二 全球太陽光電未來發展趨勢 002G. 由於太陽光電發展受政策 獎勵等措施影響, 歐洲太陽光電工業協會 (EPIA) 估計 2018 年全球太陽光電年裝置量發介於 GW 未來五年 ( ) 全球設置發展, 歐洲地區的累計設置量占比將由現階段的 51% 降低

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1 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項一 太陽光電 國際太陽光電發展趨勢 一 主要國家太陽光電發展現況 001G. 全球太陽光電歷年累積設置至 2013 年達 139GW, 近五年設置量占歷年設 置量約 87% 以區域劃分, 累計裝置量最多的仍為歐洲地區, 約占全球裝 置量的 59% 若以國別做區分, 累計設置量最多的國家依序為德國 (26%) 中國大陸 (13%) 義大利 (13%) 日本 (10%) 美國 (9%), 主要為先進國家 及中國大陸的裝置量占比較高 圖 1 全球太陽光電歷年累計裝置容量 資料來源 :EPIA, Global Market Outlook for Photovoltaics ;p.17 & 資料提供者 : 林山城 從 REN21 全球分析報告中知 2004~2014 年來, 太陽能及風力與水力的發展確實成長迅速, 說明分散型能源的重要與優勢, 不但可減少電力傳輸之線損, 也增加工作就業機會, 更促進能源政策穩定進能源政策穩定, 所以在探討台灣再生能源到底還可以增加多少前必須澄清台電及能源局所提供數據其基本意義是否確實. 如右分析說明 : 資料來源 : REN21, RENEWABLES 2014 GLOBAL STATUS REPORT 全球分析報告 p1~p 250, 如附件 1

2 二 全球太陽光電未來發展趨勢 002G. 由於太陽光電發展受政策 獎勵等措施影響, 歐洲太陽光電工業協會 (EPIA) 估計 2018 年全球太陽光電年裝置量發介於 GW 未來五年 ( ) 全球設置發展, 歐洲地區的累計設置量占比將由現階段的 51% 降低至 36%; 中國大陸占比將成長至 25%, 美國占比 15% 圖 2 全球太陽光電新增裝置容量趨勢 (2003~2018 年 ) 資料來源 :EPIA, Global Market Outlook for Photovoltaics ;p.39 三 國際太陽光電設置密度比較 003G. 我國人口密度高, 且國土 2/3 面積屬多山與丘陵地, 但太陽光電的單位面積裝置量高於中國大陸 印度 法國和美國等大國, 已與英國 西班牙相當 中國大陸 圖 年各國太陽光電單位面積裝置量與人口密集度 裝置容量資料來源 :REN21, Global Status Report 2014, p

3 土地面積及人口資料來源 :: Central Intelligence Agency(CIA), The World Factbook, 資料提供者 : 張中一 依據中華民國建築學會建築學報研究指出, 經比較台灣 德國和日本 3 國的年平均日射量, 台灣的日射量僅是日本的 67%, 大約是德國的 56% 資料來源 : 歐文生, 何明錦, 陳建富, & 時麒. (2008). 台灣太陽能設計用標準日射量之研究. 中華民國建築學會建築學報, 資料提供者 : 鄭雅文 國際上, 地方或中央政府對於新建建物多有規範, 現提供巴西聖保羅及西班牙巴塞隆納隊新建建築物規定, 須使用太陽熱能提供建物本身所需熱水量 40% 及 60% 我國對於新建建物已有規範外, 也應對利用太陽能作熱水供應量訂出有效規範 聖保羅預計 2015 年住宅部門可減少 35,000 頓 CO2e 排放量及 200gw 用電量 資料來源 : Local Government Regulation Ordinances and Laws to Promote Renewable Energy ( 206%20Sao%20Paulo.pdf) 3

4 附件 REN21 全球分析報告 4

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6 資料來源 : 台電電費價目表 ( 須請能源局完整提供區間度數, 目的以做為能源分類 發展之依據 ) 6

7 資料來源 : 台電發電設備 ( 表經本人整理, 目的澄清細節以作為太陽能尖峰調解設計依據 ) 7

8 四 未來 10 年所需原料如何確保 ( 資料來源 : 能源局 ) 以做為 能源分類發展進度之緩急依據 五 發電來源設備單位之發電比值及自主能源比例與風險評估 ( 資料來源 : 台電年發電數據整理, 目的澄清細節以作為太陽能尖峰調解設計依據 ) 8

9 上述雖然核能為太陽能之 6.45 倍, 風力的 3.1 倍, 但誰可負責風險?. 又如何負責?. 六 以相同條件分析發電成本, 作為討論基礎 ( 資料來源 : 能源局及台電經整理, 目的澄清細節以作為太陽能尖峰電價依據 ) 9

10 七 台灣人均光伏發電比例與歐洲比較資料來源 REN2014 報告 p1~p250 經整理 10

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13 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項一 太陽光電 國內太陽光電發展近況 001G. 我國推動現況初期藉由應用示範補助來帶動國內太陽光電系統技術發展, 奠定國內太陽光電發展基礎, 近期推動陽光屋頂百萬座計畫, 推動國內太 陽光電普及化, 歷年推動項目如下表所示 : 表 1 國內太陽光電發展近況 年度 推動事項及其裝置量 ( 或目標量 ) 公家機關全額補助, 完成設置 271kW 陽光電城及太陽光電建築經典示範計畫, 共完成設置 820 kw 偏遠及離島地區緊急防災系統設置補助, 提供緊急防救災電力使用, 完成設置 436kW 2006 推動 陽光校園 設置補助計畫, 完成系統設置 178kW 2007 農業設施用電與太陽光電結合利用, 完成設置容量 54kW 2008 陽光社區建構補助作業實施計畫, 完成設置 44kW 2009 振興經濟擴大公共建設太陽光電示範設置計畫, 完成設置 2,199kW 2010 公共建築太陽光電系統示範計畫, 完成設置 4,178kW 莫拉克颱風災重建區域及受災區域住民原住區, 提供設置太陽光電應用設備之補助, 完成設置 427kW 2011 澎湖低碳島公共建設太陽光電示範設置計畫, 完成設置 1,559kW 2012 行政院核定 陽光屋頂百萬座 計畫, 推動太陽光電普及化設置, 預計 2030 年達成 3,100MW 2014 行政院核定陽光屋頂百萬座目標量倍增,2030 年目標量由 3,100MW 調升至 6,200MW 資料來源 : 太陽光電發電申報發電平台, 002G. 再生能源發展條例 於 2009 年 7 月 8 日經總統公布施行, 係我國發展再生能源之法制基礎及重要標竿 太陽光電推動措施, 獎勵措施由以往的設備補助轉由躉購費率機制取代之, 推動重點為結合電能躉購費率制度 (Feed-in Tariff, FIT), 由政府制定收購費率, 以固定價格 保證收購 20 年來增加設置誘因 資料來源 : 經濟部能源局, 1

14 資料提供者 : 何繼昌 台灣為全球第二大太陽能電池生產國, 若能創造更大的內需市場, 不僅有利台灣太陽能產業發展, 減低歐美雙返的衝擊, 也可以減緩台灣能源短缺的困境 以經濟部能源局公告屋頂型太陽光電發電設備電能躉購費率如附件, 是鼓勵越小的裝置量, 若只分兩級距 500 瓩以上或以下, 是否可鼓勵更多中南部中型的裝置量, 創造更大的發電量 資料來源 : 屋頂型裝置容量級距第一期上限費率 ( 元 / 度 )*1 瓩以上不及 10 瓩 瓩以上不及 100 瓩 瓩以上不及 500 瓩 瓩以上 G. 鑑於日本福島核災過後, 我國更加重視再生能源開發及應用, 總統於 2011 年 11 月 3 日公布 新能源政策 全力推動再生能源, 其中包含 陽光電屋頂百萬座 及 千架海陸風力機 等 2 計畫, 由於產業反應熱烈, 考量在不增加再生能源發展基金 40 年支出原則下, 已調升每年度太陽光電設置目標量, 分別為 2012 年 104.5MW 2013 年 170.4MW 2014 年 210MW 資料來源 : (1) 新能源政策與節能減碳配套措施推動規劃, (2) 能源局統計月報, u_id=142#l 004G 年 12 月 6 日向 行政院新能源發展推動會 102 年度第 2 次會議報 告, 並於 2014 年 1 月 13 日經行政院核定陽光屋頂百萬座目標量倍增, 由 原本 3,100MW 調升至 6,200MW 表 2 我國太陽光電推動目標 年度 年度裝 置容量 ( MW ) 累計裝 置容量 ,200 ( MW ) 資料來源 : 經濟部能源局, 2

15 資料提供者 : 林善文 (1) 統計顯示全台大部分地區百年日照時數普遍減少, 平均日照時間從 1900 年初的 1648 小時 / 年降至目前 1431 小時 / 年, 減幅 13% (2) 以地區分析, 以太陽光電發展最迅速的中南部減少最多, 台中 台南各減少 小時 夏季用電尖峰減少最多 資料來源 : (1) 中央氣象局 (2009), 台灣過去 50~100 年的溫度 溼度 雨量 風等氣象參數的統計及變化析資料 - 日照, 第 1-2 頁 3

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17 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項一 太陽光電 我國太陽光電發展潛力 一 太陽能發電技術選擇思維 001G. 太陽能發電包含聚光型熱發電系統與太陽光電發電系統 依國際可再生能源機構 (IRENA) 評估聚光型適用於太陽直射光豐富地區 (>2,000kWh/m 2 /year), 才具有經濟效益, 不適用於散射光地區 台灣位處亞熱帶區域, 擁有豐富的太陽能潛力, 但島嶼型氣候, 天空有較多雲霧 空氣濕度高, 散射光多, 爰現階段我國以太陽光電為主軸 資料來源 : IRENA, Cost Analysis of Concentrating Solar Power, P7, P.pdf 二 屋頂型設置量發展考量 002G. 依據內政部營建署相關建築物使用面積資料, 推估我國建築物總屋頂面積, 並設定普及率目標, 可推估出我國未來屋頂型太陽光電設置量潛力約為 3,000MW 推估邏輯 : 參考附件 G 三 地面型設置量發展考量 003G. 基於國土整體規劃與復育, 開放地面型太陽光電設置在嚴重地層下陷及汙染管制等土地 依據我國經濟部 2005 年公告我國嚴重地層下陷地面積為 km2 及行政院環保署登錄列管全國汙染地總面積約為 43.1km2, 考量再生能源發展基金支出 饋線容量及屏東莫拉克專案經驗, 利用其中 4% 土地面積 (5,240 公頃 ), 中長期估計可設置約 3,200MW 地面型太陽光電 資料來源 : (1) 嚴重地層下陷地區經濟部水利署, (2) 汙染土地依行政院環保署汙染土地管制, 004G. 我國目前規劃太陽光電推動目標屋頂型 3,000MW 及地面型 3,200MW, 合計為 6,200MW, 預計於 2030 年達成 資料來源 : 經濟部能源局,2014; 經濟部能源局新聞稿, d=

