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【學人投稿】台日離岸風電發展背景與現狀比較

台日離岸風電發展背景與現狀比較

作者:林岑蔚 (東京大學 社會基盤專攻 碩士)

 

      在溫室效應的加劇下,地球暖化持續惡化,世界能源協會IEA的「2度C設想」[1]中提及:「若地球溫度上升2度,將帶來嚴重的氣候變遷,需減少使用石油燃煤等能源來降低碳排放量。」因此,乾淨能源逐漸受到重視。日本在311大地震後,由於海嘯的衝擊造成福島核電廠輻射外漏、汙染海洋[2]並危害人類安全,人類開始反對核能發電,也讓再生能源因此受到矚目,特別是發電時幾乎無碳排放且安全的風力電[3][4]。

      近年,隨著歐洲風力發電技術逐漸成熟[5],為了獲得更大更穩定的風量,便開始將風力發電從陸地推廣到海洋上,形成現在的離岸風電。與陸域風電相比,離岸風電由於無居民問題,可以建造更高大的風機獲得更多瓦數來降低成本,因此大規模離岸風力發電廠的興建便顯得格外有利 [6]。在歐洲大舉發展風力發電的此時,許多廠商為尋求更好的風力發電場所,而將目光移到了亞洲地區,台灣就是其中一塊。根據4C Offshore [7]的統計資料,世界上最佳的風場前50名,台灣就佔了39處,這使得歐洲廠商們對台灣市場躍躍欲試。另一方面,日本因為擁有合計44萬7平方公里遼闊的專屬經濟海域[8]與能進行儲放電的海水電解技術[9],離岸風電市場也備受世界矚目。也因此,日本與台灣的離岸風電商機使得國際電工協會(IEC)開始注目亞洲環太平洋地區,並為此特別訂定更高等級的設計規範「Class T (Typhoon)」讓歐洲風機設計公司(如: Siemens、MHI Vestas)能夠開發出更堅固耐用的風機構造,來符合亞洲環太平洋地區的需求[10][11]。

      不過,比起日本,由於台灣先有明確的政策與制度規劃[12][13],且開放外資進入,SEMI(美國)、JERA(日本)、Ørsted (丹麥)、wpd(德國)、Macquarie Capital (澳洲)、CIP(丹麥)等國際知名廠商因此前來台灣進行大量投資與興建[14]。其中,Ørsted(沃旭能源)更是有意深耕台灣,進行產學合作並提供獎學金培育風電人才。2019年年底,台灣首座商業規模離岸示範風場「海洋風電(Formosa 1)」已經完成且正式商業運轉,2025年以前有機會完成建造5.7GW的風機裝置容量[15] [16]。此後,政府更加積極投入離岸風電產業,促進產業鏈國產化,在國外開發商的支持下,2020年又有三座離岸風場即將進行開發[17]。但是,台灣目前基礎研究與當地人才嚴重不足,若是始終依靠國外技術的引進,恐怕整個產業鏈的國產化會有難度,也難以達到改良技術與技術外傳的階段。

      而日本,遲至2019年4月公布再生能源海域利用法[18]後,各公司才開始進行對日本離岸風場的投資。但其實,在此法令公布之前,日本在基礎研究方面下了很多功夫。當台灣上緯在2016年花費重金在苗栗外海建造了兩支離岸示範風機時,日本早在2012/2013年已於千葉縣與北九州市的海域上蓋好了兩支實證實驗用的離岸風機[19],從事前調查、運轉、至商業性評價,都是靠日本自己的產業鏈來完成,並利用風場測得的數據進行研究來制定適合日本的設計規範。另外,由於日本深海海域比淺海海域有更廣的設置面積,日本政府更是投資大量資金在歐美也技術尚未成熟的浮體式風力發電系統的開發,於長崎[20]、北九州[21]與福島[22]等地方設置了實證實驗用浮體式風力發電系統來進行研究,並與IEC合作,積極參與國際標準的制定來取得亞洲技術領導地位。為了降低對國外的依賴與節省成本,五洋[23]、清水[24]與鹿島[25]等日本大型建設公司亦投入大量資金造SEP (Self-Elevating Platform) 船,準備高效率興建日本的離岸風場,並期待未來能有機會將技術輸出到世界各地。

