟 成 長, 近 期 英 國 要 求 德 國 EON 電 力 公 司 至 英 國 投 資 Rampion Offshore Wind Farm, 投 入 成 本 高 昂, 然 透 過 藉 由 技 術 突 破 及 配 套 措 施, 在 學 習 曲 線 及 經 驗 累 積 下, 長 期 將 有 助 於 降 低 離 岸 風 力 發 電 設 置 成 本, 亦 能 帶 動 國 內 產 業 鏈 包 括 風 力 發 電 業 設 備 業 海 事 船 舶 工 程 及 融 資 保 險 服 務 業 的 發 展, 創 造 新 興 就 業 機 會 1 人 物 訪 其 契 約 招 標 即 要 求 納 入 本 土 化 產 業 效 益 此 外,2011 年 法 國 Round 1 離 岸 風 場 招 標 案 ( 設 置 容 量 2GW) 亦 結 合 產 業 化 效 益 ( 價 格 佔 20%, 風 電 零 件 評 分 佔 比 達 40%, 施 工 活 動 ( 環 境 考 量 ) 佔 20%) 未 來 國 內 離 岸 風 電 相 關 招 標 案 可 參 考 法 國 作 法, 將 產 業 化 效 益 納 入 投 標 分 數 佔 比 問 : 因 應 國 內 外 刻 正 以 離 岸 風 電 作 為 替 代 能 源 之 發 展 趨 勢, 協 會 對 此 看 法 如 何? 問 : 近 年 來 政 府 有 意 推 動 離 岸 風 力 發 電 作 為 替 代 能 源 之 一, 對 於 離 岸 風 力 發 電 產 業 之 推 動 過 程 中, 理 事 長 期 許 政 府 如 何 輔 業 者 之 參 與 及 配 合? 答 : 自 核 四 議 後, 推 動 離 岸 風 力 發 電 作 為 替 代 能 源 之 一, 已 是 刻 不 容 緩 的 趨 勢, 而 目 前 建 置 國 內 離 岸 風 力 發 電 產 業 尚 屬 起 步 階 段, 初 期 需 要 政 策 保 護 及 支 持, 才 能 趕 上 產 業 發 展 需 要 ; 因 此, 政 府 如 何 積 極 引 產 業 界 投 入 並 參 20 No.10 July, 2014

21 1 人 物 訪 許 文 都 理 事 長 No.10 July,

22 與 離 岸 風 力 發 電 工 程 建 設, 就 成 為 未 來 政 策 努 力 的 方 向, 以 台 灣 風 力 發 電 產 業 協 會 角 色 而 言 有 7 個 期 許, 希 望 政 府 協 助 達 成, 這 樣 台 灣 離 岸 風 電 產 業 才 能 落 實 生 根 整 合, 並 將 這 些 限 制 條 件 納 入 考 量, 儘 快 提 出 區 塊 開 發 的 規 劃, 讓 業 者 相 信 政 府 確 實 在 推 動 能 源 政 策, 但 經 濟 部 表 示 須 要 到 2017 年 才 會 確 認 區 塊 開 發 範 圍 儘 速 推 動 政 策 環 評 :2 個 月 前 農 委 會 公 布 白 海 豚 的 保 育 範 圍, 此 一 劃 設 使 得 離 岸 風 場 約 有 72,900 公 頃 成 為 不 可 開 發 之 區 域, 如 果 其 他 政 府 部 門 各 自 為 政, 又 公 布 哪 些 區 域 不 可 開 發 時, 離 岸 風 場 開 發 空 間 將 更 被 壓 縮, 屆 時 將 造 成 開 發 成 本 過 高, 投 資 意 願 低 的 情 形 幸 而 經 濟 部 已 經 計 畫 推 動 政 策 環 評, 希 望 透 過 互 存 共 榮 觀 念, 讓 離 岸 風 場 開 發 更 為 可 行, 但 目 前 氛 圍 並 不 容 易 港 埠 碼 頭 及 產 業 園 區 儘 早 設 置 : 中 鋼 公 司 已 於 201 年 7 月 與 台 中 港 務 分 公 司 簽 訂 MOU, 預 定 以 台 中 港 #2 碼 頭 作 為 離 岸 風 電 碼 頭, 並 在 電 力 業 區 II 建 立 風 電 產 業 園 區, 但 碼 頭 面 碼 頭 後 線 腹 地 的 改 善 興 建, 包 括 由 碼 頭 到 產 業 園 區 之 交 通 動 線 基 礎 改 良 公 共 設 施 改 善, 如 果 由 民 間 業 者 投 資 興 建, 將 是 一 大 筆 經 費, 政 府 能 否 補 助 或 是 出 資 興 建 後 能 折 抵 租 期 等, 皆 須 進 一 步 協 商 1 人 物 訪 22 No.10 July, 2014 制 訂 漁 業 權 補 償 機 制 : 目 前 漁 業 權 補 償 作 業, 在 機 制 上 碰 到 問, 現 行 作 法 是, 由 風 電 開 發 商 自 行 出 面 協 議, 容 易 造 成 業 界 與 漁 民 雙 方 對 立, 也 因 無 一 定 補 償 標 準 造 成 協 商 不 容 易 達 成, 所 以 目 前 三 家 業 者 的 漁 業 權 問 仍 未 解 決 建 議 比 照 國 外 作 法, 由 政 府 制 訂 出 一 套 基 準, 讓 業 者 有 所 依 據, 也 讓 民 眾 能 分 享 風 能 發 電 的 成 果, 減 低 民 眾 的 疑 慮 完 成 區 塊 開 發 規 劃 : 雖 然 能 源 局 評 估 台 灣 離 岸 風 能 有 GW 之 開 發 潛 能, 但 政 府 單 位 各 自 為 政 10 個 部 會 各 有 意 見, 如 環 保 署 的 白 海 豚 問, 還 有 國 防 部, 交 通 部 航 道 問 海 巡 署 安 全 問, 都 有 不 同 看 法, 需 要 有 單 位 出 面 負 責 經 濟 規 模 要 足 夠 : 政 府 原 規 劃 2020 年 前 完 成 600MW, 但 目 前 又 改 成 2020 年 前 完 成 00MW, 讓 產 業 界 信 心 不 足 因 為 離 岸 風 電 產 業 投 資 金 額 龐 大, 除 產 業 園 區 外, 尚 需 包 括 施 工 船 舶, 初 步 累 加 起 來 需 要 約 100 多 億 元 的 經 費, 如 以 100MW 經 濟 規 模 言 不 足 以 支 應 產 業 發 展, 所 以 建 議 經 濟 部 未 來 在 區 塊 開 發 時, 不 要 切 割 成 許 多 小 風 場, 希 望 能 比 照 法 國 一 次 能 推 500MW 以 上 的 區 塊 才 能 吸 引 產 業 因 為 產 業 界 只 要 數 量 足 夠, 產 業 就 有 興 趣 投 資, 這 樣 產 業 鏈 才 能 在 台 灣 建 立 國 產 化 配 套 措 施 : 希 望 工 業 局 能 推 動 國 產

23 ( 左 ) 王 炤 烈 副 總 經 理 ( 右 ) 許 文 都 理 事 長 化, 因 為 海 上 風 電 除 設 備 建 置 外, 還 包 括 營 運 維 修, 如 無 國 產 化, 這 些 設 備 不 僅 無 法 賺 錢 反 被 大 陸 及 韓 國 廠 商 佔 據, 台 灣 產 業 將 無 法 生 存 而 將 成 負 擔, 因 為 如 果 施 工 船 舶 及 相 關 技 術 不 能 落 實 國 產 化, 則 台 灣 離 岸 風 電 可 能 步 上 陸 域 風 電 的 後 塵 另 外, 國 產 化 要 具 備 自 製 化 的 能 力, 希 望 政 府 制 訂 相 關 配 套 措 施 時 自 製 化 基 準 要 定 得 恰 當, 因 為 太 高, 技 術 移 轉 廠 商 尋 求 不 易, 且 國 際 離 岸 風 電 市 場 變 動 快, 產 業 區 塊 的 移 動 及 併 購 經 常 發 生, 例 如 法 國 的 Alstom 集 團 下 有 部 分 業 務 將 賣 給 其 他 公 司, 這 樣 容 易 造 成 技 術 移 轉 不 易, 如 此 產 業 技 術 移 轉 後 還 是 達 不 到 自 製 化 能 力 但 基 準 太 低 時 台 灣 市 場 很 容 易 獎 勵 融 資 及 保 險 : 離 岸 風 電 開 發 需 要 大 量 資 金, 必 須 向 銀 行 融 資, 但 融 資 前 又 須 經 過 保 險 公 司 評 估, 目 前 保 險 公 司 因 不 瞭 解 離 岸 風 場 特 性, 大 多 還 在 觀 望, 所 以 不 易 獲 得 保 險 業 的 認 同, 銀 行 界 也 有 同 樣 的 情 形, 但 銀 行 業 裡 有 很 多 都 有 公 股 的 成 分, 如 果 政 府 能 出 面 協 助 協 商, 獎 勵 銀 行 開 放 融 資, 將 有 助 於 離 岸 風 場 的 開 發 另 外 政 府 採 購 法 的 法 令 能 夠 鬆 綁, 如 仍 採 最 低 價 格 標, 則 在 GPA 協 定 制 度 下, 鄰 近 大 1 人 物 訪 No.10 July,