18 G. 太陽光電屬於間歇性再生能源, 有陽光時才發電, 國內目前太陽光電每 kw 年均可發時數約 1250 小時, 每天平均約可發 3.4 小時, 容量因數 14% 太陽光電可舒緩尖峰用電時的發電需求, 尤其在夏季 (6 至 9 月 ) 尖峰用電時刻, 太陽光電可提供最大出力 太陽光電一天發電時間 - 輸出功率示意圖 資料來源 : 太陽光電發電申報發電平台 資料提供者 : 顏文義 太陽光電發電系統發電特性與台灣夏季尖峰用電需求特性存在落差, 只能在極有限時段對於夏季午後高峰用電作出較大貢獻 資料來源 : (1)Gordon Cheng (2013/12/26), 看見台電風力與太陽能發電 (2) 參考附件

19 附件 G 我國屋頂型太陽光電設置潛力推估邏輯 1. 依據 年建築物樓地板面積平均每一年新增面積為 31 km 2, 以建築物平均 6 樓高度換算, 估計每年新增屋頂面積為 5.2 km 2, 一般建築物壽命期約 40 年, 因此, 估算從 1991 年前估算至 2030 年, 共四十年之建築物總屋頂面積約為 207 km 2 資料來源 : 內政部營建署, d= 考量國內屋頂違建 屋突 遮陰 日照不足地區 民眾設置意願等因素, 以 15% 普及率為目標, 可設置之屋頂面積約 31 km 2 ( 日本估算約 19%), 以 10 平方公尺設置 1kW 來估計, 約可設置 3,100MW 為預估的可發展目標, 以每戶設置 3kW 來估算, 一百萬戶約為 3,000MW 資料來源 : 經濟部能源局 國內太陽光電發展近況 佐證資料 : 1. 民國 ( ) 年尖峰日負載曲線圖 2. 太陽光電發電系統發電特性, 匹配夏季尖峰日 3. 負載的落差 推估邏輯 : 依據太陽光電發電特性曲線, 對照夏季尖鋒日電力負載曲線, 以橫軸時間點對應兩者, 判斷發電和用電需求之間的落差 3

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23 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項一 太陽光電 太陽光電未來發電成本趨勢 001G. 我國太陽光電躉購費率隨著太陽光電成本逐年調整, 近五年 (2010~2014 年 ) 費率下降幅度達 53%, 每年平均降幅約 13% 目前太陽光電發電成本仍高, 我國太陽光電發電成本在不考量土地取得成本時, 約為 4.9~7.1 元 / 度 資料來源 : 台灣電力公司, 圖 1 我國歷年太陽光電躉購費率 002G. 依據國際半導體協會 (SEMI) 出版的太陽光電技術發展路徑圖 (International Technology Roadmap for Photovoltaic, ITRPV) 預測, 模組至 2024 年將可降至 0.33 美元 / 瓦 (2013 年為 0.64 美元 / 瓦 ); 亞洲地區的周邊系統 (Balance of system, BOS) 成本至 2024 年將下降 29%( 相較於 2013 年 ), 整體系統成本至 2024 年, 相較 2013 年下降 31%, 每年成本下降約 2.58% 資料來源 :SEMI, 2014, International Technology Roadmap for Photovoltaic, p G. 根據彭博新能源財經 (Bloomberg New Energy Finance, BNEF) 研究顯示 2014 年部分高電價國家住宅型太陽光電發電成本已低於市電價格, 如德國 義大利 希臘 澳洲等國家 隨著太陽光電發電成本持續下降, 估計 1

24 至 2025 年低電價的國家如日本 南韓 中國大陸及印度有可能達到市電 同價 圖 2 太陽光電市電同價趨勢推估 資料來源 :BNEF, 2030 Market Outlook Overview, p.4 2

25 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項二 風力 國際風力發電發展趨勢 一 全球風電發展概況 001G. 全球風力累計裝置量呈現穩定成長,2013 年全球累計裝置容量已達 309 GW 2013 年全球新增裝置容量為 34.5 GW, 較 2012 年衰退 26 % 預估 2014 年全球新增裝置容量約為 48.3 GW, 較 2013 年成長 40 % 圖 1 全球風電歷年新增裝置容量 資料來源 :(1) MAKE consulting, 工研院整理,2014 年 ;(2) Global Wind Power Market Outlook Update Excel File 002G. GWEC(Global Wind Energy Council) 預估,2015~2018 年全球新增裝置量之年成長率約 6~10 %;2014 年全球總裝置量之年成長率將接近 15 %, 2015~2018 年全球總裝置量之年成長率約 12~14 % 圖 2 全球風電市場預測 ( 年 ) 資料來源 :Global Wind Energy Council (GWEC),2014,Global Wind Report - Annual Market Update 2013,p.28 1

26 G 年全球陸域風電新增裝置量達 32,499 MW, 較 2012 年衰退 28.1 %, 衰退主要原因為美國市場大幅下滑所致 圖 3 全球陸域風電新增裝置量 ( 年 ) 資料來源 :(1) MAKE consulting, 工研院整理,2014 年 ;(2) Global Wind Power Market Outlook Update Excel File 004G 年全球離岸風電新增裝置量達 1,950 MW, 較 2012 年成長 38.4% 市場主要集中於英國 丹麥 德國與比利時四國, 四國合計新增裝置量為 1,758 MW, 占全球 90.2 % 圖 4 全球離岸風電新增裝置量 ( 年 ) 資料來源 :(1) MAKE consulting, 工研院整理,2014 年 ;(2) Global Wind Power Market Outlook Update Excel File 2

27 二 風力技術發展概況 005G. 我國風力發電躉購費率區分為三大類 : 離岸 陸域 ( 10 kw) 及小型 ( 1~< 10 kw) 目前全球風場中, 大型的陸域風力機單機容量主流約為 1.5 MW~2.3 MW, 離岸施工成本較高, 單機容量主流約為 3 MW~4 MW, 小型風力機主流則約為 10 kw 以下機種 一般而言, 風力機將風能轉換為電能的輸出效率約 20~40 % 資料來源 :(1) 能源局,2014 年, 再生能源展條例 - 躉購費率會議資料, 工研院 IEK,2014 年, 風力發電產業 2013 回顧與 2014 展望 ;(3) NRCS ( 美國自然資源保育局 ),2014,Renewable Energy Wind Applications Primer,p.5 006G. 風力機設置需考量適當之距離, 由於空氣流經風力發電機的葉片後會形成紊流, 將使後方的風力機無法發揮應有的發電效果 為了減少機組間紊流的影響, 一般情況下垂直於盛風向之間距至少約 3 倍扇葉直徑, 平行於盛風向之間距至少約 5 倍扇葉直徑 資料來源 :World Wind Energy Association (WWEA),Planning- Planning, Siting and Design of a Wind Farm -Siting of Wind Farms: Basic Aspects - Technical restrictions, 三 國際風力發電設置密度 ( 單位面積裝置量 ) 比較 007G. 我國地狹人稠, 人口密度遠高於世界各國, 且土地多丘陵地,2013 年我國陸域風力單位面積裝置量仍優於法國 中國大陸 韓國 日本 美國和印度等主要國家, 僅低於少數歐洲國家, 而高於所有亞洲國家 圖 5 各國 2013 年陸域風機單位面積裝置容量比較裝置容量資料來源 :(1) Global Wind Report - Annual Market Update 2013;(2) GWEC, 2014; 土地面積及人口資料來源 :Central Intelligence Agency (CIA),The World Factbook 3

28 資料提供者 : 葉宗洸 與我國用電高峰在夏季相反, 德國用電高峰在冬季, 恰好也是風電供電能力最強時段, 因此德國風電可以有效支持用電趨勢, 但德國經驗無法適用於我國 資料來源 : 1. 德國電力需求數據, 參考. International Energy Agency, Monthly Electricity Statistics 德國風力發電量, 參考 Fraunhofer Institute, Electricity production from solar and wind in Germany in 2012, p 推估所用數據如附件 資料提供者 : 黃士修 OECD/NEA 報告 : 德國有電力負載時段和風電生產時段不一致的問題 資料來源 : OECD/NEA (2012), Nuclear Energy and Renewables, p 資料提供者 : 臺灣中小型風力發展協會 受惠於分散式電力系統應用受重視, 全球小型風機近年成長率高達 35%, 預計至 2020 年平均年成長率至少達 20%(WWEA, 2014) 資料來源 : World Wind Energy Association (WWEA), Small Wind World Report Update Summary, p.12. 4

29 附件 推估邏輯 月份 電力需求 ( 百萬度 ) 德國 (2012) 風力發電量 ( 約值 )( 百萬度 ) 供電比例 1 54,643 7, ,788 4, ,494 4, ,910 3, ,319 2, ,189 2, ,143 2, ,330 2, ,530 3, ,654 3, ,810 3, ,257 5, 年平均 49,839 3, 夏季 (6-10) 平均 45,798 2, 冬季 (11-2) 平均 54,125 5, (%) 5

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31 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項二 風力 國內風力發電發展近況 001G. 我國於 2000 年實施 風力發電示範系統設置補助辦法, 完成雲林麥寮 澎湖中屯以及竹北春風等三座陸域示範系統 並於 2009 年實施 再生能源發展條例, 施行躉購電價制度 2012 年行政院核定 千架海陸風力機計畫, 並於同年實施 風力發電離岸系統示範獎勵辦法, 由小規模先導型示範計畫起步 資料來源 :(1) 經濟部,2008 年,5 月能源報導 - 追風歷程 -- 我國風電發展沿革 ;(2) 經濟部,2011 年,6 月能源報導 - 淺談我國再生能源電能躉購制度 ;(3) 千架海陸風力機風力資訊整合平台,2014, 002G 年行政院核定之 千架海陸風力機計畫, 規劃於 2020 年完成陸域 450 架,2030 年完成離岸 600 架 離岸具體推動策略 :(1) 以風場示範計畫, 補助業者機組及風場作業費用,2015 年完成國內首座離岸風場,2020 年完成淺海風場 320 MW;(2)2021~2030 年則以經濟規模區塊開發方式, 推動大規模風場開發 2014 年 1 月就發展現況進行滾動式檢討, 核定目標如下 表 1 我國風力核定目標單位 :MW 年份 能源別陸域 ,200 1,200 風力風電離岸 ,000 資料來源 :(1) 經濟部能源局,2014, 能源統計手冊,p.83;(2) 千架海陸風力機風力資訊整合平台,2014, 資料提供者 : 中鋼公司 2011 年 11 月政府宣布於 2015 年完成首座離岸風場開發設置,2020 年完成開發淺海風場 600MW,2030 年完成開發深海風場 3GW 惟 2020 年目標於 2014 年 1 月未經公告逕自下修至 320MW, 顯見政府對離岸風力支持度不足 建請儘速公告離岸風場區塊規劃, 釋出裝置容量 300MW~500MW 風場, 規範使用國產風機, 扶植國內風電產業生根, 有明確可行市場, 方能促使國內業者投入 資料來源 : 1. 行政院 103 年 1 月 13 日院臺經字第 號函文 1