      在離岸風電大量興起及海外的大量投資趨勢下,的確,對台灣而言著實是順勢進行能源轉型並建立起新興產業鏈的良好機會,但若想成為亞洲的離岸風電領頭羊,則勢必需要著重相關人才的培育以及強化基礎與實證研究能力,才能結合台灣海峽優越的地理環境,創造出超越半導體的新產業榮景。

 

參考文獻

[1] IEA 2°C Scenario

https://www.iea.org/etp/explore/

[2] 日本原子力文化財團 福島第一核電廠事件概要

https://www.jaero.or.jp/sogo/detail/cat-06-01.html

[3] 關西電力 各能源生命週期下的CO2排放量

https://www.kepco.co.jp/energy_supply/energy/nuclear_power/nowenergy/need.html

[4] 九州電力 各能源生命週期下的CO2排放量

http://www.kyuden.co.jp/effort_renewable-energy_wind_faq.html

[5] 経済産業省 再生可能エネルギーの大量導入時代における政策課題に関する研究会(第3回)‐配布資料(2) 欧州洋上風力発電事業入札価格の動向・背景とそこから日本が学べること

https://www.meti.go.jp/committee/kenkyukai/energy_environment/saisei_dounyu/003_haifu.html

[6] Mehmet Bilgili, Abdulkadir Yasar, Erdogan Simsek,Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 15, Issue 2, February 2011, Pages 905-915.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032110003758

[7] 4C Offshore Global Offshore Wind Speed Rankings

https://www.4coffshore.com/windfarms/windspeeds.aspx

[8] 日本は、中国より大きい!(会長コラム)関東信越国税局管内納税貯蓄組合連合会

http://www.kanshinren.com/topics/post-645/

[9] 国立環境研究所 日本に適した洋上風力発電システムの検討

https://www.nies.go.jp/kanko/kankyogi/34/10-11.html

[10] Asia Pacific wind turbines will need to weather the storm

https://www.renewable-technology.com/comment/wind-turbine-technology/

[11] 一般社団法人 日本風力発電協会

http://log.jwpa.jp/content/0000289657.html

[12] 前瞻基礎建設計畫—綠能建設

https://www.ey.gov.tw/Page/5A8A0CB5B41DA11E/3c59c596-c1f3-424e-8b9d-bb047310208e

[13] 風力發電單一服務窗口:法規政策

https://www.twtpo.org.tw/news_list.aspx?category_id=160

[14] SEMI 8家國際風能開發商共同成立產業協會 宣示推動台灣離岸風電決心

http://flex.semi.org/ch/node/99301

[15] 台灣首座離岸風場海洋風電正式開始商業運轉

https://formosa1windpower.com/2019/12/31/cod/

[16] 台灣離岸風電發展大事記 2012~2019

https://e-info.org.tw/node/220950

[17] 2020年再添三座離岸風場 台電第一期5月海上動工

https://e-info.org.tw/node/223117

[18] 再エネ海域利用法とは

https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/yojo_furyoku/index.html

[19] 洋上風力発電実証研究

https://www.nedo.go.jp/fuusha/gaiyo.html

[20] 浮体式洋上風力発電施設「はえんかぜ」

https://haenkaze.com/

[21] 日本初のバージ型浮体式洋上風力発電システム実証機が完成

https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101008.html

[22] 福島洋上風力コンソーシアム

http://www.fukushima-forward.jp/

[23] SEP型多目的起重機船「CP-8001」

http://www.penta-ocean.co.jp/project/pj_story/2019/29.html

[24] 世界最大級・高効率の自航式SEP船を建造

https://www.shimz.co.jp/company/about/news-release/2019/2019007.html

[25] SEP型多目的起重機船(1,600t吊)の建造について

https://www.kajima.co.jp/news/press/201911/20c1-j.htm

更新日期 : 2020/08/13