24 陸 及 韓 國 廠 商 將 挾 其 政 府 融 資 輔 助 之 優 勢 進 入 台 灣 市 場, 這 樣 對 國 內 產 業 相 當 不 利 能 建 立 起 此 產 業 之 在 地 化, 離 岸 風 電 已 朝 大 型 化 趨 勢 發 展, 未 來 引 進 技 術 也 應 要 有 助 於 國 內 產 業 升 級 並 朝 在 地 化 發 展, 才 能 滿 足 未 來 運 轉 維 護 與 汰 換 更 新 之 需 求 問 : 離 岸 風 電 屬 多 技 術 整 合 之 科 技 產 品, 對 於 引 進 國 外 技 術 協 助 國 內 產 業 升 級 方 面, 理 事 長 看 法 如 何? 又 期 許 顧 問 界 如 何 配 合? 二 產 業 政 策 需 要 政 府 與 產 業 界 共 同 擬 定 一 個 可 行 的 推 動 作 法, 並 排 除 可 能 之 發 展 障 礙, 訂 定 有 效 之 激 勵 措 施, 才 能 在 技 術 引 進 後, 有 效 建 置 產 業 滿 足 市 場 需 求, 進 而 讓 產 業 升 級 ; 甚 答 : 對 於 離 岸 風 機 系 統 此 等 多 技 術 整 合 產 品 本 身 來 說, 它 是 包 含 了 機 械 之 應 力 流 力 氣 至 發 展 為 國 外 風 機 系 統 商 之 供 應 鏈 或 成 為 具 競 爭 性 之 系 統 商 動 疲 勞 材 料 以 及 電 力 電 控 等 相 關 議 之 工 1 人 物 訪 程 設 計 與 分 析 技 術 ; 同 時 也 包 含 了 海 事 工 程 施 工 安 裝 及 後 勤 運 維 等 工 程 技 術 例 如 Jackup Vessel, 國 內 並 沒 有 這 樣 的 船 機, 就 算 現 在 工 業 合 作 計 畫 ( 簡 稱 ICP) 已 準 備 推 動 離 岸 風 電 施 工 船 機 建 造 技 術, 但 考 量 施 工 能 量 的 未 來 性, 及 至 少 需 21 個 月 以 上 的 造 船 時 間 初 步 來 看 2 年 內 國 內 還 不 具 備 足 夠 條 件 從 事 離 岸 風 電 所 以 對 於 目 前 剛 起 步 之 離 岸 風 電 工 程, 不 論 在 設 計 與 施 工 技 術 方 面 都 要 借 助 國 外 經 驗 與 協 助 然 而 談 到 引 進 國 外 技 術 協 助 國 內 產 業 升 級 方 面 有 幾 點 淺 見 : 三 國 內 工 程 顧 問 界 因 過 去 一 直 無 離 岸 風 電 之 發 展 案 例, 以 致 在 工 程 規 劃 風 場 規 劃 與 模 擬 分 析 風 機 特 性 分 析 與 選 用 施 工 安 裝 與 海 事 後 勤 規 劃 以 及 案 管 理 等 方 面 均 有 所 不 足, 這 些 不 足 之 工 程 技 術 從 引 進 至 實 際 應 用 都 需 要 時 間 來 歷 練 ; 建 議 應 儘 早 取 得 與 國 外 各 領 域 有 經 驗 之 團 隊 合 作, 建 立 自 主 之 設 計 能 力, 俾 能 及 時 配 合 風 場 開 發 商 之 進 度 適 時 提 供 工 程 設 計 服 務, 提 升 在 地 化 之 工 程 技 術 能 力, 以 因 應 未 來 更 大 的 風 場 開 發 業 務 一 引 進 技 術 要 能 有 助 於 產 業 擴 展 與 升 級, 且 必 須 能 永 續 發 展 國 內 仟 瓦 級 小 風 機 產 業 發 展 的 稍 有 成 績, 但 陸 域 兆 瓦 級 風 機 的 發 展 始 終 未 承 蒙 許 理 事 長 於 百 忙 之 中 撥 冗 接 受 本 次 訪, 以 產 業 界 之 觀 點 及 多 年 產 業 推 動 經 驗 中, 暢 談 風 電 產 業 發 展 理 念 目 標 及 前 景, 以 及 期 24 No.10 July, 2014

25 盼 政 府 應 積 極 引 產 業 界 投 入 參 與 離 岸 風 力 發 電 工 程 建 設 開 發, 另 一 方 面 也 建 立 相 關 獎 勵 配 套 措 施, 利 於 建 置 國 內 自 主 離 岸 風 電 產 業 觀 思 維, 考 量 國 內 離 岸 風 力 發 電 產 業 在 地 化 發 展 及 引 進 國 外 設 計 及 施 工 技 術, 建 立 自 主 工 程 設 計 能 力, 提 升 國 內 產 業 升 級, 瞭 解 關 鍵 零 組 件 次 要 系 統 零 件 規 格 化, 進 而 建 置 機 電 設 施 此 次 訪 談 中 我 們 充 分 感 受 到 許 理 事 長 對 於 風 電 產 業 多 年 投 入 及 付 出 之 熱 忱, 具 有 前 瞻 性 之 智 慧 及 使 命 必 達 之 決 心, 我 們 應 該 以 更 宏 系 統, 才 具 備 未 來 國 內 風 電 產 業 開 發 精 進 之 能 力, 以 因 應 風 電 市 場 成 長 蓬 勃 發 展, 達 成 能 源 自 主 化 之 目 標 ( 右 4) 許 文 都 理 事 長 ( 右 ) 廖 學 瑞 資 深 協 理 ( 右 2) 林 俶 寬 副 理 ( 右 1) 黃 振 愷 工 程 師 ( 左 1) 王 亞 洲 副 處 長 ( 左 2) 賴 明 德 處 長 ( 左 ) 王 炤 烈 副 總 經 理 ( 左 4) 魏 豊 義 副 主 任 委 員 1 人 物 訪 No.10 July,

26 2 工 程 論 著 ENGINEERING 關 鍵 字 : 裝 置 容 量 發 電 量 陸 域 風 場 離 岸 風 場 工 業 技 術 研 究 院 / 綠 能 所 / 推 廣 經 理 / 張 永 源 工 業 技 術 研 究 院 /IEK 產 業 分 析 師 / 康 志 堅 ABSTRACT 近 過 去 20 年 來, 全 球 風 電 市 場 持 續 成 長, 成 為 最 主 要 的 再 生 能 源 發 展 項 目 截 至 201 年 底, 全 球 風 力 發 電 累 計 安 裝 量 為 22GW, 發 電 量 占 全 球 電 力 供 應 2.87%; 預 計 2014 年 可 超 過 %, 逐 漸 成 為 全 球 主 要 電 力 來 源 之 一 風 力 機 設 備 供 應 商 Vestas 於 201 年 超 過 GE 又 重 回 失 去 一 年 的 世 界 第 一 的 全 球 領 廠 商 離 岸 風 電 發 展 快 速,201 年 成 長 率 超 過 五 成, 累 計 裝 置 容 量 超 過 6GW, 佔 風 力 發 電 總 設 置 量 的 2.1% 展 望 2014~2018 年, 風 力 發 電 仍 強 勁 成 長, 亞 洲 仍 為 主 要 市 場, 預 估 2014 年 全 球 風 力 發 電 累 計 安 裝 量 為 68GW, 比 201 年 成 長 率 達 15%; 2018 年 全 球 風 力 發 電 累 計 安 裝 量 為 572GW, 發 電 量 占 全 球 電 力 供 應 5.06% 風 力 發 電 發 展 趨 勢 朝 向 大 型 化 與 離 岸 風 電 發 展,2015 年 以 後 風 力 機 尺 寸 主 要 以 5MW 以 上 為 主, 水 下 基 礎 從 2~MW 的 單 樁 結 構,4~7MW 的 套 管 式 結 構, 未 來 8~10MW 將 以 浮 動 式 結 構 為 主 要 設 計 預 估 2018 年 離 岸 風 電 新 增 裝 置 容 量 佔 風 力 發 電 總 設 置 量 可 超 過 15% 26 No.10 July 2014

27 全 球 風 力 發 電 市 場 自 1980 年 代 開 始 興 起, 至 今 發 展 已 超 過 三 十 年, 成 為 技 術 最 為 成 熟 最 具 經 濟 規 模, 成 本 最 為 接 近 傳 統 能 源 的 再 生 能 源 選 項 全 球 風 電 市 場 蓬 勃 發 展, 歸 功 於 各 國 政 府 設 定 明 確 再 生 能 源 設 置 量 目 標, 並 佐 以 適 當 躉 購 費 率 融 資 協 助 租 稅 優 惠 技 術 研 發 及 相 關 配 套 產 業 政 策 等, 帶 動 一 波 波 強 勢 成 長 全 球 風 力 發 電 的 發 展 主 要 以 規 模 發 電 為 目 的 之 大 型 風 電 為 主,201 年 占 99.5%, 中 小 型 風 電 僅 占 0.5% 大 型 風 電 依 裝 設 地 點 又 可 分 為 陸 域 與 離 岸 風 電, 陸 域 技 術 相 對 成 熟, 仍 為 市 場 發 展 主 流, 占 整 體 風 電 市 場 九 成 以 上, 但 市 場 發 展 已 趨 緩 ; 離 岸 技 術 正 快 速 發 展 中, 市 場 成 長 快 速, 為 各 廠 商 研 發 投 入 重 點 本 文 以 市 場 分 析 為 主, 參 考 市 場 調 查 告, 整 理 介 紹 目 前 全 球 風 力 發 電 設 置 現 況 發 展 趨 勢 與 未 來 展 望, 提 供 給 國 內 對 於 風 力 發 電 發 展 有 興 趣 者 之 資 訊 參 考 2 工 程 論 著 No.10 July