32 UKERC, Great Expectations: The cost of offshore wind in UK waters understanding the past and projecting the future. UK Energy Research Center. 英國離岸風力系統的成本是逐年上升的, 造成成本提高的因素包含了 : 計畫的離岸距離與水深不斷提高, 研發 建設以及運維成本都大幅提升, 並且造成更多技術障礙 3. 離岸風電產業先期投資金額高達新台幣百億元以上, 若無足夠之市場規模支撐, 實無投資效益 003G. 我國目前尚無離岸風力發電, 陸域風力發電 2011~2013 年之間, 每年新增裝置容量約在 43~48 MW 之間, 統計至 2014 年 6 月累計總裝置容量為 MW 陸域風力發電量近 5 年平均成長率約為 22.8 %,2013 年度總發電量約 16.4 億度, 占台電總發購電量 2,134 億度的 0.77 % 圖 1 我國歷年風力裝置容量發展與總發電量統計資料來源 : 能源局,2014 年, 能源統計月報 - 拾壹 再生能源, u_id=142#l 資料提供者 : 葉宗洸 風力發電無法應付夏季用電高峰,(1) 夏季是我國傳統用電高峰, 卻是風電供電能力最弱時段 (2) 根據統計, 民國 年度風力平均供電量占電力需求的 0.6%, 但夏季 (6-9 月 ) 風電供電量只佔電力需求的 0.3%, 無法應付用電高峰 資料來源 : 1. 經濟部能源局 ( 民 ), 能源統計月報 - 發電量, 詳細數據如附件 供電占比 ( 風電 ) = 當月風力發電量 當月電力需求 100% 資料提供者 : 李敏 今年用電高峰風電只能提供千分之一電力 (1) 根據 103 年 7 月底統計 [1], 全國發電設備中置容量 ( 不含汽電共生 ) 為 40,778 MW, 風力發電為 635 MW, 風電占比為 1.56% [1] 2

33 (2)103 年 7 月 15 日全國用電創下歷史高峰, 當日尖峰負載時, 風電供電占比為 ; 全日平均為 當日尖峰風電容量因數為 0.072, 平均為 [2] 資料來源 : (1) 經濟部 ( 民 103), 能源統計月報, 台電發電量裝置容量及系統負載 民營電廠及汽電共生廠發電裝置容量與再生能源裝 ( 設 ) 置容量等 ( 統計至 103/7/31) (2)103 年 7 月 15 日用電需求與全國風電供電量逐時紀錄如附件 (3) 風電容量因素 = 風電發電量 [ 風電裝置容量 1 小時 ] 資料提供者 : 葉宗洸 依中央氣象局資料, 我國較適合發展離岸風電之西南沿海 新竹外海與東南沿海, 均正好位於颱風主要路徑上 資料來源 : 颱風路徑 : 依據中央氣象局 > 颱風資料庫 > 基本分類查詢繪製 資料提供者 : 中鋼公司 離岸風場開發及施工, 勢必將會遭受環保團體及漁民抗爭 ( 漁業權補償 ), 要求補償費, 如果漫天要價, 輕則增加開發成本, 重則無法開發及施工, 造成嚴重損失 建請漁業署轄下相關單位協助研議離岸風電漁業補償機制, 並參與地方居民與漁民之溝通協調, 以公權力建立漁業補償標準機制 資料來源 : 1. 日本農林水產省水產廳不僅投入漁港導入離岸風力發電更積極協助召開委員會與漁會及漁民溝通協調事宜, 學研單位可協助調查各港口盛產漁種 魚種活動期 / 產卵期等, 作為與漁民協調之依據 2. 自由時報 記者彭健禮 劉曉欣 吳為恭 張慧雯 / 綜合報導 上緯在竹南 後龍離岸海域風電案開出 2.8 億元補償金, 但南龍漁會認為太少, 使得此工程一直延滯無法啟動 資料提供者 : 中鋼公司 離岸風場區塊開發尚未導入規範納入國產化項目, 建請未來在區塊開發需導入風場專案認證機制, 並在招標規範內納入高評比之國產化項目, 包括風力機系統或零件製造 海底電纜 海事船舶等, 帶動國內產業供應鏈, 協助業者升級轉型 同時高評比之國產化項目應有配套措施, 如提高躉購電價 租稅減免 低利融資及資金補助等 資料來源 : 1. 台灣具颱風 地震 冬季雷擊嚴苛環境條件與歐美大不同, 投資風險高 2. RenewableUK, facts about UK offshore wind. Available at: 3

34 < 英國政府於 2010 年成立了基礎設施規劃委員會 (Infrastructure Planning Commission, IPC) 專職處理離岸計畫的評估與核准 年 11 月第 34 屆海洋工程研討會論文集 英國離岸風電發展趨勢分析 資料提供者 : 中鋼公司 國內業者鎖定台中港電力專區作為發展離岸風電產業聚落, 包括中鋼集團 大亞 永冠及恒耀等皆有意進駐 基於大規模風場開發之組裝港埠屬重大工程建設, 具巨大公眾利益, 建請政府出資建設專用碼頭 專用測試場址及風電產業園區內公用設施建設, 以及制訂風電產業租地優惠措施, 以利產業進駐投資, 並適時給予投資租稅減免 資料來源 : 1. 美國離岸風電之發展 / 蔡瀚儀 / : 美國政府於 2009 年 2 月 17 日公布之振興經濟法案 (The American Recovery and Reinvestment Act of 2009), 對於風電補貼政策為賦稅優惠, 分為生產稅賦抵減 (Production Tax Credits;PTC) 與投資稅收抵減 (Investment Tax Credit;ITC) 兩種, 風電業者可以由 PTC 與 ITC 兩者選擇其中一種補貼方式 PTC 為發電可享每度 2.1 美分的稅額抵減,ITC 則是裝設風電設備時, 投資金額的 30% 可作為稅額抵減 年 11 月第 34 屆海洋工程研討會論文集 英國離岸風電發展趨勢分析, 英國政府於 2011~2015 年間提供 6 仟萬英鎊經費用以發展離岸風機生產所需港口設施 資料提供者 : 中鋼公司 政府採購法未納入 國產化效益 評比, 雖然示範獎勵辦法規定台電優先考量國產化風力機, 惟仍採國際標, 後續商業化 100MW 機組暨工程招標亦採國際標, 且未見對國外業者有國產化效益之評比, 建請研議突破政府採購法 目前歐洲及韓國大廠虎視眈眈, 若無法突破政府採購法, 恐將重蹈陸域覆轍, 徒增運維成本, 打擊國內業者投入決心 資料來源 : 1. 台電在陸域風場採國際公開招標, 導致目前台灣 318 台陸域計 5 家品牌風力機全數自國外進口, 不僅設置成本高昂, 亦提高運轉維修成本 2. 目前包括法國 英國皆有前例, 將 帶動國產化效益 納入招標評比權重, 有助於帶動國內產業鏈 3. 中國風力發電現況與趨勢 產業發展 ( 太陽光電與綠色能源智庫 / 馬利艷 /2008.2) 4. 自 2004 年起, 中國風場開發 特許權項目 開始要求得標風力機的本地化比率必須達到 70% 以上, 吸引大量與重型機械設備 電力設備製造相關的企業跨足風力發電產業 資料提供者 : 中鋼公司 離岸風電設置投資風險高昂, 國內銀行業對投資離岸風電興趣缺缺, 建請國發會 金管會及財政部研擬政府財政支援離岸風場開發, 政府金融機構承作離岸風場融資 保證與保險之支援, 以及相關優惠獎勵節稅等配套措 4

35 施 資料來源 : 1. BVG Associates, Towards Round 3: Progress in building the offshore wind supply chain 離岸風場的發展歐洲開發銀行已經對數項計畫提供了財務支援, 自 2000 年以來已經對歐洲的離岸風力計畫提供了超過 350 億歐元的資金 2. Wind Power Monthly 15 July 2014 by Patrick Smith:World Bank gives Turkey $350m wind loan The World Bank has provided the Turkish grid operator with a $350 million loan to be used to integrate more wind capacity into the country's grid world-bank-gives-turkey-350m-wind-loan 資料提供者 : 中鋼公司 離岸風場區塊開發前置作業涉及很多政府部門, 在政策環評為主要瓶頸, 建請仿工業區模式, 完成離岸風場區塊開發前置作業, 包含完成政策環評 ( 政府宣佈對台灣海灣海域無重大影響公告 ) 完成漁業補償機制 解決航道限制及電網電纜 變電站 港口 ( 施工 維護母港 後勤腹地 ) 測試場等基礎建設, 業者進行環境差異說明 資料來源 : 1. 綜觀歐洲主要國家如英國 德國 挪威等推動離岸風電大規模區塊開發, 皆由政府單位執行政策環評 (Strategic Environmental Assessment), 再由民間競標 2. 依各國推動離岸風電政策之經驗, 應鏈結各部會資源並導入相關研究 3. RenewableUK, 2010 UK Offshore Wind: Building an Industry. 英國政府已藉由大規模策略性環境評估計畫 (Strategic Environmental Assessments) 研究離岸風場對環境以及其他使用者的衝擊 資料提供者 : 中鋼公司 國內業者起步較晚, 開發國產風力機, 若缺乏運轉實績, 較難被接受 示範獎勵辦法所定時程, 勢必無法如期爭取 2 民間業者 2 處示範風場商機, 恐將全數淪為外商佔有, 將增加國產業者進入障礙 建請修訂政策提供國內風電產業發展誘因及排除障礙, 修訂示範獎勵辦法所定時程, 容有欲切入國產風力機系統及海事工程業者之籌備時間 資料來源 : 1. DECC, ETF Offshore Wind Demonstration Call. Department of Energy and Climate Change, UK. Available at: < emo/wind_demo.aspx> 2. 英國政府藉由環境轉型基金 (Environmental Transformation Fund) 提供 3 千萬英鎊資助離岸風力科技的發展, 但其主要用意為與主要系統製造商建立夥伴關係, 輔導這些廠商於英國本土設置製造基地 資料提供者 : 中鋼公司 5

36 為避免重蹈陸域風電未能發展自主產業之遺憾, 又因發展離岸風力機組之技術引進 研發及相關資產 ( 土地 廠房 機器設備等 ) 所費不貲, 高額開發費用之財務負擔, 造成企圖投入業者躊躇不前 建請制訂國產風力機系統獎勵辦法, 如 : 制訂開發國產風力機樣機系統之獎勵辦法 ( 如補助一定比例之開發成本 投資抵減 租稅減免等 ) 資料來源 : 1. 依據 BVG Associates, Towards Round 3: Progress in building the offshore wind supply chain 研究報告預估, 國產風力機成本會有可能開始下滑, 主要為藉由創新科技發展 健全本地產業鏈及產業競爭強化等因素而降低, 特別是超大型的風場會開始出現明顯的規模經濟效益 2. DECC, UK Renewable Energy Roadmap. Department of Energy and Climate Change 英國政府也建立離岸風機共用測試設施, 如 100 米大型葉片測試廠及離岸風力系統測試廠, 提供給廠商使用, 藉以降低研發成本 3. 美國離岸風電之發展 / 蔡瀚儀 / : 美國政府對於風電補貼政策為賦稅優惠與投資稅收抵減兩者選擇其中一種補貼方式 資料提供者 : 中鋼公司 我國並無海平面之風文資料且可能離岸風場區域之波浪 潮流及海床地質調查等數據及資料亦不完備, 如再排除生態保育區 漁場 錨定區 航道 國防安全考量後, 真正能具經濟開發規模之離岸風場位置面積均不明 建請調查劃定可做為離岸風場使用區域, 計算市場開發規模, 俾利相關業者評估投資能量及吸引國外先進技術之投入 資料來源 : 1. 日本推動四大離岸風力發電示範風場計畫結合實證研究, 在基礎資料建置如海象 / 波浪模擬調查 風力機 / 海底基座設計 施工安裝手法等相當紮實, 風場開發政策上則採政策環評模式, 並建立 EIA(Environmental impact assessment) 工法 ( 金屬中心 / 陳芙靜 / ) Surveys begin at 450MW Neart na Gaoithe 2. UK: Mainstream Renewable Power has started geological and geophysical surveys of the seabed at the site of the planned 450MW Neart na Gaoithe offshore wind farm in Scotland. (Wind Power Monthly 11 August 2014 by Patrick Smith) /surveys-begin-450mw-neart-na-gaoithe 6

37 附件 推估邏輯 年 7 月 15 日用電需求與全國風電供電量逐時紀錄 年 風電發電量總需電量風電月日星期時風電占比 ( 千度 ) ( 千度 ) 容量因數 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 ,

38 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 二 , 平均 , 附件 我國離岸風場均在颱風主要路徑上 中央氣象局繪製之主要颱風路徑圖 8

39 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項二 風力 我國風力發電發展潛力 001G. 我國陸域風力發電之可設置潛力估算, 內容包含已知開發計畫總量, 以及滿發時數超過 2,000 小時且可用面積在 30 公頃以上的區域, 並經現勘排除住家環境及生態影響等區域, 再考量經濟成本及設置困難度, 估計約為 1.2 GW 依據 千架海陸風力機計畫 之規劃, 目標 2020 年累計達 1.2 GW 資料來源 :(1) 千架海陸風力機風力資訊整合平台, 2014, (2) 工研院,2009 年, 陸海域風力發電技術發展及整體推動計畫 (1/2),p G. 我國離岸風力發電可設置潛力估算, 係基於國內氣候條件 ( 地震 颱風 ) 與技術能量等考量, 將推動先從淺海 5~20 公尺範圍進行開發, 後續再逐步開發至深海 20~50 公尺區域 考量須排除禁止開發區域範圍 斷層帶 保育區 以及海底纜線及油氣管線等障礙, 千架海陸風力機計畫 規劃於 119 年累計設置達 3 GW 資料來源 : 張永源,2013, 台灣風力發電之現況與展望, 環保月刊, 第 182 期, 資料提供者 : 中鋼公司 台灣海峽風資源豐富, 據工研院初步評估, 排除海域限制開發區域及疑似斷層帶 生態保育區 3 級以上淺層地震等有關安全及環保問題區域, 總計高達 15GW 發展潛能 :5~20 公尺水深潛力面積約 177,920 公頃, 潛能約 9GW;20~50 公尺水深潛力面積約 654,700 公頃, 潛能約 48 GW( 可開發約 5 GW);50~100 公尺水深潛力面積約 1,195,400 公頃, 潛能約 90GW( 可開發約 9 GW) 資料來源 : 工研院綠能與環境研究所 (2012/7) 資料提供者 : 林善文 (1) 研究顯示台灣絕大多數地區強風日數都有明顯減少趨勢 [1] (2) 強風定義為 6 級 ( m/s), 恰為一般風力機組滿載運轉所需風速 (3) 強風日數減少將影響風電效益 資料來源 : (1) 台灣氣候變遷科學報告工作小組 (2011), 台灣氣候變遷科學報告 2011( 精簡版 ), 第 35 頁 (2) 經濟部能源局 ( 民 103), 102 年能源統計手冊, 發電量表, 第 86 頁 1

40 資料提供者 : 中鋼公司 台灣海峽的風力發電能量密度大, 居世界級離岸風資源排名前幾位, 特別為桃園至雲林沿海一帶, 由於有強勁的夏季西南氣流與冬季東北季風吹襲, 且可建置地點亦不少, 為台灣發展離岸風力發電之極佳地點 資料來源 : 1. Globe Wind Speed Rankings 資料提供者 : 臺灣中小型風力發展協會 蘇美惠等 (2012) 評估台灣發展小型風力機之市場潛能, 該研究將國內小型風力機市場區分為併網型及離網型 ; 併網型包含公共工程示範計畫 新建大樓屋頂 離島住宅型 本島濱海地區家用型 休閒農莊及河濱公園等 ; 離網型則包含風光互補路燈及基地台等 研究顯示我國至 2015 年約有 39MW 潛能, 至 2020 年約有 211MW 潛能, 而至 2025 年則約有 383MW 裝置潛能 資料來源 : 蘇美惠 涂宇維 張庭瑋 左峻德,2012, 台灣發展小型風力機之市場潛能與推動策略評估,2012 年台灣風能學術研討會,p.1 4 2

41 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項二 風力 風力發電未來發電成本趨勢 一 我國風力發電成本趨勢 001G. 我國自 2009 年 7 月 8 日公布 再生能源發展條例 之後, 實施躉購費率機制, 大型陸域風力發電成本已相當接近市電價格 歷年風力發電躉購費率如下 : 表 1 我國歷年風力發電躉購費率單位 : 新臺幣 / 度分類裝置容量級距 ( 瓩 ) ~< 陸域 10 (+LVRT) 離岸 註 :(+LVRT) 為加裝 低壓穿越 設備者資料來源 : 能源局,2014 年, 再生能源展條例 - 躉購費率會議資料, 二 國際風電期初成本趨勢 002G. 依美國國家再生能源實驗室 (NREL) 彙整各單位預測結果,2015 年陸域風電期初成本 (CAPEX), 依現行匯率折合約新臺幣 3.75~6.00 萬元 /kw,2030 年降至約新臺幣 3.15~4.80 萬元 /kw,2050 年降至約新臺幣 2.94~3.00 萬元 /kw 運維成本(OPEX) 則大致固定, 不再隨時間大幅降低, 約維持在新臺幣 359.4~909 元 /kw 年 圖 1 陸域風電期初成本預測 資料來源 :NREL,2010,Cost and Performance Assumptions for Modeling Electricity 1

42 Generation Technologies,p G. 依美國國家再生能源實驗室 (NREL) 彙整各單位預測結果,2015 年離岸風電期初成本 (CAPEX), 依現行匯率折合約新臺幣 6.9~12.0 萬元 /kw,2030 年降至約新臺幣 4.65~8.55 萬元 /kw,2050 年降至約新臺幣 4.35~6.6 萬元 /kw 運維成本(OPEX) 趨勢約維持在新臺幣 468.9~ 元 /kw 年 圖 2 離岸風電期初成本預測 資料來源 :NREL,2010,Cost and Performance Assumptions for Modeling Electricity Generation Technologies,p 資料提供者 : 黃士修 OECD/NEA 報告 : 連接電網的成本對於離岸 50 公里遠的優良風場是非常重要的, 這需要昂貴的佈纜施工船 德國計劃 7,000 MW 的離岸風電裝置容量, 這需要新增 1,500 公里 容量 1,100 MW 的輸電纜線, 將花費 37 億歐元的巨額成本 資料來源 : OECD/NEA (2012), Nuclear Energy and Renewables, p 資料提供者 : 黃士修 OECD/NEA 報告 : 離岸 20 公里的 100 MW 風力發電, 大約需要 5,000 萬歐元的額外成本 離岸 50 公里同等規模風力發電, 投資成本則是 1 億 2,500 萬歐元 考量營運商的投資角度, 離岸風電連接電網的單位成本佔了 29% 到 59%, 取決於離岸距離和利率 2

43 資料來源 : OECD/NEA (2012), Nuclear Energy and Renewables, p /7056-system-effects.pdf 三 國際均化發電成本趨勢 004G. 就全球而言,2014 年初陸域風力均化發電成本 (LCOEs) 範圍約在 USD /MWh( 約新台幣 元 / 度 ) 依 IEA 預測,2020 年陸域風力 LCOEs 將減少 15~20%, 範圍約為 USD /MWh( 約新台幣 元 / 度 ) 圖 3 陸域風力均化電力成本 (LCOEs) 歷史趨勢與預測 資料來源 :International Energy Agency (IEA), 2014, Medium-Term Renewable Energy Market Report 2014, p G. 英國為全球離岸風電發展的領先國, 其累計裝置量占全球的 52.24% 英國能源與氣候變遷部 (Department of Energy & Climate Change; DECC) 估計其 2014 年離岸風電均化發電成本依據不同情境界於新台幣 元 / 度, 估計至 2030 年成本仍高達 元 / 度 圖 年英國離岸風電均化發電成本預測 3

44 資料來源 :(1) GWEC,2014,Global Wind Report- Annual Market Update 2013,April 2014, p.55; (2) DECC,2013,Electricity Generation Cost,July 2013,p.23 4

45 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項三 地熱 國際地熱發電發展趨勢 一 國際地熱發電過去裝置容量與發電量變化趨勢 001G. 地熱發電自 1950 年代起蓬勃發展, 統計至 2013 年為止, 共有 25 國設有地熱發電廠, 總裝置容量約為 11.8 GWe 裝置容量 (MW) 西元年 圖 1 全球地熱發電發展趨勢圖資料來源 :(1) Bertani, R., Geothermal Power Generation in the World Update Report, Geothermics, Vol. 41, p. 1-29, 2012.;(2) International Geothermal Association, 2014, 附件 G 二 主要國家地熱發電裝置發展概況 002G. 地熱發電成長顯著的國家為菲律賓 印尼 冰島與紐西蘭等大型高溫地熱田之開發, 偏重於蒸汽型地熱發電, 而紐西蘭則增加雙循環發電系統以增強發電量 美國則是因為探勘評估技術及中低溫地熱取熱技術精進, 估計至 2015 年美國在傳統地熱電廠之裝置容量從 2010 年的 3,093 MWe 成長至約 5,000 MWe 資料來源 :(1) Bertani, R., Geothermal Power Generation in the World Update Report, Geothermics, Vol. 41, p. 1-29, 2012.;(2) International Geothermal Association, 2014, 003G. 土地為地熱開發之關鍵, 地熱發展國如美國 菲律賓等屬於地廣人稀, 且可於國家公園進行地熱開發, 因此地熱發電推動順利 EGS(Enhanced Geothermal System) 雖可避開國家公園或地質敏感區進行開發, 但仍屬於開發中的技術 資料來源 :Hollett, D., Fiscal Year 2013 Budget Request Briefing, U.S. Department of 1

46 Energy Geothermal Technologies Office, p.23, 三 國際地熱發電設置密度 ( 單位面積裝置量 ) 比較 004G. 依國際地熱協會 (GEA) 統計, 一座裝置容量介於 30-50MWe 的地熱電廠, 從探勘井鑽鑿 生產回注井鑽鑿至電廠建置完成所需之面積約 英畝 ( 公頃 ), 保守估計設置密度為 MWe/ 公頃 資料來源 :GEA, 如附件 G. 各國地熱之單位面積裝置量 ( 總裝置量 / 國土面積 ) 如下附件所示, 目前因有 清水地熱 50kW 示範發電系統, 單位面積建置量約 0.01(MW/ 萬平方公里 ), 依 2030 年地熱發電裝置量為 200MW 計算, 則單位面積建置量約 (MW/ 萬平方公里 ), 遠高於多數的地熱發電國 表 1 各國地熱之單位面積裝置量 國家 國土面積 2013 裝置容量 2013 單位面積裝置量 ( 萬平方公里 ) (MW) (MW/ 萬平方公里 ) 美國 菲律賓 印尼 墨西哥 義大利 紐西蘭 冰島 日本 肯亞 哥斯大黎加 薩爾瓦多 土耳其 尼加拉瓜 俄羅斯 1, 巴布亞新幾內亞 瓜地馬拉 葡萄牙 中國大陸 法國 德國 衣索匹亞 奧地利 澳大利亞 泰國 臺灣 資料來源 :International Geothermal Association, 2014, 2