28 一 全 球 風 電 市 場 裝 置 容 量 根 據 市 場 調 查 公 司 Navigant Research/BTM Consulting 的 統 計 如 圖 1 所 示,201 年 全 球 新 增 安 裝 量 為 6,14MW, 較 2012 年 44,951W 衰 退 20%, 過 去 五 年 (2009~201) 平 均 成 長 率 為 5.1% 201 年 衰 退 並 不 令 人 意 外, 其 衰 退 原 因, 主 要 為 全 球 前 兩 大 市 場 中 國 大 陸 與 美 國 新 增 裝 置 量 均 衰 退, 特 別 是 美 國 國 會 對 於 延 長 風 電 補 貼 期 限 仍 在 爭 論 中, 產 業 提 前 反 應 造 成 201 年 美 國 新 增 裝 置 量 估 計 僅 約 1GW, 較 2012 年 1GW 大 幅 下 降 在 累 計 裝 置 量 方 面, 至 201 年 為 止, 全 球 已 安 裝 之 風 力 機 容 量 達 21,559 MW, 較 2012 年 的 285,761 MW 成 長 1%, 過 去 五 年 (2009~201) 平 均 成 長 率 為 21.4% 2009~201 全 球 風 力 發 電 裝 置 量 裝 置 量 (MW) 2 工 程 論 著 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 ~201 年 全 球 風 力 發 電 裝 置 量 二 主 要 國 家 市 場 分 析 201 年 全 球 前 十 大 風 電 市 場 與 往 年 有 些 變 化, 如 表 1 所 示 2012 年 美 國 超 越 中 國 大 陸 成 為 全 球 最 大 風 電 市 場, 但 中 國 大 陸 在 2009~2011 年 連 續 三 年 居 世 界 首 位, 2012 年 雖 退 居 第 二 位, 但 201 年 又 重 回 世 界 首 位, 且 201 年 新 增 裝 置 量 約 為 全 球 一 半 美 國 201 年 裝 置 量 不 到 2012 年 之 十 分 之 一, 退 到 第 六 位 德 國 2012 年 第 三 位,201 年 升 至 第 二 位 另 外, 巴 西 與 羅 馬 尼 亞 持 續 進 入 前 十 大 國 家, 法 國 則 早 已 退 出 十 名 外 28 No.10 July 2014

29 No.10 July 工 程 論 著

30 2 工 程 論 著 0 No.10 July 2014 表 年 全 球 前 十 大 新 增 裝 置 量 國 家 排 序 國 家 占 比 (%) 表 年 全 球 前 十 大 累 計 裝 置 量 國 家 累 計 占 比 (%) 1 中 國 大 陸 17,61 12,960 16, % 44.5% 2 德 國 2,007 2,415,27 9.0% 5.5% 印 度,00 2,6 1, % 59.0% 4 英 國 1,29 1,958 1,8 5.1% 64.1% 5 加 拿 大 1, , % 68.5% 6 美 國 6,810 1,124 1,084.0% 71.5% 7 巴 西 58 1, % 74.1% 8 波 蘭 % 76.6% 9 瑞 典 % 78.6% 10 羅 馬 尼 亞 % 80.5% 合 計 4,610 7,455 29,089 世 界 占 比 8.0% 8.% 80.5% 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 排 序 國 家 占 比 (%) 累 計 占 比 (%) 1 中 國 大 陸 62,412 75,72 91, % 28.4% 2 美 國 47,084 60,208 61, % 47.5% 德 國 29,248 1,467 4, % 58.2% 4 西 班 牙 21,50 22,462 22,67 7.0% 65.2% 5 印 度 16,266 18,602 20, % 71.6% 6 英 國 7,155 9,11 10,946.4% 75.0% 7 義 大 利 6,7 7,998 8, % 77.6% 8 法 國 6,86 7,59 8, % 80.1% 9 加 拿 大 5,278 6,214 7,81 2.4% 82.5% 10 丹 麥,927 4,17 4, % 84.0% 合 計 206,288 24, ,528 世 界 占 比 85.6% 85.1% 84.1% 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 在 累 計 裝 置 容 量 方 面, 中 國 大 陸 持 續 維 持 全 球 最 大 風 電 國 家 地 位, 其 累 計 裝 置 量 約 達 全 球 之 三 成, 前 10 大 國 家 名 單 和 去 年 完 全 相 同, 詳 如 表 2 中 國 大 陸 與 美 國 仍 將 為 全 球 兩 大 市 場, 2012 年 新 增 裝 置 量 合 計 約 占 全 球 市 場 六 成, 201 年 新 增 裝 置 量 占 47.5% 以 下 分 別 就 全 球 最 大 的 兩 個 市 場 : 中 國 大 陸 與 美 國 之 發 展 狀 況 作 更 詳 細 的 分 析 : ( 一 ) 中 國 大 陸 中 國 大 陸 從 2005 年 開 始 積 極 推 動 風 力 發 電 裝 置, 並 發 展 風 電 產 業, 如 圖 2 所 示 2005~2010 年 風 電 市 場 複 合 成 長 率 (CAGR) 為 107%, 每 年 市 場 成 長 超 過 一 倍 2009~2011 年 間 為 全 球 最 大 的 風 電 市 場,2012 年 小 幅 落 後 美 國 位 居 第 2 位, 但 201 年 又 重 回 首 位 然 因 風 力 機 裝 置 速 度 過 快, 電 網 建 設 速 度 趕 不 上, 無 法 從 風 力 機 密 集 的 內 蒙 古 東 北 等 地, 將 電 力 傳 送 至 用 電 量 較 多 之 華 北 華 東 地 區, 造 成 嚴 重 棄 風 現 象 中 國 大 陸 政 府 從 2010 年 開 始, 將 政 策 目 標 由 裝 置 量 改 為 發 電 量, 加 速 電 網 的 建 設, 對 於 新 申 請 開 發 風 場 的 案 件 嚴 格 控 管 未 來 中 國 大 陸 風 電 發 展 仍 以 陸 域 風 電 為 主 軸, 但 仍 積 極 推 動 離 岸 風 電, 現 階 段 以 潮 間 帶 先 行 試 點, 目 標 為 2015 年 累 計 5GW 2020 年 0GW, 惟 開 發 進 度 較 原 先 預 期 落 後, 主 要 原 因 在 於 離 岸 風 電 主 要 的 技 術 門 檻 在 於 海 事 工 程, 中 國 大 陸 廠 商 在 此 方 面 經 驗 仍 不 太 足 夠 因 此, 雖 然 示 範 計 畫 相 當 積 極 推 動, 安 裝 進 度 仍 不 如 預 期, 待 其 內 部 整 合 後 離 岸 風 電 裝 置 量 可 望 有 較 快 速 的 成 長

31 中 國 大 陸 近 五 年 風 電 裝 置 容 量 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 2 中 國 大 陸 近 五 年 風 電 裝 置 容 量 美 國 近 五 年 風 電 裝 置 容 量 裝 置 容 量 (MW) 裝 置 容 量 (MW) 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 美 國 近 五 年 風 電 裝 置 容 量 ( 二 ) 美 國 現 階 段 美 國 風 電 主 要 補 助 政 策, 為 美 國 歷 年 風 力 政 策 變 化 幅 度 大, 聯 邦 政 府 因 應 2008~2009 年 金 融 海 嘯, 在 使 得 美 國 風 電 市 場 變 動 劇 烈 美 國 曾 在 2009 年 2 月 頒 布 之 振 興 經 濟 法 案 (The 年 與 2010 年 因 政 策 改 變 American Recovery and Reinvestment Act 致 風 電 市 場 大 幅 衰 退, 使 得 產 業 面 臨 困 of 2009), 提 供 風 電 設 備 投 資 可 獲 得 聯 邦 境 如 圖 所 示 201 年 美 國 風 電 政 策 波 稅 抵 減 之 優 惠, 風 電 業 者 可 在 投 資 稅 額 折 甚 大, 對 於 美 國 風 電 產 業 產 生 重 大 影 抵 減 (Investment Tax Credit;ITC) 與 發 電 響 稅 額 抵 減 (Production Tax Credit;PTC) 兩 者 則 一, 此 方 案 於 2012 年 底 截 止, 引 發 No.10 July 工 程 論 著

32 美 國 風 電 開 發 商 趕 在 截 止 日 前 搶 裝, 並 在 2012 年 底 以 前 併 網, 這 使 得 2012 年 美 國 新 增 安 裝 量 暴 增,201 年 卻 巨 幅 衰 退, 連 帶 使 得 全 球 新 增 裝 置 量 下 滑 三 主 要 設 備 供 應 商 市 占 率 分 析 201 年 全 球 前 十 大 供 應 商 詳 如 表 所 示, 依 照 排 名 分 別 為 :(1) 丹 麥 Vestas;(2) 中 國 大 陸 金 風 科 技 ;() 德 國 Enercon;(4) 德 國 Siemens;(5) 印 度 Suzlon;(6) 美 國 GE Wind;(7) 西 班 牙 Gamesa;(8) 中 國 大 陸 聯 合 動 力 ;(9) 中 國 大 陸 明 陽 風 電 ;(10) 德 國 Nordex 中 國 大 陸 有 三 家 廠 商 位 於 前 十 大 內, 第 11 至 15 名 均 為 中 國 大 陸 廠 商, 依 序 為 (11) 遠 景 能 源 ;(12) 湘 電 風 能 ;(1) 華 銳 風 電 ;(14) 上 海 電 氣 ;(15) 海 裝 風 電 丹 麥 Vestas 在 2000~2011 年 連 續 12 年 保 持 全 球 風 力 機 系 統 第 一 名 的 地 位,2012 年 被 美 國 GE 超 越, 落 居 第 二 位,201 年 重 回 第 一 位 主 要 變 化 為 美 國 GE Wind, 因 201 年 美 國 市 場 規 模 大 幅 衰 退 使 得 市 占 率 下 滑, 中 國 大 陸 市 場 由 金 風 科 技 一 枝 獨 秀, 大 幅 領 先 其 他 廠 商, 華 銳 風 電 在 2010 年 全 球 排 名 第 二 位,2011 年 起 營 運 逐 漸 走 下 坡,201 年 退 出 全 球 前 十 大 表 2009~201 年 全 球 風 力 發 電 市 場 主 要 供 應 商 分 析 廠 商 國 別 市 占 率 排 名 市 占 率 排 名 市 占 率 排 名 市 占 率 排 名 市 占 率 排 名 Vestas 丹 麥 1.1% % % % % 1 金 風 科 技 中 國 大 陸 11.0% 2 6.0% 7 9.4% 2 9.5% 4 7.2% 4 2 工 程 論 著 2 No.10 July 2014 Enercon 德 國 9.8% 8.2% 4 7.9% 5 7.2% 5 8.5% 5 Siemens 德 國 7.4% 4 9.5% 6.% 9 5.9% 9 5.9% 9 Suzlon 印 度 6.6% % 1 8.8% 9.6% 9.8% 6 GE Wind 美 國 5.5% 6 6.1% 6 8.2% 4 6.6% % Gamesa 西 班 牙 5.% 7 7.4% 5 7.7% 6 6.9% 6 6.7% 8 聯 合 動 力 明 陽 風 電 中 國 大 陸 中 國 大 陸 4.0% 8 4.7% 8 7.1% 8 4.2% % 10.5% 9 2.7% % % % Nordex 德 國.% % % 11 2.% % 遠 景 能 源 湘 電 風 能 華 銳 風 電 上 海 電 氣 海 裝 風 電 中 國 大 陸 中 國 大 陸 中 國 大 陸 中 國 大 陸 中 國 大 陸.0% % % % 1 1.% % 1.2% 9 7.% % 2 9.2% 2 2.7% % 1 1.8% % % 15 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05)