47 四 技術發展與商業化時程 006G. 地熱系統依據開採之型態可分為傳統地熱系統及增強型地熱系統 (Enhanced Geothermal System; EGS) 傳統地熱發電開發技術雖較為成熟, 但仍需因地制宜做調整 EGS 為新穎技術, 在炙熱岩層製造人工裂隙並注入流體取熱發電, 其開發成本至少 美元 /kwh 以上, 未達商業化, 美國正致力研發中, 估計 2035 年之 EGS 發電成本可降至 0.06 美元 /kwh, 才達商業化標準 資料來源 :Hollett, D., Recent Advances in US Geothermal R&D: Implications for Global Development, APEC Workshop on Geothermal Energy Development, Taiwan,

48 附件 G 國際地熱發電設置密度 ( 單位面積裝置量 ) 比較 地熱電廠由探勘階段 生產 / 回注井鑽鑿至電廠建置所需之土地面積 資料來源 :GEA, 4

49 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項三 地熱 國內地熱發電發展近況 001G. 地熱發電機組試驗性計畫申請作業要點 : 依開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定標準第二十九條第一項第九款規定訂定此要點, 地熱發電機組試驗性計畫之試驗期間以二年為限 目的為地熱發電試驗免環評之作業要點, 以鼓勵業者探勘與產能驗證需求 資料來源 : 經濟部 2011 年 12 月 1 日經能字第 號令 002G. 地熱能發電系統示範獎勵辦法 : 以地熱能發電系統機組總裝置容量為五百瓩以上以及地熱能發電系統之地熱生產井, 為本辦法發布生效日起五年內所完成之新井, 且單孔井深度不得小於一千公尺, 滿足上述條件者為獎勵對象 資料來源 : 經濟部 2013 年 1 月 9 日經能字第 號令 003G 年將地熱發電躉購費率由原先的 元 / 度提高至 元 / 度, 以提高地熱發電誘因 資料來源 : 台灣電力公司,2014, 004G. 宜蘭清水地熱區於 2012 年由能源局建置 50kW 示範發電系統, 提升發電信心 並於 2012 年由宜蘭縣政府進行 1MW 清水地熱發電整建 營運 移轉案, 清水地熱商業電廠原定 2013 年完成, 因作業程序, 宜蘭縣政府已於 2013 年底進行展延, 實際完成日期視得標廠商與宜蘭縣政府作業而定 資料來源 : (1) 工業技術研究院, 經濟部能源科技研究發展計畫 : 地熱能源永續利用及深層地熱發電技術開發計畫, 台北 : 經濟部能源局,p.233,2012 (2) 宜蘭縣政府, 宜蘭縣清水地熱發電整建 營運 移轉案招商文件, 宜蘭,p.24,2012 1

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51 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項三 地熱 我國地熱發電發展潛力 001G. 傳統地熱發電潛能雖達 730 MW, 考量開發深度 2000m, 坡度 > 30%, 高程 > 1,000 公尺, 都市計畫區與國家公園占地, 合計約 150 MW EGS(Enhanced Geothermal System) 在深度 3~6km 且溫度為 200 C 之理論潛能雖為 31.8GW, 但考量土地限制, 可開發量約 2000 MW, 但 EGS 技術尚未成熟, 實際可開發量仍視其技術成熟度而定 資料來源 : 臺灣 2050 能源供需情境模擬系統,2014, 如 附件 G 資料提供者 : 黃義協 地熱是一種基載電源, 台灣位處太平洋火環帶, 蘊含極高熱流, 許多地區的地溫梯度很高且開發技術愈來愈成熟, 值得政府推廣開發之電源 資料來源 : 未來之星地熱盧乙嘉 宋聖榮科學發展期刊 2012 年 7 月, 475 期, p

52 附件 G 國內開發潛力 1. 工研院推估邏輯 : 在 EGS( 加強型地熱系統 ) 技術成熟下之可開發裝置容量 為 2150 MW 2

53 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項三 地熱 地熱發電未來發電成本趨勢 G. 臺灣 2014 年地熱躉購電價為 台幣 / 度, 低於增強型地熱系統 (Enhanced Geothermal System; EGS) 在 2011 年之發電成本 美元 / 度, 未達商業化水準 美國能源部評估 2035 年之發電成本約 0.06 美元 / 度, 約 為 2011 年之 0.26 倍, 此時才有商業化之水準 表 1 美國 EGS( 增強型地熱系統 ) 成本分析 成本名稱 2011 年 LCOE 2035 年 LCOE (USD/kWh) (USD/kWh) 資源探勘與評估 鑽井與人工裂隙製造 電廠建造 運轉與維護 風險溢酬 總計 備註 : 以深度 3 km 達 175 的 20 MWe 雙循環 (Binary)EGS 電廠為 例, 假設貼現率 (Discount rate) 為 7% 的情況 資料來源 :(1)Hollett, D., Fiscal Year 2013 Budget Request Briefing, U.S. Department of Energy Geothermal Technologies Office, p.23, 2012;(2) 台灣電力公司,2014, 1

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55 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項四 生質能 國際生質能發電發展趨勢 001G. IEA 估計 2050 年全球生質燃料產生電力將由 280 TWh (2010) 提升至 3,000 TWh (2050), 生質電力占總發電量將由約 1.5% 提升至 7.5%, 估計生質能發電裝置容量由 83 GW (2012) 將成長至 560 GW (2050), 此提升將有賴更有效生質能利用及更多生質物供應而達成 資料來源 :IEA, Technology Roadmap- Bioenergy for Heat and Power. International Energy Agency. p22., 如附件 G 資料提供者 : 中鋼公司 根據歐盟 Biomass technology roadmap, 至 2020 之發展將裂解油品質目標設定為熱值提昇 no solids ph>4( 目前約 2-3) 及穩定性,FULL SCALE 裂解油廠運轉目標為年操作時數 >6500 小時 ( 約 74%), 並將有小型 CHP 及引擎之應用示範計畫 估計至 2020 年, 在歐盟之裂解油產量將達 3 Mtoe, 約占歐洲供熱用途之化石燃油用量 10% 資料來源 : 1. 根據歐盟 Biomass technology roadmap 002G. 以生質電力發展技術趨勢而言, 生質燃料與化石燃料混燒 (co-firing) 應用, 在生質物能源利用率提升或發電成本之經濟性, 較設置生質燃料電廠具競爭力, 為國際上生質電力為再生能源發展重點之一 此外, 生質能發電容量因數可達 80%~90%, 具作為基載電力潛力 資料來源 :(1) IEA, Technology Roadmap- Bioenergy for Heat and Power. International Energy Agency. p26.;(2) IRENA, 2013, Biomass Co-firing Technology Brief. International Renewable Energy Agency, p , 如附件 G 1

56 附件 G 國際生質電力發展趨勢與占比 1. 近幾年國際上生質電力發電量約以 5% 成長 年全球生質電力發電占總發電量約 1.5%, 估計至 2050 年將達 7.5% 資料來源 :(1) REN21, Renewables Global Status Report p.33.; (2) IEA, Technology Roadmap- Bioenergy for Heat and Power. p G 國際生質能發電技術發展趨勢 1. 生質物前處理技術 : 造粒技術已達商業化規模 ; 沼氣方面 : 厭氧消化產氣 ( 沼氣 ) 掩埋場沼氣已達商業化規模 2. 生質能發電方面 : 燃燒蒸氣循環系統及混燒技術已達商業化規模, 並以混燒在發電成本上具競爭力 3. 國內生質電力發展可參考國外發展趨勢, 以生質燃料混燒及沼氣發電為發展重點 4. 生質燃料於燃煤機組混燒應用, 在生質燃料穩定供應下, 具做為基載電力之潛力 資料來源 :US DOE/EERE(Energy Efficiency and Renewable Energy) Biomass Program, Biopower Technical Strategy Work shop Summary Report. p1. 2

57 資料來源 :IEA, Technology Roadmap-Bioenergy for Heat and Power. International Energy Agency. p14. 3

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59 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項四 生質能 國內生質能發展近況 001G. 國內生質能發電包括廢棄物發電 (25 座大型垃圾焚化爐與民間廢棄物發電 ) 及生質物發電 ( 蔗渣 稻殼 薪材 黑液混燒及廢 ( 污 ) 水處理廠沼氣發電 ), 其中以廢棄物發電為大宗, 裝置容量 MW; 生質物發電裝置容量為 MW, 合計 MW(2013), 約占總發電裝置容量 1.5% 資料來源 : 經濟部能源局,2014 年, 能源統計月報, 能源統計月報 - 拾壹 再生能源 u_id= 資料提供者 : 林豐年 全台 24 座焚化廠以熱處理廢棄物, 經汽電共生發電, 去年處理 公噸廢棄物, 年發電量為 KVW, 以模組化系統建立最佳化操作模式, 於零投資的限制探討系統的發電效率, 由最佳化模組找出系統中影響發電效率的操作因子, 推估可提升發電效率 3~5%; 焚化餘熱可回收再利用可行性方案, 推估提升低壓電力 12~18%, 可提供穩定再生能源供電力調配 資料來源 : (1) 中華民國行政院環境保護署焚化廠營運管理資訊系統營運年報 102 年度 gov.tw/swims/swims_net/statistics/statistics_year_table.aspx?_year=2012 (2) 都市垃圾焚化爐操作參數之多變量分析規劃與運用之探討, 環境保護局中區資源回收廠 / 楊宏文 劉興銈 謝耀德 何奇峯 (3) 參考附件 G 年我國生質能發電裝置容量 MW 我國生質能以廢棄物 生質資材等自主料源為發展重點 生質能發電實務應用上, 受限於國內生質資源較為不足 料源供應穩定性與燃料成本等因素, 發展策略上, 可透過發展高效率生質燃料轉換技術 生質料源蒐運體系建立, 降低生質燃料成本 提升生質物有效利用率, 逐步推動生質能發電成長 表 1 我國生質能發電現況及目標規劃 ( 單位 :MW) 年度 裝置容量生質能發電 資料來源 : 經濟部能源局,2014 年, 能源產業技術白皮書, p

60 G. 國內生質能發電推廣措施包括 :(1) 定期檢討生質物發電及廢棄物發電躉購費率誘因, 鼓勵業者投入生質能發電利用 (2) 經濟部公告發布及實施 經濟部沼氣發電系統推廣計畫補助作業要點, 加速沼氣 ( 生質物 ) 發電成長 (3) 農業委員會輔導畜牧場沼氣利用, 鼓勵大型沼氣發電及輔導中小型場利用於家用熱源 仔豬保溫等推廣措施 資料來源 :(1) 經濟部能源局,2009 年, 再生能源發展條例 ( 華總一義字第 號 ); (2) 經濟部沼氣發電系統推廣計畫補助作業要點 ( 經能字第 號 ); (3) 沼氣利用技術及實例 表 年生質能發電躉購費率再生能源類別分類裝置容量級距躉購費率 ( 元 / 度 ) 無厭氧消化設備 生質物發電無區分有厭氧消化設備 廢棄物發電無區分無區分 資料來源 : 經濟部能源局,2013 年, 中華民國一百零三年度再生能源電能躉購費率及其計算公式 資料提供者 : 中鋼公司 為促進可再生能源開發利用, 各國制訂再生能源電價相關補助辦法並積極執行 以中國大陸為例,2012 年製訂 可再生能源電價附加補助資金管理暫行辦法, 在其預撥 2013 年的可再生能源電價附加補助資金中, 生質能發電補助金額為人民幣 億元, 約佔總再生能源項目 20.6% 資料來源 : 1. 中國大陸 2012 年 可再生能源電價附加補助資金管理暫行辦法 資料提供者 : 中鋼公司 依目前 我國再生能源目標量, 生質能累計裝置容量 2013 年為 740MW, 2030 年為 950MW, 增量 210MW( 約 28%), 有往上調整空間 國內生質物資源有限, 但國外資源豐富 ( 如東南亞之棕櫚殼 油棕果空果串 木屑 木片 稻殼 稻稈等產製之生質材 ), 可自國外進口 目前生質能發電躉購費率偏低, 進口生質材發電不經濟, 宜予調整, 提供誘因 資料來源 : 1. 財團法人現代財經基金會與淡江大學經濟系於民國 103 年 10 月 3 日假淡江大學舉辦 頁岩革命對能源與產業的影響 產官學研討會 - 頁岩革命對油氣市場的衝擊 (P22) 年至 2035 年可再生能源成長率 ( 含生質能 水力 )77% 1. ( 由下圖,Biomass 需求成長超過 500 Mtoe) 2

61 引用資料來源 :World Energy Outlook 2013, IEA, 經濟部能源局 :103 年度各類別再生能源電能躉購費率 3

62 附件 國內生質能發展近況 1. 在本項議題中, 應用決策實驗室分析法 (DEMATEL) 於焚化廠操作效率操作因子建立相互關係如附件一, 以自行研究成果顯示, 影響焚化廠操作營運管理的主要關鍵因子為空氣流量控制因子, 其次分別為燃燒速率控制因子 鍋爐蒸氣產量控制因子 2. 後續可依上述自行研究成果繼續探討影響焚化廠發電效率的幾個因素, 包含溫度 產汽率 熱交換效率 真空度與發電量的相互關係, 邏輯推估方法如附件二所示, 也就是應用決策實驗室分析法建立影響發電效率相關的矩陣關係, 再以網路層級分析法 (ANP) 分析影響發電效率因素, 設定系統邊界避免分析結果的發散, 再以類神經網路 (Artificial Neural Network). 或模糊控制 (F uzzy Control) 理論建立最佳化操作模式, 再將系統以生命週期 (LCA) 概念進行分析, 以 SimaPro( 生命週期評估 ) 遞迴反推驗證模式, 再予以應用, 尋求提升發電效率的可行性 3. 廢熱再利用, 係針對發電後溫度約 280 度的蒸氣以有機郎肯循環 (ORC) 廢熱回收進行弱電發電的探討 ( 能源局 101 年度 廢熱回收技術示範應用專案 ) 以決策實驗室分析法建立影響焚化廠操作效率關係圖 ( 自行研究成果 ) 邏輯推估方法 4

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65 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項四 生質能 我國生質能發電發展潛力 001G. 我國生質能發電潛力以國內廢棄物 生質物為料源為開發重點, 包括 : 國內廢棄物 ( 都市垃圾 一般事業廢棄物 ) 及生質物 ( 稻稈 果樹剪定枝 木竹 ) 廢污水或污泥等, 透過生質物處理技術轉製成品質較高的生質燃料 ( 顆粒燃料 生質煤或沼氣 ), 應用於發電機組產生電力 資料來源 : 經濟部能源局,2014 年 2014 年能源產業技術白皮書 ( 第肆章新及再生能源 ), 頁 參閱附件 G 資料提供者 : 李凌淞 日本專家 (Hisashi Kajiyama) 在 2013 年的國際研討會中指出, 如果興建一個 5MW 等級的生質能電廠會把一座山的森林給耗盡, 且如此的建置對於當地的經濟與環保毫無幫助, 而只對電廠的興建者帶來利益 資料來源 :Kajiyama, H. (2013). Renewable energy issues in Japan from a biomass perspective. In REvision Creating a New Renewable Energy Future. Tokyo: Japan Renewable Energy Foundation. Retrieved from _Supplement.pdf 002G. 我國生質能發電潛力 ( 國內生質料源 ),2030 年廢棄物發電裝置容量潛力約 793 MW 生質物發電裝置容量潛力約 157 MW, 合計發電潛力為 950 MW 推估邏輯 : 參閱附件 G 資料提供者 : 葉宗洸 我國廢棄物發電以焚化垃圾為主 民 100 年台灣地區共產生 749 萬噸垃圾, 其中清運處理者共 361 萬噸, 各種再利用與資源回收者共 387 萬噸 垃圾處理以焚化為主, 佔 96% 由於近年家戶垃圾產量銳減, 目前焚化的垃圾已有 1/3 屬各種事業廢棄物 未來事業廢棄物比重持續增加 年垃圾焚化發電量增加 15%,94 年之後發展接近飽和 資料來源 : 1. 行政院環境保護署 (2012), 101 年環境保護統計年報, 廢棄物管理, 1-20~ 行政院環境保護署 (2012), 101 年環境保護統計年報, 廢棄物管理, 大型垃圾焚化廠操作營運情形, [ 環保資訊 / 環保統計 / 公務統計 / 廢棄物管理 / 大型垃圾焚化廠操作營運情形 ] 3. 推估數據如附件

66 附件 G 國內生質電力開發原則 1. 我國生質能發電發展主要以國內料源為優先, 包括一般廢棄物 ( 都市垃圾 ) 與一般事業廢棄物 沼氣 農林資材 ( 廢棄物 ) 等 國內生質能源技術與應用發展, 將以永續 有效利用廢棄物或生質資材為目標, 以提高自產能源, 強化能源供應安全 資料來源 : 經濟部能源局,2014 年, 能源產業技術白皮書, 頁 G 國內開發潛力 1. 廢棄物發電 (793 MW): (1) 國內廢棄物發電以都市垃圾發電為大宗, 依環保署規劃焚化廠除役逐步轉型成區域生質能源中心, 利用轉換技術將都市垃圾轉製為生質燃料 ( 如 : 生質煤 ), 應用於高效率燃煤發電機組與化石燃料混燒, 發電效率約由 15% 提升至 35~40%, 發電量增加 考量生質燃料應用於燃煤機組混燒容量因數為 83%,2030 年估計裝置容量可由 MW 成長至 750 MW (2) 國內尚未利用工業廢棄物估計有 102 萬公噸 / 年, 平均熱值 2,735 kcal/kg, 轉製成顆粒燃料後於汽電共生系統與化石燃料混燒應用, 發電效率 27% 容量因數 83%, 估計廢棄物總發電潛力約 121 MW 估計 2030 年約利用 30% 工業廢棄物, 新增裝置容量約 36 MW, 與現有裝置容量 6.7 MW, 合計約 43 MW 資料來源 : 行政院環境保護署委託研究計畫,2011 年, 分散式生質能源料源資訊評估與焙燒前處理造粒設備建置計畫, 頁 生質物發電 (157 MW): (1) 農林資材發電 (131 MW): 透過生質料源蒐集體系逐年建立, 推估臺灣可蒐集農林剩餘資材總量約 166 萬噸 / 年 將生質物製成生質燃料並於燃煤機組與化石燃料混燒, 估計約 252 MW 發電潛力 ( 平均熱值 2,770 kcal/kg, 發電效率 35.8% 容量因數 83%) 2030 年估計約利用 15% 農林資材, 新增裝置容量 38.5 MW, 與原生質物發電 92 MW, 合計約 131 MW 資料來源 : 參考行政院環境保護署委託研究計畫,2011 年, 分散式生質能源料源資訊評估與焙燒前處理造粒設備建置計畫, 頁 2-67~2-68, 估算國內農林資材利用潛力總量 (2) 沼氣發電 (26 MW): 依據 100 年度多元料源液態生質燃料計畫 - 沼氣潛勢研析報告, 我國沼氣再利用最大潛能年產出量約 立方公尺 ( 換算為裝置容量約 MW), 以沼氣能源最大潛能 50% 利用, 且其中之 70% 應用於發電 ( 其餘 30% 為熱利用 ), 則沼氣發電裝置容量潛力約 44 2

67 MW 2030 年估計利用約 21% 沼氣發電潛力, 沼氣發電裝置容量估計約 26 MW 資料來源 : 經濟部能源局,2011 年,100 年度多元料源液態生質燃料計畫 - 沼氣潛勢研析報告, 頁 以國內生質料源為基礎, 綜合上述國內廢棄物發電及生質物發電規劃,2030 年生質能發電裝置容量合計為 950 MW 推估邏輯 3

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69 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項四 生質能 生質能發電未來發電成本趨勢 G. 生質能發電技術種類繁多 ( 直接燃燒 混燒 氣化 ), 其中生質燃料與化石 燃料混燒發電技術已具商業化規模, 估計混燒發電成本約 2.9~3.5 元 / 度 我國沼氣發電係結合廢 ( 污 ) 水 / 生物污泥等處理程序, 產物沼氣為生質電力 重要來源, 估計沼氣發電成本約 2.6~3.2 元 / 度 表 1 生質能發電技術類型及成本 生質能發電類型 內容說明 發電成本 ( 元 / 度 ) 1. 生質物或廢棄物轉換成高品質生質燃料 ( 如顆粒燃料 生質煤 ) 於發電機 2.9~3.5 組與化石燃料混燒發電, 較設置新廢棄物能 / 生質燃料發電機組具競爭力 生質物能發電 2. 混燒技術具商業化規模, 發電時數 可達 7,300 小時 / 年, 具作為基載電 力潛力 1. 結合廢 ( 污 ) 水 / 生物污泥 / 廚餘處理技 2.6~3.2 生質物 ( 沼氣 ) 發電 術產生沼氣, 為生質電力重要來源 2. 沼氣發電技術具商業化規模, 發電 時數可達 7,900 小時 / 年 推估邏輯 : 參閱附件 G 資料提供者 : 中鋼公司 目前生質炭成本約 歐元 /GJ, 規劃至 2020 生產成本再降低 歐元 /GJ; 至 2020 之發展主要須研發議題包括 self-heating/off-gassing, self-explosion, 預期將建立 RISK AVOIDING GUIDELINES 及 MSDS, 並計畫達成生質炭取代 50% 煤作為 CHP 燃料之商轉目標, 品質目標設定為可戶外儲存,agrobiomass 作為料源之最小比例設定為 10% 低溫炭化廠運轉目標為年操作時數 >8000 小時 ( 約 91%), 在歐盟交易量設定為 1-2 佰萬噸 資料來源 : 1. 根據歐盟 Biomass technology roadmap 資料提供者 : 中鋼公司 根據歐盟 Biomass technology roadmap, 目前裂解油成本約 歐元 /GJ, 其中料源成本約 歐元 /GJ, 規劃至 2020 裂解油生產成本再降低 20%; 在品質方面,2013 年之品質數據熱值為 MJ/kg, 含水量

70 wt%,kinematic 介於 1020 cst,solid content <0.5 wt%,ash content<0.05 wt% 資料來源 : 2. 根據歐盟 Biomass technology roadmap 2