33 表 年 歐 盟 主 要 國 家 離 岸 風 力 機 設 置 數 量 與 併 網 容 量 國 家 比 利 時 英 國 德 國 丹 麥 瑞 典 西 班 牙 合 計 (MW) 風 場 數 風 力 機 併 網 數 併 網 容 量 (MW) 資 料 來 源 :EWEA GWEC 工 研 院 整 理 (2014/05) 四 離 岸 風 電 市 場 分 析 自 1991 年 丹 麥 於 其 淺 海 設 置 全 球 首 個 Vindeby 離 岸 風 場 以 來, 根 據 全 球 風 能 理 事 會 (GWEC) 統 計, 過 去 三 年, 全 球 累 計 離 岸 風 電 裝 置 容 量 分 別 為 2011 年 的 4,117MW 2012 年 的 5,415MW 以 及 201 年 的 7,046MW(BTM 統 計 為 6,82MW) 風 力 機 單 機 規 格 從 450kW 至 7-8MW, 過 去 20 年 來 成 本 降 幅 達 0%, 風 場 位 置 已 朝 向 水 深 40 公 尺, 距 離 海 岸 達 100 公 里 目 前 全 球 超 過 90% 的 離 岸 風 場 位 於 歐 洲 海 域, 包 括 北 海 波 羅 的 海 及 大 西 洋 而 亞 洲 的 中 國 大 陸 日 本 南 韓 及 台 灣 以 及 美 國 亦 積 極 發 展 中 根 據 歐 洲 風 能 協 會 (EWEA) 的 統 計 詳 如 表 4, 201 年 歐 洲 離 岸 風 力 新 增 安 裝 量 為 1,568MW, 較 2012 年 成 長 4%,201 年 歐 洲 離 岸 風 力 累 計 安 裝 量 達 6,562MW, 迄 今 全 歐 洲 總 計 有 11 個 國 家 2080 部 離 岸 風 力 機 69 個 離 岸 風 場 完 成 併 網 發 電, 佔 整 個 歐 盟 風 電 設 置 量 的 14%, 每 年 可 生 產 電 力 達 240 億 度 電 (24 TWh), 約 可 供 應 歐 盟 電 力 需 求 的 0.7% 圖 4 所 示 為 201 年 歐 洲 主 要 離 岸 風 力 新 增 設 置 量, 依 序 分 別 為 英 國 7MW 佔 47% 丹 麥 50MW 佔 22% 德 國 240MW 佔 15% 以 及 比 利 時 192MW 佔 12% 其 中 72% 風 場 位 於 北 海 海 域,28% 風 場 位 於 波 羅 的 海 海 域 201 年 全 球 新 增 裝 置 量 達 1,61MW, 增 加 的 原 因 為 英 國 離 岸 風 電 市 場 持 續 成 長, 加 上 比 利 時 丹 麥 德 國 荷 蘭 瑞 典 等 國 之 完 工 案 例 201 年 德 國 西 門 子 (Siemens) 為 全 球 離 岸 風 電 主 要 設 備 供 應 商, 供 貨 佔 比 為 69%, 丹 麥 DONG Energy 為 主 要 離 岸 風 場 開 發 商, 開 發 佔 比 達 49%, 丹 麥 Bladt 公 司 為 主 要 水 下 基 礎 供 應 商, 佔 比 達 7% 位 於 英 國 東 南 方 肯 特 郡 (Kent) 外 海 的 London Array 離 岸 風 場, 安 裝 175 支 西 門 子 SWT-120.6MW 離 岸 風 力 機, 總 裝 置 容 量 為 60MW, 約 可 供 應 英 國 50 萬 戶 家 庭 一 年 的 用 電, 於 201 年 7 月 4 日 舉 行 啟 用 典 禮, 此 風 場 容 量 超 越 英 國 Greater Gabbard 風 場, 成 為 全 球 規 模 最 大 離 岸 風 場 London Array 落 成 後, 英 國 離 岸 風 電 累 計 裝 置 量 由 2,516MW 提 升 至,146MW, 更 加 鞏 固 英 國 在 離 岸 風 電 應 用 之 全 球 領 地 位 201 年 歐 洲 地 區 離 岸 風 場 仍 以 單 樁 (Monopile) 為 主 要 水 下 基 礎 型 式, 數 量 490 支, 占 比 79%, 其 次 依 序 分 別 為 Tripod(87,14%) Jackets(9,6%), Tripiles(8,1%) 及 1 座 重 力 式 基 礎 (gravity foundation) 2 工 程 論 著 No.10 July, 2014

34 201 年 全 球 離 岸 風 力 累 計 裝 置 容 量 裝 置 容 量 (MW) 資 料 來 源 :GWEC 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 ~201 年 全 球 主 要 國 家 離 岸 風 電 新 增 / 累 計 裝 置 容 量 2 工 程 論 著 4 No.10 July, 2014 一 全 球 市 場 規 模 仍 不 斷 擴 大 根 據 市 場 調 查 公 司 Navigant Research/BTM Consulting 的 告, 預 估 2014 年 全 球 風 電 新 增 裝 置 量 為 46,854MW 如 圖 5 所 示, 較 201 年 成 長 0% 隨 後 呈 現 穩 定 發 展, 預 計 2018 年 新 增 安 裝 量 達 55.6GW, 累 計 裝 置 容 量 將 可 達 572GW 全 球 風 電 市 場 仍 以 陸 域 為 主, 但 占 風 電 市 場 超 過 九 成 的 陸 域 風 電 僅 平 穩 發 展, 使 得 整 體 風 電 市 場 成 長 趨 緩,2014~2018 年 複 合 成 長 率 (CAGR) 為 1.7% 二 離 岸 風 電 市 場 成 長 率 高 又 根 據 市 場 調 查 公 司 Navigant Research/BTM Consulting 的 告 顯 示, 未 來 幾 年 離 岸 風 力 發 電 設 置 量 將 會 快 速 成 長,2018 年 離 岸 風 力 將 佔 風 力 發 電 總 設 置 量 需 求 的 15.6% 歐 洲 仍 將 是 主 要 離 岸 風 電 市 場,2018 年 歐 洲 離 岸 風 電 設 置 量 約 為 歐 洲 風 電 市 場 的 三 分 之 一, 達 到 29.6%, 英 國 與 德 國 為 主 要 歐 洲 領 國 家, 而 中 國 大 陸 於 2016 年 起 亦 將 有 顯 著 性 之 增 長, 詳 如 圖 6 預 估 2014 年 全 球 新 增 裝 置 量 為 2,290MW, 較 201 年 成 長 %, 預 估 2018 年 可 達 8,67MW,2014~2018 年 複 合 率 為 9.5% 目 前 離 岸 風 電 主 要 發 展 地 區 為 歐 洲, 發 展 較 快 的 國 家 包 括 英 國 德 國 丹 麥 荷 蘭 比 利 時 等 現 階 段 英 國 發 展 最 快, 未 來 兩 年 德 國 將 後 來 居 上, 緊 接 著 中 國 大 陸 預 估 三 年 後 將 超 越 英 德, 成 為 全 球 最 大 市 場 英 德 中 三 國 為 未 來 幾 年 全 球 離 岸 風 電 主 要 市 場, 約 占 全 球 離 岸 風 電 市 場 八 成 左 右 現 階 段 離 岸 風 電 占 整 體 風 電 市 場 比 例 仍 低, 但 離 岸 風 電 成 長 速 度 高 於 陸 域 風 電, 離 岸 風 電 占 整 體 市 場 比 例 將 逐 漸 提 升, 預 估 2014 年 離 岸 風 電 新 增 裝 置 量 占 整 體 風 電 市 場 新 增 量 4.9%, 預 計 至 2018 年 新 增 裝 置 量 比 例 將 達 15.6%, 但 累 計 裝 置 量 僅 約 6%

35 2014~2018 全 球 風 力 發 電 裝 置 量 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 ~2018 年 全 球 風 力 發 電 裝 置 量 預 測 2014~2018 全 球 離 岸 風 力 發 電 裝 置 量 裝 置 量 (MW) 裝 置 容 量 (MW) 資 料 來 源 :Navigant Research/BTM Consult; 工 研 院 整 理 (2014/05) 圖 ~2018 年 全 球 離 岸 風 電 裝 容 量 預 測 三 風 力 機 設 備 商 研 發 大 型 化 機 組 與 提 高 美 國 市 場 為 主 的 GE Wind 與 Siemens 市 占 率 將 提 競 爭 力 升 ; 歐 洲 市 場 約 略 保 持 平 盤, 歐 洲 廠 商 大 致 與 201 年 水 準 相 當 整 體 而 言, 全 球 前 幾 大 廠 商 2014 年 主 要 供 應 商 市 場 佔 有 率 將 隨 著 各 地 不 會 變 換, 只 是 名 次 略 有 更 動, 丹 麥 Vestas 中 區 市 場 的 消 長, 呈 現 不 一 樣 的 風 貌 中 國 大 陸 國 大 陸 金 風 科 技 德 國 Enercon 可 望 持 續 維 持 全 持 續 為 全 球 最 大 風 電 市 場, 金 風 科 技 可 望 持 續 球 前 三 大 的 地 位 保 持 龍 頭 地 位 ;2014 年 美 國 市 場 回 升, 估 計 以 No.10 July, 工 程 論 著