71 附件 G 成本趨勢 國內生質料源 ( 廢棄物 農林資材 廢污水等 ) 轉製成不同生質燃料 ( 生質煤 顆粒燃料 沼氣 ), 於發電機組應用, 依據生質料源 ( 生質燃料 ) 特性 發電載具 性能不同, 推估不同生質能之發電成本 推估如下 : 1. 生質燃料 ( 生質煤 ) 於燃煤機組混燒發電成本趨勢推估 ( 約 3.1~3.5 元 / 度 ) 註 1 機組淨熱效率 2013~ % 35.8% 38.2% 容量因數 -- 83% 83% 83% 建廠投資費用 ( 百萬元 /MW) 註 折現率 -- 5% 5% 5% 使用年限 ( 年 ) 每度電均化建廠成本 ( 元 / 度 ) 運轉成本占投資成本比例 % 3.5% 2.5% 運維成本 ( 元 / 度 ) 生質煤每噸燃料成本 ( 元 / 公噸 ) -- 4,400 5,337 5,908 燃料成本 ( 元 / 度 ) 營運期間發電之均化成本 ( 元 / 度 ) 註 1:2016~2025 年生質燃料 ( 生質煤 ) 於煤機組混燒淨發電效率 35.8%;2026 年以後生質 燃料於高效率燃煤機組混燒, 淨發電效率 40.5%, 以淨發電效率 35.8% 及 40.5% 之平均值 38.2% 推估 註 2: 燃煤機組投資成本為 65 百萬元 /MW, 生質燃料混燒投資成本為 9~15 百萬元 /MW, 整體而言, 生質燃料於燃煤機組混燒投資成本以 74~80 百萬元 /MW 推估 資料來源 :IEA 2012, Technology Roadmap- Bioenergy for Heat and Power. International Energy Agency. p26. 3

72 生質燃料 ( 顆粒燃料 ) 於汽電共生廠混燒發電成本趨勢推估 ( 約 2.9~3.3 元 / 度 ) 註 1 機組淨熱效率 (%) % 27.0% 27.0% 31.5% 容量因數 - 83% 83% 83% 83% 建廠投資費用註 2 ( 百萬元 /MW) 折現率 - 5% 5% 5% 5% 使用年限 ( 年 ) 每度電均化建廠成本 ( 元 / 度 ) 運轉成本占投資成本比例 - 3.5% 3.5% 3.5% 2.5% 運維成本 ( 元 / 度 ) 農工廢棄物每噸燃料成本 ( 元 / 公噸 ) - 2,695 2,695 3,100 3,346 燃料成本 ( 元 / 度 ) 營運期間發電之均化成本 ( 元 / 度 ) 註 1:2025 年以前生質燃料 ( 顆粒燃料 ) 於汽電共生機組混燒淨發電效率 27%;2026 年以 後生質燃料於汽電共生混燒, 淨發電效率 36%, 以淨發電效率 27% 及 36% 之平均值 31.5% 推估 [IEA, 2007][IE A, 2012] 註 2: 汽電共生機組投資成本為 65 百萬元 /MW, 生質燃料混燒投資成本為 9~15 百萬元 /MW, 整體而言, 生質燃料混燒投資成本以 74~80 百萬元 /MW 推估 [IEA, 2012] 資料來源 :(1) IEA 2007, IEA Energy Technology Essentials- Biomass for Power Generation and CHP. International Energy Agency. p.4 (2) IEA 2012, Technology Roadmap- Bioenergy for Heat and Power. International Energy Agency. p.26. 4

73 沼氣發電成本趨勢推估 ( 約 2.6~3.2 元 / 度 ) 註 1 容量因數 61% 90% 90% 90% 90% 註 1 建廠投資費用 ( 百萬元 /MW) 折現率 5% 5% 5% 5% 5% 使用年限 ( 年 ) 每度電均化建廠成本 ( 元 / 度 ) 註 1 運轉成本占投資成本比例 11.2% 3.2% 3.2% 3.2% 3.2% 運維成本 ( 元 / 度 ) 營運期間發電之均化成本 ( 元 / 度 ) 註 1:2013 年沼氣發電年淨售電量為 5,300 小時, 容量因數 61%, 建廠投資成本 57 百萬 元 /MW, 運轉成本占投資成本 11.2%( 資料來源 : 經濟部,2012 年,102 年度再生能源電 能躉購費率及其計算公式 ) 2015 年採用 103 年度再生能源之沼氣年淨售電量 7,900 小時, 容量因數 90%; 建廠投資成本 225 百萬元 /MW, 之後隨技術進步而降低投資成本 ; 運轉 成本占投資成本 3.2% 資料來源 : 經濟部能源局,2013 年 103 年度再生能源電能躉購費率及其計算公式 5

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75 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項五 水力發電 國際水力發電發展趨勢 一 全球水力發電裝置量 001G. 全球水力發電於 2013 年總裝置容量約為 1,000 GW, 自 2008 年至 2013 年之年平均成長率為 3.7 % 資料來源 :REN21,2014,Renewables Global Status Report,p.22 44, w%20res.pdf 002G. 水力發電裝置容量前六大的國家依序是中國大陸 巴西 美國 加拿大 俄羅斯 印度和挪威, 占全球水力總裝置容量 62% 表 1 各國水力發電現況 國別 中國 巴西 美國 加拿大 俄羅斯 印度 其他 大陸 全球水力發電裝置容量占比 (%) 水力發電裝置容量 (GW) 電量水力發電量 (TWh) 資料來源 :REN21,Renewables 2014 Global Status Report,p 二 全球水力發電量 003G 年全球水力發電量占總發電量 16.4%, 占所有再生能源發電量 74% 1

76 圖 1 全球再生能源與水力發電占比資料來源 :REN21,2014,Renewables Global Status Report,p. 25, 2

77 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項五 水力發電 國內水力發電發展近況 001G. 國內水力發電受地形 地質及水文氣象等條件之限制, 優良之水力場址不多, 且大都已開發利用 截至 2014 年 5 月底, 我國水力發電累計總裝置容量達 2,081.3 MW, 占我國再生能源比重達 53.8%, 以台電大型水力廠為主, 約 2,042.2 MW, 民營水力 39.1 MW 圖 1 我國水力發電累積裝置容量資料來源 : 經濟部能源局,2014 年, 能源統計月報 - 拾壹 再生能源, (1) df&book_code=m_ch&chapter_code=l&report_code=02; (2) df&book_code=m_ch&chapter_code=k&report_code=05; (3) df&book_code=m_ch&chapter_code=k&report_code=06 1

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79 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項五 水力發電 我國水力發電發展潛力 001G. 至 2013 年底, 水力發電累計開發 2,081 MW 考量投資成本高 開發時間長 技術及經濟可行性, 扣除位於國家公園部分, 至 2030 年, 台電公司規劃再開發 83 MW( 皆非川流式水力 ), 另川流式水力可推廣設置量估計為 28 MW, 合計累計開發量為 2,200 MW 資料來源 : 立法院第 8 屆第 5 會期第 9 次會議議案關係文書,2014, 完善再生能源推動措施達成政策目標 書面報告, 報 , 資料提供者 : 黃本源 台電公司與前經濟部水資會於 1995 年完成 臺灣地區水力普查總報告, 該報告評估臺灣 76 條河川理論蘊藏量為 11,727 MW, 其中 30 條重要河川技術可行水力蘊藏量為 5,048 MW, 目前台灣已開發 2,081 MW, 尚有 2,967 MW 可開發, 其中非位於國家公園且經濟可行性較佳之水力潛能約有 1,912 MW 推估邏輯 : 我國水力發電發展潛力分析, 如附件 資料提供者 : 葉宗洸 根據 年統計資料, 我國每年慣常水力發電量受水情乾枯影響變化極大 民國 年平均只有 30 億度, 年平均為 50.3 億度, 供電並不穩定 [1] 我國水力發電 95% 以上屬於大型水庫貢獻, 真正屬於再生能源的川流式小水電貢獻極低 [2] 考量水力發電工程常受環保因素影響 且我國主要河川水力均已開發, 整體發展已近飽和 [3] 資料來源 : 1. 歷年水力發電量與全系統發電量摘自台灣電力公司 102 年度統計年報, 推估數據如附 2. 經濟部能源局 ( 民 103), 102 年能源統計手冊, 水力及再生能源發電設備表, 111 頁 3. 經濟部能源局 ( 民 103), 102 年能源統計手冊, 發電裝置容量表 (82 頁 ) 發電量表 (86 頁 ) 民國 年 16 年來水力發電裝置容量僅微增 14%, 但同期水力發電量卻從 62 億度降至 54 億度, 反而減少 12.9% 資料提供者 : 林善文 (1) 研究顯示台灣未來冬季 ( 枯水期 ) 降雨可能減少, 但夏季 ( 豐水期 ) 降雨增加 [1] 1

80 (2) 我國水電 95% 屬大型水庫附屬發電設備, 降雨日數減少 豐枯水季差距擴大等因素將嚴重限制發展潛力 (3) 本世紀前 5 年為嚴重乾旱期, 水力發電量就比均值減少 10 億度 [2] 資料來源 : (1) 台灣氣候變遷科學報告工作小組 (2011), 台灣氣候變遷科學報告 2011( 精簡版 ), 第 45 頁 (2) 經濟部能源局 ( 民 103), 102 年能源統計手冊, 發電量表, 第 86 頁 資料提供者 : 陳善安 陳善安發動機 A 型液態燃料是一種小型可攜帶式水力發電機 圖陳善安發動機 A 型液態燃料小型可攜帶式水力發電機原理示意圖 資料來源 : 1. 水車理論與試算分析 ( 參閱附件 1) 2. 證明水力發電可行性 ( 參閱附件 2) 3. 力距原理可行性分析 ( 參閱附件 3) 附件 推估邏輯 1. 依據 1995 年台電公司與前經濟部水資局合作普查臺灣 30 條主要河川之資料, 水力發電潛能中具技術可行約 5,048 MW 至 2013 年底, 水力發電累計開發 2,081 MW, 而尚待開發具技術及經濟均可行之水力蘊藏潛能約有 2,424 MW, 但扣除位於國家公園者 512 MW, 國內尚餘開發潛力 1,912 MW 項目 裝置容量 ( 單位 :MW) 2

81 水力發電潛能中技術可行 ( 依據 1995 年台電公司與前經濟部水資局合作 普查台灣 30 條主要河川資料 ) 5048 至 2013 年已開發量 2,081 尚待開發量 2,967 其中技術及經濟均可行者 (2,424MW) 扣除位於國家公園者 (512MW) 現有國內發展潛力 (1,912MW) 川流式 532 調整池式 1,263 水庫式 629 川流式 140 調整池式 280 水庫式 92 川流式 392 調整池式 983 水庫式 537 資料來源 : 台電公司 2. 建議儘早規劃及開發此一自產 寶貴及潔淨之再生能源 附件 推估邏輯 年度 水電裝置容量 (MWe) 水力發電量 ( 百萬度 ) 全系統發電量 ( 百萬度 ) 水電占比 (%) 75 1, ,130 57, , ,509 63, , ,674 70, , ,863 76, , ,381 82, , ,854 91, , ,556 97, , , , , , , , , , , , , , , ,

82 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

83 附件 台灣未來降雨豐枯影響水電發展 水電裝置容量水力發電量全系統發電量水電占比年度 (MWe) ( 百萬度 ) ( 百萬度 ) (%) 91 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 平均 1, ,072 5

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85 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項五 水力發電 水力發電未來發電成本趨勢 001G. 國際主要機構包括國際再生能源組織 (IRENA, 2012) 與歐洲再生能源協會 (EREC, 2010) 皆預估水力發電期初設置成本呈持平或小幅上漲趨勢 根據英國能源與氣候變遷部 (DECC) 推估, 水力發電期初設置成本 2010 年至 2030 年平均每年漲幅為 0.07% 圖 1 英國水力發電未來成本趨勢推估資料來源 :Department of Energy and Climate Change, 2011, Review of the generation costs and deployment potential of renewable electricity technologies in the UK: Study report by ARUP, p G. 目前我國川流式水力期初設置成本為 6.8 萬元 / 瓩, 運轉維護成本約占期初設置成本 6.3% 資料來源 : 103 年度再生能源電能躉購費率及其計算公式 審定會,2014 年, 第二次會議紀錄,p.42; 推估邏輯 : 參考附件 G 資料提供者 : 黃本源 依據 2011 年經濟部公告之 再生能源電能躉購費率 川流式水力電能為每度 元, 該川流式水力電能之躉售費率為單一費率, 但水力發電機組裝置容量規模越小單價成本越高, 且營運成本也越高, 造成規模較小之水力發電經濟性不佳, 無充分誘因可積極推動發展, 建議再生能源電能躉購費率應依裝置容量級距分級實施 推估邏輯 : 1

86 水力發電不同裝置容量級距之開發及運維成本分析, 如附件 資料提供者 : 松毅電力股份有限公司籌備處 河川小水力發電雖不適用 再生能源發展條例 躉購費率, 但仍屬再生能源, 其電能費率適用台電公司 小水力電力費率, 分時段計價, 建議採單一費率, 且河川小水力電能收購費率優惠性不足, 建議小水力發電可採用萬里計畫成本為基礎, 依規模調整, 並比照 再生能源電能躉購費率 的方式計算費率 資料來源 : 如附件 附件 推估邏輯 1. 川流式水力國際上不同裝置容量開發成本單價 單位 : /kw 規模 2010 年 2015 年 < 5MW 4,429 4,444 > 5MW 2,307 2,315 資料來源 :Department of Energy and Climate Change (2011), Review of the generation costs and deployment potential of renewable electricity technologies in the UK. 2. 國內川流式水力電廠年運維成本分析表 2

87 資料來源 : 經濟部水利署中區水資源局 2010 年 集集共同引水計畫南岸聯絡渠道小型水力電廠可行性研究 附件 水力發電未來發電成本趨勢 ( 一 ) 河川小水力川流式電廠建議採單一費率, 並應比照 再生能源電能躉購費率 的方式計算費率現行圳路式小水力電能係屬再生能源發展條例之再生能源, 收購電能計價依經濟部公告 再生能源電能躉購費率 辦理, 民國 103 年之川流式躉購費率為每度 元 ; 河川小水力發電雖不適用 再生能源發展條例 躉購費率, 但仍屬再生能源, 而適用台電 收購小水力電能實施辦法, 該河川小水力之併網電能計價係依民國 102 年 10 月 2 日起政府公告實施的 台灣電力公司小水力電力費率 辦理, 詳如下表, 該費率以多時段 ( 分夏月及非夏月季節及尖峰 半尖峰 週六半尖峰及離峰等時段 ) 電價計價, 為每度 元至 元並加計容量費率, 若以一般河川 ( 以蘭陽溪為例 ) 之川流式小水力電廠估計, 每度平均躉購費率約為 1.9~2.3 元, 如為調整池式每度平均躉購費率約為 2.4~2.65 元, 該費率鼓勵調整池電廠, 但對生態影響輕微的川流式電廠的開發顯得不利 ( 按 : 部分對生態有善的川流式電廠不需築堰 ), 建議川流式電廠採單一費率, 並應與 再生能源電能躉購費率 的計算方式一致 3

88 台灣電力公司收購小水力電力費率自 102 年 10 月 2 日起實施 ************************************************ 一 可提供可靠發電出力者 : 單位 : 元 項目 特高壓 高壓 夏月 非夏月 夏月 非夏月 容量費率 每瓩每年 2,154 2,230 能量費 尖峰 每度 率 半尖峰 每度 週六半尖峰 每度 離峰每度 二 未能提供可靠發電出力或無法提供水文資料核算可靠發電出力者 : 單位 : 元 能量費率 尖峰半尖峰週六半尖峰離峰 每度 每度 資料來源 : 台電公司 ( 二 ) 經濟部水利署於民國 97 年 12 月所完成 河川及供排水渠道發展小水力發電潛能評估及可行性先期研究 建議小水力電能收購費率在 6 元以上 ( 第 10-2 頁 ), 目前河川小水力電能收購費率優惠性不足 ( 三 ) 台電公司 99 年 11 月辦理完成之 萬里計畫可行性研究報告 萬里水力發電廠估計 112 年每瓩投資成本 223,331 元 ( 第 0-3 頁 ), 運轉維護 99 年之成本約 912 元 / 瓩 ( 第 11-3 頁 ), 上漲率 2% ( 按 : 一般水力電廠開發經驗, 經濟性較佳及容易開發之廠址會優先開發, 先期開發者成本較低 ; 規模較大者之單位開發成本大致上會比規模較小者低 台電目前推動中的花蓮縣萬里水力發電計畫開發成本資料, 對現階段的水力開發成本有重要參考價值 ) ( 四 ) 根據英國能源與氣候變遷部 (DECC) 推估, 水力發電期初設置成本 (Hydropower>5MW) 與台電目前推動中的花蓮縣萬里水力發電計畫相當, 建議小水力發電可採用萬里計畫成本為基礎, 依規模 (Hydropower <5MW) 調整約 1.92 倍 (=4,429 / 2,307) 估算小水力發電成本費用, 並比照 再生能源電能躉購費率 的方式計算費率, 才為合理 4

89 資料來源 :Department of Energy and Climate Change(DECC), 2011, Review of the generation costs anddeployment potential of renewable electricity technologies in the UK: Study report by ARUP,p.248 5

90 附件 G 水力發電未來發電成本計算推估邏輯 1. 川流式水力期初設置成本來自 103 年度再生能源電能躉購費率及其計算公式 審定會決議數值 : 第二次會議紀錄附件,p 根據台電公司提供之 2010 年至 2012 年川流式水力年發電運轉維護費用資料, 並剔除具水庫性質 ( 總裝置容量超過 10MW) 之場址運維資料後,2010 年至 2012 年川流式水力平均運轉維護費用分別為 4,489 元 / 瓩 3,618 元 / 瓩與 2,428 元 / 瓩,3 年度簡單平均 3,512 元 / 瓩, 另考量物價上漲因素 ( 以物價上漲率 2% 計 ),20 年均化後之運轉維護費用為 4,267 元 / 瓩 依 2014 年決議期初設置成本 6.8 萬元 / 瓩計算,2014 年川流式水力發電之運轉維護費用占期初設置成本之比例為 6.3% 資料來源 : 台灣電力公司 6

91 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項六 海洋能 國際海洋能發電發展趨勢 001G. 海洋能包括海洋溫差能 波浪能 海流能 潮汐能等 海洋能中僅海洋溫 差發電可 24 小時穩定供電, 其餘如波浪發電 海流發電與潮汐發電均會 受季節與週期性變化, 無法作為基載電力 表 1 海洋能發電種類及發電特性 發電種類 原理 發電特性 波浪發電 利用波浪運動的位能差 衝擊力或浮力產生動力發電 受季節與週期性變化影響 溫差發電 將表層和深層海水間之溫差熱能, 利用熱機循環系統, 將海 可 24 小時穩定供電 洋溫差能轉換為電力 海流發電 利用海水流動能量來發電 受季節與週期性變化影響 潮汐發電 利用每天漲潮及退潮時之水位差, 將此項位能轉換成電能 受季節與週期性變化影響 資料來源 : 1. IEA-OES, Ocean Energy-Waves, Tidal & Currents, Salinity, Thermal IEA-OES, ANNUAL REPORT- Implementing Agreement On Ocean Energy Systems. p G. 英國 美國 法國 挪威 瑞典 丹麥 韓國等 25 個以上之國家均已投 入海洋能發電系統研發, 除潮汐發電有大型電廠外, 其他均尚在示範測試 階段 至 2013 年全球海洋能已裝置量 288,744 kw 詳參附件 G 表 2 全球海洋能發電概況 發電種類 裝置量 ( 至 2013 年底 ) 說明 波浪發電 5,386kW 於歐洲海洋能源中心 (European Marine Energy Center, EMEC) 有多座百 kw 級機組進行測試中, 分別為 pelamis (750kW ) Oyster 800 (800kW) Oy_Penguin (500kW) Oceanus (800kW) 溫差發電 20kW 於南韓完成示範機組建置並測試中 海流發電 5,438kW 海流發電則以 1.2MW SEAGEN 最為成熟, 正進行海上測試, 朝商業化機組邁進 潮汐發電 277,900kW 以南韓 Sihwa Lake 為最大潮汐發電廠, 總容 1

92 量 254MW 資料來源 : IEA-OES, ANNUAL REPORT- Implementing Agreement On Ocean Energy Systems. p.46~58 p.134~ G. 海洋能發展趨勢評估,2020 年前屬商業化前期,2019~2025 為開發小型商業化電廠,2025~203 年後邁向大型化電廠開發 資料來源 : IEA-OES, ANNUAL REPORT- Implementing Agreement On Ocean Energy Systems. p

93 附件 G 國際發展趨勢 資料來源 : IEA-OES, ANNUAL REPORT- Implementing Agreement On Ocean Energy Systems. p.134~

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95 核心議題二供給穩定開源子議題一台灣再生能源到底還可以再增加多少? 分項六 海洋能 國內海洋能發電發展近況 001G. 國際海洋能產業規模以波浪發電最為龐大, 且容易自行開發與測試運轉, 故我國選定以波浪發電作為近程重點研發項目, 中遠程再視國際技術指標與國內技術能量發展海流與海洋溫差發電 然由於國際上尚無成熟之商業化機組可引進, 我國又有颱風帶來巨大波能之安全性考量, 因此需自行提升機組效能並強化安全系統 表 1 我國海洋能開發分析結果 資料來源 : 經濟部能源局,2014 年, 能源產業技術白皮書,,p G. 我國海洋能整體技術發展上是由 概念驗証階段 發展至 中小型系統開 發階段 至 大型系統開發階段, 最後進展到 商業化電廠階段, 大規 模開發我國海洋能 海洋能系統研發現正進行中小型系統海上實際測試與 精進改良 表 2 我國海洋能技術發展概況 發電種類 技術發展階段 說明 波浪發電 中小型系統開發 102 年完成 20 瓩級波浪發電系統開發, 經海上短期測試, 初步達到設計目標 現階段正精進開發第二代機組, 期望於 2016 年能成功測試及發電展示 溫差發電 中小型系統開發 開發低溫差發電的朗肯熱機循環 (organic Rankine cycle, ORC) 系統, 並於台肥深層海水園區展示首座瓩級海洋溫差發電示範機組, 樹立我國海洋溫差發電重要里程碑 接續研發五十瓩及二百瓩溫差發電系統, 並將技術擴散至餘熱及地熱領域 海流發電 中小型系統開發 已陸續進行綠島黑潮與富貴角海流之調 1