36 資 料 來 源 : 工 研 院 IEK (2014/0) 圖 7 國 際 大 廠 5MW 以 上 離 岸 風 力 機 開 發 進 度 2 工 程 論 著 6 No.10 July, 2014 離 岸 風 力 機 大 型 化 有 助 於 單 位 成 本 下 降, 在 工 程 條 件 許 可 下, 離 岸 風 電 系 統 將 朝 大 型 化 發 展, 現 階 段 全 球 離 岸 風 電 主 流 機 種 為 ~4MW 風 力 機, 未 來 趨 勢 為 5MW 以 上 風 力 機, 如 圖 7 所 示 全 球 多 家 廠 商 投 入 5MW 以 上 離 岸 風 力 機 之 開 發, 目 前 已 有 商 轉 實 績 為 法 國 AREVA 德 國 Senvion( 原 Repower) 與 BARD 三 家 廠 商 目 前 在 試 運 轉 中 的 廠 商 包 括 中 國 大 陸 湘 電 華 銳 風 電 西 班 牙 Gamesa 德 國 Siemens 法 國 Alstom 南 韓 Samsung( 三 星 重 工 ) 等 廠 商 ; 開 發 中 廠 商 包 括 中 國 大 陸 海 裝 風 電 東 方 汽 輪 機 金 風 科 技 聯 合 動 力, 南 韓 STX 南 韓 Hyundai( 現 代 重 工 ) 日 本 Mitsubishi( 三 菱 重 工 ) DSME( 大 宇 造 船 ) 西 班 牙 Gamesa 與 丹 麥 Vestas 等 廠 商 一 面 對 全 球 暖 化 與 對 於 核 能 之 疑 慮, 各 國 積 極 投 入 再 生 能 源 之 設 置 與 技 術 開 發, 展 望 2014~2018 年, 全 球 風 力 發 電 市 場 仍 強 勁 成 長, 風 力 發 電 已 逐 漸 成 為 全 球 主 要 電 力 來 源 之 一 風 力 發 電 佔 全 球 電 力 需 求 配 比 逐 年 提 高, 根 據 BTM 與 IEA 統 計,201 年 風 力 發 電 量 占 全 球 電 力 供 應 2.87%, 未 來 比 例 將 持 續 成 長, 預 計 2018 年 可 超 過 5.06%,202 年 更 高 達 7.28% 二 展 望 2014 年, 在 中 國 大 陸 與 美 國 市 場 回 穩, 加 上 新 興 地 區 與 離 岸 風 電 帶 動 下, 全 球 新 增 裝 置 量 可 望 較 201 年 強 勁 反 彈 尤 其 從 現 在 起 五 年 (2014~2018) 全 球 陸 域 風 電 市 場 複 合 成 長 率 僅 為 1.7%, 離 岸 風 電 則 為 2.9% 陸 域 風 電

37 已 進 入 市 場 成 熟 期, 離 岸 風 電 則 在 快 速 發 展 中, 為 全 球 各 國 及 各 廠 商 主 要 關 注 焦 點 三 我 國 政 府 於 2012 年 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, 希 望 於 現 有 陸 域 風 電 621MW 設 置 量 之 基 礎 上, 全 力 推 動 國 內 風 力 發 電 之 設 置 與 發 展 我 國 風 電 應 用 短 期 目 標 於 2015 年 完 成 我 國 首 座 離 岸 風 電 示 範 機 組 ; 中 期 目 標 在 2020 年 完 成 陸 域 風 場 開 發, 離 岸 風 電 累 計 裝 置 達 20MW; 長 期 目 標 在 200 年 累 計 安 裝 約 600 架 容 量 000MW 離 岸 風 力 機, 與 陸 域 450 架 1200MW 風 力 機, 合 計 共 設 置 超 過 1,000 架 風 力 機, 總 裝 置 容 量 達 4,200 MW, 占 我 國 再 生 能 源 設 置 目 標 % 以 上 四 展 望 未 來, 政 府 於 今 年 召 開 全 國 能 源 會 議 後, 希 望 能 更 為 擴 大 再 生 能 源 之 配 比, 於 千 架 海 陸 風 力 機 目 標 基 礎 下, 提 高 風 力 發 電 設 置 目 標 量, 更 提 前 完 成 千 架 海 陸 風 力 機 目 標 五 我 國 風 電 產 業 上 中 下 游 整 體 產 業 鏈 已 漸 趨 完 整, 且 具 備 完 整 製 造 業 能 量, 目 前 陸 域 風 力 機 組 除 塔 架 外, 零 組 件 幾 乎 100% 進 口, 後 續 關 鍵 元 件 備 品 亦 須 仰 賴 進 口, 不 利 於 風 場 之 運 維 成 本 與 時 效 之 掌 控 展 望 未 來, 於 此 國 內 離 岸 風 電 市 場 正 起 步 階 段, 且 政 府 積 極 推 動 離 岸 風 場 設 置 目 標 政 策 下, 期 盼 國 內 能 建 立 相 關 國 內 製 造 業 與 服 務 業 能 量 自 主 性 一 能 源 為 人 類 本 世 紀 最 重 要 之 議, 面 對 全 球 暖 化 與 對 於 核 能 之 疑 慮, 風 力 發 電 已 成 為 發 展 最 為 亮 眼 的 再 生 能 源 項 目 201 年 全 球 風 力 發 電 量 占 全 球 電 力 供 應 2.87%, 未 來 比 例 將 持 續 成 長 二 201 年 全 球 風 力 發 電 新 增 安 裝 量 為 4,450MW, 較 2012 年 46,69MW 衰 退 26.1%, 衰 退 主 要 原 因 為 美 國 停 止 風 電 補 貼, 引 發 市 場 大 幅 衰 退, 可 見 政 府 的 政 策 對 於 該 國 風 力 發 電 之 發 展 有 重 大 影 響 三 離 岸 風 電 市 場 蓬 勃 發 展, 吸 引 眾 多 廠 商 投 入, 現 階 段 離 岸 風 電 仍 以 歐 洲 市 場 占 絕 大 比 例, 市 場 由 德 國 Siemens 市 占 率 居 首, 未 來 三 年 Siemens 可 望 持 續 稱 霸 離 岸 風 電 市 場 但 同 時 間 其 他 廠 商 也 積 極 開 發 下 一 代 風 力 機 產 品, 在 2015 年 以 後, 各 廠 商 逐 漸 推 出 下 一 代 離 岸 風 力 機, 預 計 將 展 開 新 一 波 的 戰 局 四 我 國 已 訂 定 千 架 海 陸 風 力 機 目 標, 離 岸 風 力 示 範 獎 勵 辦 法 已 啟 動 發 展 離 岸 風 力 之 第 一 步 且 為 最 重 要 的 一 步, 未 來 期 望 透 過 示 範 計 畫 之 成 功 案 例, 建 立 國 內 離 岸 風 力 發 展 流 程 與 經 濟 效 益 分 析 資 訊, 再 透 過 後 續 區 塊 開 發 之 規 模 化 市 場 商 機, 達 成 國 內 離 岸 風 電 設 置 量 目 標 並 有 效 帶 動 國 內 離 岸 風 電 產 業 發 展 1. Navigant Research, a BTM Wind Report, World Market Update 201 International Wind Energy Development Forecast ", 26th March GWEC, Global Wind Report Annual Market Update 201".. 千 架 海 陸 風 力 機 風 力 資 訊 整 合 平 台, No.10 July, 工 程 論 著

38 2 工 程 論 著 中 華 技 術 ENGINEERING 關 鍵 字 : 風 能 評 估 (Wind resource assessment) 離 岸 風 場 (Offshore wind farm) 潛 在 場 址 (Potential site) 工 業 技 術 研 究 院 / 綠 能 所 / 資 源 應 用 技 術 組 風 能 開 發 研 究 室 / 研 究 員 / 陳 美 蘭 1 工 業 技 術 研 究 院 / 綠 能 所 / 資 源 應 用 技 術 組 風 能 開 發 研 究 室 / 副 研 究 員 / 胡 哲 魁 2 摘 要 ABSTRACT 找 尋 潛 在 場 址 是 開 發 離 岸 風 力 發 電 場 的 首 要 任 務, 利 用 高 解 析 度 風 力 潛 能 模 擬 技 術 以 及 風 能 評 估 軟 體, 並 蒐 集 風 能 觀 測 資 料 庫 進 行 評 估 驗 證, 可 提 供 潛 在 場 址 之 風 能 評 估 技 術 服 務, 以 規 劃 風 場 開 發 前 置 作 業 以 及 掌 握 風 力 電 場 投 資 風 險 建 構 豐 富 的 風 能 圖 層 資 料 庫, 包 含 整 合 國 內 環 境 生 態 敏 感 區 地 形 地 貌 發 展 管 制 區 及 變 電 所 等 影 響 開 發 資 訊, 利 用 地 理 資 訊 系 統 可 快 速 篩 選 潛 在 場 址, 並 預 估 離 岸 風 力 電 場 開 發 之 可 開 發 量, 以 作 為 未 來 政 府 擬 定 推 動 政 策 及 業 者 投 資 之 重 要 參 考 依 據 8 No.10 July 2014

39 1 2 壹 前 言 國 外 風 電 開 發 業 者 或 風 力 機 製 造 商 陸 續 朝 深 水 區 域 進 行 風 電 場 開 發 或 風 力 機 測 試, 一 方 面 可 解 決 土 地 問 減 少 影 響 人 類 活 動 範 圍, 另 一 方 面 也 可 以 擷 取 到 更 好 的 風 能 得 到 更 大 的 發 電 效 益, 並 朝 大 型 化 風 力 機 發 展 除 了 積 極 發 展 大 型 化 風 力 機 組 外, 許 多 國 家 的 政 府 研 究 機 構 成 立 風 力 資 源 研 究 部 門, 針 對 地 區 性 的 潛 在 風 能 進 行 國 家 型 計 畫 研 究 與 調 查, 為 了 全 面 性 地 瞭 解 風 力 潛 能 優 劣 分 佈 情 況, 以 快 速 找 尋 適 合 風 力 發 電 開 發 的 場 址, 作 為 風 力 發 電 後 續 開 發 時 的 參 考 依 據 然 而, 風 力 發 電 最 大 的 問 之 一 就 是 風 的 不 穩 定 性, 一 個 好 的 場 址 必 須 具 備 的 首 要 開 發 條 件 就 是 風 能 優 劣, 故 場 址 細 部 規 劃 評 估 工 作 有 其 必 要 性, 唯 有 透 過 業 的 審 慎 評 估 與 規 劃, 對 風 電 開 發 業 者 的 投 資 較 有 保 障, 對 融 資 銀 行 也 是 一 種 擔 保 證 明, 對 國 家 整 體 推 動 風 電 之 計 畫 更 是 不 可 或 缺 的 研 究 台 灣 目 前 陸 域 優 良 風 場 開 發 已 趨 近 飽 和, 朝 離 岸 風 場 開 發 推 動 已 是 目 前 政 府 的 主 要 能 源 政 策 離 岸 風 力 發 電 場 址 之 選 擇 條 件 除 首 重 於 風 能 優 劣 外, 尚 須 考 量 當 地 的 自 然 環 境 是 否 許 2 工 程 論 著 No.10 July

40 可, 例 如 場 址 現 地 的 波 浪 海 流 等 海 象 條 件 是 影 響 風 力 機 基 礎 的 主 要 外 力, 潮 汐 海 溫 則 是 風 力 機 基 礎 設 計 需 要 考 量 的 基 本 條 件 場 址 海 床 之 水 深 地 形 變 化 則 會 影 響 到 風 力 機 基 礎 的 穩 固 性, 而 海 域 地 質 的 背 景 條 件 則 為 風 力 機 基 礎 選 擇 設 計 規 劃 的 重 要 依 據 為 了 因 應 未 來 深 海 地 區 風 力 開 發, 工 研 院 已 於 FY99 開 始 陸 陸 續 續 進 行 深 水 海 域 潛 在 場 址 評 估, 以 下 分 別 介 紹 風 能 評 估 應 用 以 及 我 國 離 岸 風 力 電 場 開 發 潛 能 之 理 論 值 貳 風 能 評 估 應 用 台 灣 海 峽 因 地 理 環 境 特 殊, 具 有 豐 富 的 風 力 資 源 可 作 為 再 生 能 源 發 展 然 而 海 域 風 能 雖 佳, 但 是 離 岸 風 力 電 場 開 發 之 風 險 高 於 陸 域, 在 尚 未 瞭 解 風 場 實 際 特 性 之 前, 無 法 貿 然 投 入 開 發, 仍 需 進 行 細 部 的 風 能 評 估, 才 能 有 效 降 低 風 險 目 前 大 部 分 的 風 能 評 估 方 式 仍 是 實 地 觀 測 為 主 數 值 模 擬 為 輔, 應 用 場 址 大 致 上 分 為 三 種 類 型 : 陸 域 海 域 以 及 複 雜 地 形, 其 中 後 者 評 估 誤 差 是 相 對 高 許 多, 在 應 用 上 也 是 有 許 多 不 確 定 因 素, 以 下 就 風 能 評 估 應 用 方 式 進 行 介 紹 一 台 灣 地 區 風 力 潛 能 分 析 2 工 程 論 著 大 範 圍 的 長 期 氣 象 分 析 需 仰 賴 具 有 全 球 氣 象 網 格 資 料, 此 資 料 已 將 船 舶 探 空 地 面 觀 測 遙 測 衛 星 與 雷 達 等 資 料 同 化 為 分 析 場, 資 料 遍 佈 全 球 而 且 時 間 長, 唯 一 的 缺 點 就 是 資 料 空 間 解 析 度 不 夠 高, 無 法 解 析 到 風 力 電 場 的 規 模 大 小 離 岸 風 能 評 估 主 要 方 法 是 利 用 氣 象 模 式 模 擬 海 域 觀 測 衛 星 影 像 或 衛 星 反 演 風 場 進 行 多 重 比 對 分 析, 以 得 到 大 範 圍 高 解 析 度 之 風 能 特 性 資 訊 衛 星 資 料 總 類 繁 多, 應 用 於 風 能 分 析 主 要 是 以 氣 象 海 洋 為 主 的 衛 星 觀 測, 例 如 歐 洲 太 空 總 署 SAR(Synthetic Aperture Radar) 美 國 太 空 總 署 海 洋 衛 星 等 其 中 又 以 美 國 太 空 總 署 的 (Jet Propulsion Laboratory) 海 洋 觀 測 資 料 種 類 多 且 豐 富, 具 有 遍 佈 全 球 高 解 析 度 的 海 平 面 風 場 資 料, 包 含 SSM/I TMI AMSR QuikSCAT MSU 等 遙 測 衛 星 的 氣 象 資 料, 以 及 提 供 全 球 即 時 之 熱 帶 氣 旋 情 供 瀏 覽, 除 預 測 路 徑 外, 亦 有 海 水 溫 度 風 場 分 佈 和 降 雨 強 度 等 分 析 因 此 衛 星 海 平 面 風 場 資 料 對 於 缺 乏 觀 測 資 料 的 海 域 有 很 大 的 幫 助, 歐 洲 北 海 日 本 巴 西 中 國 美 國 等 海 域 地 區, 各 國 政 府 或 研 究 單 位 在 開 放 離 岸 電 場 開 發 前, 皆 已 投 入 離 岸 風 能 評 估 研 究, 利 用 數 值 模 擬 進 行 長 期 評 估 以 找 尋 優 良 潛 在 場 址 工 研 院 在 2007 年 至 2010 年 利 用 The Weather Research and Forecasting Model( 以 下 簡 稱 WRF) 數 值 模 式 進 行 時 序 列 模 擬 研 究, 透 過 分 析 比 對 並 推 估 不 同 高 度 的 風 40 No.10 July 2014

41 No.10 July 工 程 論 著

42 場 數 據, 完 成 建 置 台 灣 地 區 2 km 2 km 解 析 度 之 風 場 模 擬 分 佈 資 料 ( 如 圖 1 所 示 ), 可 作 為 政 府 擬 定 風 電 推 動 政 策 以 及 篩 選 潛 在 場 址 之 重 要 依 據 生 一 個 風 功 率 頻 譜 密 度 風 速 計 的 特 性 取 樣 速 率 和 平 均 的 週 期 對 於 記 錄 量 測 值 都 會 影 響 擾 流 強 度 計 算, 從 測 量 資 料 預 估 擾 流 強 度 時 應 考 慮 這 些 影 響 若 無 實 際 觀 測 資 料, 亦 可 由 鄰 近 圖 1 台 灣 離 岸 地 區 年 平 均 風 速 (m/s) 與 風 能 密 度 (W/m 2 ) 之 風 力 潛 能 分 布 圖 2 工 程 論 著 42 No.10 July 2014 二 特 定 場 址 風 能 特 性 分 析 在 評 估 特 定 場 址 風 能 特 性 時 至 少 須 包 含 輪 轂 高 度 年 平 均 風 速 50 年 再 現 週 期 之 極 端 風 速 風 速 機 率 分 布 函 數 擾 流 強 度 垂 直 風 切 以 及 空 氣 密 度 之 基 本 參 數 風 況 條 件 可 以 由 特 定 場 址 的 量 測 結 果 決 定, 其 中 空 氣 密 度 若 無 法 由 量 測 求 得, 則 可 由 ISO25:1975 規 範 定 義 之, 在 此 定 義 為 kg/m 此 外, 量 測 期 間 須 涵 蓋 所 有 季 節 變 化 以 及 顯 著 影 響 風 況 的 天 氣 系 統, 如 果 是 在 海 上 則 量 測 高 度 須 足 以 消 除 海 平 面 波 浪 之 干 擾 擾 流 標 準 差 可 藉 由 適 當 的 統 計 方 法 從 量 測 風 速 資 料 來 求 得, 且 量 測 頻 率 須 足 以 產 測 站 透 過 風 能 相 關 性 分 析 利 用 長 期 觀 測 資 料 推 估 之 雖 然 海 域 風 場 變 化 相 對 穩 定, 但 是 缺 乏 觀 測 資 料, 不 管 是 風 能 觀 測 站 固 定 式 觀 測 或 者 SO- DAR RASS Radar LIDAR 等 移 動 式 遙 測, 皆 需 針 對 定 點 場 址 投 入 時 間 與 成 本 才 得 以 完 成, 所 以 當 特 定 場 址 鄰 近 地 區 無 任 何 觀 測 資 料 可 作 為 分 析 或 參 考 依 據 時, 透 過 中 尺 度 數 值 模 擬 結 合 局 部 評 估 風 能 之 方 法, 可 提 高 資 料 的 空 間 與 時 間 解 析 度, 以 彌 補 長 時 間 觀 測 資 料 之 不 足, 進 而 有 效 性 及 快 速 性 地 評 估 場 址 風 能 特 性 以 嘉 義 外 傘 頂 洲 為 例, 進 行 年 WRF 時 序

43 列 數 值 模 擬 與 定 點 量 化 分 析, 並 探 討 其 風 能 特 性, 以 期 可 應 用 至 其 它 離 岸 場 址 之 風 能 特 性 分 析 分 析 結 果 採 用 模 式 Domain 2 km 2 km 解 析 度 輸 出 之 U 向 量 與 V 向 量, 以 網 格 內 差 方 式 計 算 各 觀 測 站 所 在 之 網 格 點 (U,V) 風 場 大 小, 由 於 模 式 設 計 是 採 隨 地 勢 座 標, 每 一 層 在 不 同 時 間 點 輸 出 的 高 度 場 皆 不 盡 相 同, 為 了 與 風 能 觀 測 站 60 m 進 行 比 對, 其 模 式 輸 出 的 風 場 需 額 外 藉 由 內 差 方 式 求 得 特 定 高 度 之 風 場 由 圖 2 之 60 m 高 度 與 10 m 高 度 風 資 料 觀 測 模 擬 誤 差 之 風 花 圖 顯 示, 觀 測 值 與 模 擬 值 其 主 風 向 均 為 22.5 度, 佔 比 均 超 過 0%, 第 二 盛 行 風 向 為 0 度, 模 擬 值 佔 比 稍 微 偏 低, 各 16 方 位 風 向 其 風 速 平 均 誤 差 約 為 2- m/s, 其 平 均 風 速 觀 測 值 6.7m/s~7.81m/s 平 均 風 速 模 擬 值 7.00 m/s~ 8.07m/s 平 均 風 向 觀 測 值 度 ~18.82 度 平 均 風 向 模 擬 值 度 ~20.61 度 之 間 顯 示 模 擬 結 果 與 實 測 值 相 當 吻 合 再 由 風 速 機 率 分 布 圖 顯 示 ( 詳 圖 ),10 m 高 觀 測 值 機 率 分 布 0~4 m/s 約 佔 24.4 % 4~26 m/s 約 佔 75.4 %, 模 擬 值 機 率 分 布 0~4 m/s 約 佔 16.1 % 4~26 m/s 約 佔 8.9 %;60 m 高 觀 測 值 機 率 分 布 0~4 m/s 約 佔 19.8 % 4~26 m/s 約 佔 80.2 %, 模 擬 值 機 率 分 布 0~4 m/s 約 佔 11.9 % 4~26 m/s 約 佔 87.9 %, 顯 示 模 式 對 於 低 風 速 的 解 析 能 力 偏 低, 高 風 速 差 異 不 顯 著 此 外, 模 擬 與 觀 測 誤 差 值 其 發 生 機 率 呈 常 態 分 布, 發 生 大 差 異 之 機 率 其 實 很 低, 因 此 由 風 花 圖 與 及 機 率 分 布 圖 分 析 說 明, 雖 然 模 擬 結 果 之 風 速 風 向 均 方 差 具 有 一 定 程 度 的 差 異, 但 模 擬 值 可 掌 握 長 期 風 能 特 性, 若 採 用 數 值 模 擬 風 速 風 向 逐 時 資 料 進 行 風 能 評 估, 在 上 述 統 計 指 標 信 賴 下, 可 有 效 解 決 空 間 時 間 資 料 不 足 之 問 2 工 程 論 著 圖 2 嘉 義 外 傘 頂 洲 風 資 料 觀 測 模 擬 誤 差 之 風 花 圖 分 析 成 果 No.10 July

44 圖 嘉 義 外 傘 頂 洲 之 風 速 機 率 分 布 圖 2 工 程 論 著 44 No.10 July 2014 三 特 定 場 址 發 電 量 分 析 此 為 風 能 評 估 的 最 後 一 個 步 驟, 主 要 目 的 是 為 了 量 化 小 尺 度 區 域 的 風 能 受 地 形 地 貌 以 及 風 力 機 彼 此 間 尾 流 的 影 響, 評 估 場 址 的 潛 在 風 能, 所 以 透 過 Micro-Siting 技 術 可 以 提 供 風 力 機 佈 置 位 址 最 佳 化 的 功 能, 在 同 樣 的 土 地 面 積 與 相 同 數 量 的 風 力 機 機 組 條 件 下, 以 達 風 力 發 電 場 最 大 發 電 量 由 於 風 力 資 源 會 受 到 地 貌 影 響, 主 要 包 括 地 形 (Orography) 粗 糙 度 (Roughness) 與 障 礙 物 (Obstacle) 的 遮 蔽 效 應 (Shelter effect) 等 三 項 因 素, 考 量 測 站 周 圍 地 形 障 礙 物 與 粗 糙 度 等 地 理 因 素 之 影 響, 可 更 精 確 地 評 估 其 風 力 資 源, 包 括 不 同 高 度 及 背 景 粗 糙 度 下 之 平 均 風 速 及 風 能 密 度, 以 及 各 方 位 之 韋 伯 分 布 (Weibull Distribution) 與 尺 度 參 數 另 外 不 同 地 區 所 需 選 用 的 風 力 機 型 也 不 盡 相 同, 因 為 風 力 機 是 在 不 同 的 天 候 假 定 狀 況 下, 依 據 不 同 的 使 用 程 度 所 設 計 或 建 造 出 來 的, 例 如 在 高 風 速 區 或 是 地 形 非 常 複 雜 的 地 區, 其 所 使 用 的 風 力 機 型 必 須 有 耐 高 風 速 與 結 構 荷 重 的 條 件, 所 以 風 力 機 相 對 堅 固 而 且 價 格 相 對 昂 貴, 因 此 選 擇 適 合 風 力 機 型 是 非 常 重 要 的 發 電 功 率 估 算 方 式 是 利 用 風 速 機 率 函 數 與 風 力 機 功 率 曲 線 進 行 積 分 而 得, 除 了 上 述 參 數 設 定 會 影 響 發 電 量 評 估 結 果 外, 風 力 電 場 本 身 的 風 力 機 機 組 也 會 相 互 影 響, 因 此 進 行 風 力 電 場 評 估 時 需 考 量 風 機 彼 此 相 互 衰 減 的 尾 流 效 應, 若 以 單 一 風 力 機 間 相 互 影 響, 其 下 游 風 速 變 化 量 可 表 示 如 下 :

45 其 中 表 示 實 際 風 速 (m/s) 表 示 推 力 係 數 表 示 葉 片 直 徑 (m) 在 環 境 條 件 部 分, 包 含 自 然 環 境 人 為 活 動 以 及 生 態 環 境 其 中 自 然 環 境 部 分, 主 要 是 地 形 地 質 氣 象 與 海 象 之 調 查 分 析 ; 人 為 活 動 則 包 括 交 通 國 防 漁 業 與 海 底 電 纜 等 之 現 況 分 析 ; 生 態 環 境 包 含 自 然 生 態 保 護 區 漁 業 資 源 及 其 它 敏 感 區 在 自 然 環 境 的 部 分, 需 考 量 長 期 風 速 與 風 向 資 料 水 深 離 岸 距 離 波 浪 地 震 潮 汐 與 潮 流 海 床 地 形 與 地 質 等 ; 其 中 又 以 風 波 流 為 主 要 考 量 因 素, 如 圖 4 為 各 項 環 境 因 子 對 於 風 電 場 址 開 發 時 之 影 響 表 示 風 機 間 距 (m) 表 示 下 游 風 機 受 上 游 影 響 受 風 面 積 (m 2 ) 表 示 下 游 風 機 受 風 面 積 (m 2 ) 表 示 尾 流 衰 減 常 數 其 中 值 除 了 對 於 不 同 地 區 也 需 要 加 以 考 量 改 變 此 設 定 值, 可 針 對 不 同 風 向 進 行 設 定 外, 因 為 不 同 的 地 形 效 應 以 及 紊 流 穩 定 度 皆 會 影 響 風 力 電 場 的 整 體 尾 流 效 應 與 評 估 結 果 參 離 岸 風 電 開 發 潛 能 分 析 為 因 應 未 來 海 域 地 區 調 查 資 料 日 益 豐 富 可 進 行 優 先 場 址 篩 選 開 發, 以 評 估 離 岸 風 力 開 發 潛 能 為 主, 先 建 置 台 灣 西 部 海 域 之 自 然 環 境 人 為 活 動 與 生 態 環 境 圖 層 資 料, 再 評 估 深 水 區 域 潛 在 風 能 開 發 理 論 值 其 中 首 要 步 驟 為 蒐 集 可 行 環 境 條 件 與 開 發 需 求 條 件 ; 其 次 是 評 估 區 域 範 圍 界 定 ; 第 三 則 為 潛 在 風 能 理 論 值 推 估 一 可 行 環 境 條 件 與 開 發 需 求 在 人 為 活 動 方 面, 由 於 人 類 在 近 海 區 域 活 動 頻 繁, 深 海 地 區 相 對 低 很 多, 對 於 未 來 深 水 開 發 應 用 需 依 個 案 需 求 進 行 更 詳 盡 的 調 查, 方 能 得 知 是 否 為 排 除 開 發 區 域 大 部 分 的 歐 洲 國 家 都 規 定 有 對 開 發 區 域 相 關 之 利 益 團 體 舉 辦 公 聽 會 的 程 序, 來 協 調 各 團 體 潛 在 的 利 益 衝 突 問, 這 些 可 能 的 利 益 衝 突 基 本 上 有 航 運 交 通 航 空 交 通 國 防 和 漁 業 等 在 交 通 部 分, 海 運 航 線 是 離 岸 式 風 力 計 畫 選 址 的 限 制 條 件 之 一, 選 址 時 必 須 避 開 已 經 劃 定 為 海 運 航 線 預 定 航 線 或 進 港 泊 錨 區 海 域 ; 另 一 個 則 是 航 空 交 通, 為 降 低 飛 行 物 或 船 艦 的 撞 擊 風 險, 依 據 限 高 區 域 有 其 規 範 在 國 防 部 分, 軍 事 區 在 風 力 發 電 場 址 評 估 就 應 排 除, 軍 事 保 護 區 或 是 雷 達 區 也 是 離 岸 式 風 力 發 電 場 發 展 的 重 要 問 收 集 台 灣 西 部 港 區 及 航 道 區 綜 合 圖 層, 全 台 灣 沿 海 漁 港 口 區 分 佈 非 常 密 集, 另 外 養 殖 區 漁 礁 區 保 護 礁 區 定 置 漁 業 區 箱 網 養 殖 區 用 漁 業 權 漁 業 資 源 保 育 區 等 區 域 也 都 是 在 近 海 為 主 在 生 態 環 境 方 面, 收 集 自 然 生 態 保 護 區 漁 業 資 源 及 其 它 敏 感 區 等 圖 層, 自 然 生 態 保 護 區 包 括 自 然 保 留 區 野 生 動 物 保 護 區 野 生 動 物 重 要 棲 息 環 境 國 有 林 自 然 保 護 區 重 要 野 鳥 棲 地 濕 地 沿 海 保 護 區 野 鳥 遷 徙 路 徑 與 臺 灣 沿 海 鳥 類 分 布, 其 中 野 鳥 遷 徙 路 徑 範 圍 非 No.10 July, 工 程 論 著

46 常 廣 漁 業 資 源 包 括 人 工 魚 礁 禁 漁 區 保 護 礁 區 與 漁 業 資 源 保 育 區, 所 在 區 域 大 部 分 為 水 深 20m 以 內 中 華 白 海 豚 活 動 範 圍 也 是 在 近 海 處 在 開 發 需 求 部 分, 依 據 國 外 離 岸 式 風 力 電 場 成 本 分 析, 海 纜 工 程 與 基 礎 工 程 之 成 本 相 當, 因 此 選 擇 一 個 最 短 路 徑 至 陸 上 之 變 電 所, 明 顯 地 將 可 降 低 成 本, 但 仍 需 考 慮 一 些 環 境 因 素, 避 開 海 底 地 形 變 遷 劇 烈 之 區 域 ( 含 沖 蝕 砂 波 移 動 ) 河 口 區 域 斷 層 帶 崩 坍 及 含 氣 帶 魚 礁 區 及 底 拖 區 海 岸 保 護 區 及 防 護 區, 除 上 述 地 區 外, 並 確 定 不 會 與 已 存 在 之 海 纜 及 海 底 管 線 交 叉 同 時 應 選 擇 海 纜 總 長 短 水 深 淺 海 底 起 伏 小 底 質 易 埋 設 海 纜 之 路 徑 m/sec 以 上 之 區 域, 並 初 步 排 除 包 含 海 底 纜 線 油 氣 管 線 用 漁 業 權 火 砲 射 擊 區 地 形 陡 峭 區 域 等 地 區 後, 初 步 評 估 可 開 發 潛 在 區 域 總 面 積 約 為 2400 km 2, 如 圖 6 所 示 圖 5 離 岸 限 制 開 發 區 域 示 意 圖 2 工 程 論 著 圖 4 風 波 流 環 境 因 素 與 相 對 應 之 影 響 二 區 域 範 圍 評 估 界 定 利 用 ESRI 之 ArcGIS 軟 體 建 置 整 合 上 述 離 岸 限 制 開 發 區 域 相 關 圖 層 資 料 ( 如 圖 5 所 示 ), 利 用 圖 層 套 疊 方 式 篩 選 出 可 能 潛 在 場 址 以 西 部 海 域 水 深 20 m 至 十 二 浬 領 海 外 界 線 內 為 主 要 評 估 區 域, 套 疊 海 平 面 高 程 10 m 平 均 風 速 模 擬 值 8 圖 6 離 岸 可 開 發 潛 在 區 域 分 布 圖 46 No.10 July, 2014

47 三 潛 在 風 能 理 論 值 推 估 針 對 上 述 區 域 範 圍 進 行 可 裝 置 容 量 以 及 發 電 量 估 算, 以 下 說 明 假 設 條 件 : ( 一 ) 風 力 機 佈 置 : 採 用 平 行 盛 行 風 向 4 倍 距 離 以 及 垂 直 盛 行 風 向 10 倍 距 離 作 為 風 力 機 彼 此 間 隔 ( 二 ) 風 力 潛 能 : 假 設 此 區 域 10 m 高 模 擬 平 均 風 速 為 8.8 m/s, 再 依 據 不 同 機 型 塔 高 進 行 輪 轂 高 度 風 速 推 估 表 1 可 開 發 潛 在 場 址 發 電 量 預 估 項 目.6MW 10MW Drive Train Gearbox Direct Generator 非 同 步 HTS 同 步 Rotor Dia. [m] Hub Height [m] 估 算 平 均 風 速 [m/s] 單 機 理 想 年 發 電 量 [KWh] 19,84,470 56,781,40 預 估 總 裝 置 數 量 [ 部 ] 預 估 風 場 總 發 電 量 [GWh] 56,20 62,795 單 機 淨 年 發 電 量 [KWh] 1,715,810 9,247,28 ( 三 ) 風 力 機 型 : 採 用 Siemens SWT_.6 MW( 葉 片 直 徑 120 m 塔 高 90m) 以 及 AMSC SeaTitan 10MW( 葉 片 直 徑 190 m 塔 高 125 m) 空 氣 密 度 kg/m 之 發 電 性 能 曲 線 ( 四 ) 理 想 年 發 電 量 : 係 假 設 此 潛 在 區 域 風 速 呈 韋 伯 機 率 分 布 形 狀 k=2 與 空 氣 密 度 kg/m 之 發 電 性 能 曲 線 的 乘 積 ( 五 ) 淨 年 發 電 量 : 假 設 運 轉 可 用 率 80% 整 體 尾 流 效 應 10% 以 及 線 損 效 應 約 4% 下 之 實 際 發 電 量 其 結 果 如 表 1 所 示, 若 採 用.6 MW 進 行 開 發 潛 能 分 析, 則 可 設 置 4100 部 風 力 機 組 (14,760 MW), 其 容 量 因 素 約 為 0.4, 預 估 風 場 總 發 電 量 約 56,20 GWh; 若 採 用 10 MW 進 行 開 發 潛 能 分 析, 則 可 設 置 1600 部 風 力 機 組 (16,000 MW), 其 容 量 因 素 約 為 0.45, 預 估 風 場 總 發 電 量 約 62,795 GWh 容 量 因 素 肆 結 論 與 建 議 目 前 國 內 尚 未 有 離 岸 風 電 開 發 案 例, 除 了 有 待 技 術 建 立 外, 仍 有 許 多 政 策 面 環 境 面 以 及 技 術 面 等 問 尚 待 解 決 機 上 海 域 面 積 廣 大, 實 際 調 查 潛 在 場 址 需 耗 費 許 多 資 源 與 經 費, 更 遑 論 整 個 西 部 海 域 進 行 開 發 資 訊 建 置, 故 透 過 此 選 址 排 序 與 調 查 規 劃, 未 來 分 階 段 建 置 優 先 開 發 條 件 或 是 進 行 潛 在 場 址 調 查 項 目 是 必 然 之 所 需, 除 了 可 提 供 最 佳 可 開 發 區 域 供 政 府 做 為 推 動 離 岸 風 電 政 策 擬 定 依 據 外, 亦 可 作 為 開 發 商 優 先 開 發 區 域 之 參 考 當 然 最 後 風 場 開 發 場 址 的 決 定, 還 是 得 由 開 發 商 依 據 主 要 籌 設 要 件, 例 如 風 能 併 聯 環 境 衝 擊 以 及 施 工 條 件 等 進 行 可 行 性 綜 合 評 估, 並 完 成 經 濟 效 益 以 及 風 險 分 析 之 評 估 後 才 能 決 定 開 發 與 否 本 文 主 要 針 對 西 部 海 域 進 行 風 力 潛 能 調 查 評 估 研 究, 旨 在 希 望 透 過 風 力 潛 能 大 小 來 推 估 台 灣 西 部 海 域 潛 在 風 力 電 場 開 發 理 論 值, 然 而 風 能 僅 只 是 開 發 離 岸 風 電 的 首 要 因 子 而 非 全 部 No.10 July, 工 程 論 著

48 因 子, 光 是 自 然 環 境 調 查 與 人 為 活 動 資 料 圖 層 分 析, 也 無 法 完 全 決 定 是 否 具 有 不 同 水 深 之 開 發 能 力, 開 發 可 行 性 仍 決 定 在 基 礎 設 施 施 工 技 術 工 程 團 隊 以 及 開 發 成 本 等 考 量 本 文 重 點 為 瞭 解 在 特 定 條 件 下 台 灣 西 部 海 域 區 域 之 風 力 潛 能 及 潛 在 場 址, 以 期 可 提 供 開 發 業 者 進 行 第 一 步 的 場 址 篩 選 依 據 誌 謝 本 文 感 謝 經 濟 部 能 源 局 ( 計 畫 編 號 10- D0105) 支 持, 使 本 計 畫 得 以 順 利 進 行, 特 此 致 上 感 謝 之 意 6. ISO 25:1975, Standard Atmosphere. 7. The Wind Atlas Analysis and Application Program", Web link 8. Rohatgi J. S., and V. Nelson, 1994: Wind Characteristics: An Analysis for the Generation of Wind Power. Alternative Energy Institute, 29 pp. 9. Skamarock W. C., J. B. Klemp, J. Dudhia, D. O. Gill, D. M. Barker, M. G. Duda, X. Y. Huang, W. Wang, and J. G. Powers, A Description of the Advanced Research WRF Version ", NCAR Tech. Note TN-475+STR, 2008; 11p. 參 考 文 獻 1. 陳 美 蘭 李 宜 宸,QuikSCAT 衛 星 風 場 數 值 模 擬 離 岸 風 能 分 析 研 究, 台 灣 風 能 協 會 第 二 屆 第 二 次 會 員 大 會 暨 台 灣 風 能 學 術 研 討 會, 第 頁, 中 華 民 國 98 年 12 月 2 工 程 論 著 2. 呂 威 賢 等, 陸 海 域 風 力 發 電 技 術 發 展 及 整 體 推 動 計 畫 期 末 告, 經 濟 部 能 源 局, 中 華 民 國 99 年 06 月. 財 團 法 人 工 業 技 術 研 究 院, 台 灣 風 能 評 估 手 冊, 中 華 民 國 100 年 5 月 4. 財 團 法 人 工 業 技 術 研 究 院, 離 岸 場 址 選 址 條 件 綜 合 評 估 研 析 告 ", 經 濟 部 能 源 局, 中 華 民 國 100 年 12 月 5. 財 團 法 人 工 業 技 術 研 究 院, 離 岸 風 場 調 查 分 析 及 技 術 研 發 計 畫 期 末 告, 經 濟 部 能 源 局, 中 華 民 國 102 年 12 月 48 No.10 July, 2014