全世界最優良風場：台灣海峽風機蓄勢待發？

全世界最優良風場：台灣海峽風機蓄勢待發？（林育立）

作者NewTalk 新頭殼 | 新頭殼 – 2015年4月22日 下午4:57

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  全世界最優良風場：台灣海峽風機蓄勢待發？（林育立）

新頭殼newtalk 2015.04.22 文/林育立
一塊60多公尺長的風力發電機葉片，橫跨在漢堡國際展覽中心前的人行道上，吸引路過的行人拿起手機拍照。從北海吹來的濕冷海風，一陣又一陣打在臉上，讓我想到台灣北部漫長的冬季，和在經濟部能源局的刊物上讀到的句子：「強勁的東北季風，從漏斗型的臺灣海峽直灌而入，喚起了西部沿岸蓄勢待發的大風車們。」這裡的大風車，指的就是架設在海上的風力發電機。

我所在的地方是德國第一大港漢堡，全球上千家的風力發電業者，每隔兩年就會在這裡舉行的國際風能展（WindEnergy Hamburg）上齊聚一堂，討論產業的最新動態。

漢堡面向的北海，是人類最早利用海風發電的地區，丹麥和英國早從1990年代開始，就先後在近海大規模建設風力發電機。那麼四面環海的台灣，何時才會跟進？

◆風機能耐震和颱風

「台灣西部沿海海水不深，海岸線又長，很多地方適合興建離岸風場，」在德國西門子集團（Siemens）的離岸風電部門負責亞太業務的蓋哈特（Martin Volker Gerhardt）表示。西門子是全球離岸風力發電機的領導者，佔有率達65％，至今已成功架設1300多支風機，目前正積極搶進亞洲市場。

「台灣可以走英國走過的路，先從第一期（Round 1）做起，將風機架設在近海，用鋪設在海底的交流電纜，把發的電直接傳到陸地的變電所，相關技術已經相當成熟，」蓋哈特表示；「接下來，台灣的風機可逐步遠離海岸線，像英國的第二和第三期一樣，向高難度和高成本的深海和高壓直流電（HVDC）電纜挑戰。」

台灣地狹人稠，需要大面積發電的太陽能，難免受到限制，陸域風力的開發也接近飽和，然而海上的風力卻有先天的優勢，能源局因此引述英國的評比，稱台灣西部海域為「全世界最優良的海上風場」。

但是台灣地震和颱風頻繁，而且架設在海上的風機，長期受水汽和鹽分的侵蝕。以西門子最暢銷的3.6MW容量機型為例，塔體加葉片長度就有130公尺，跟台北的台電大樓一樣高，能承受台灣海峽這麼嚴酷的條件嗎？

「我們風機耐風的能力是最高的Class 1a等級，本身就是為惡劣的天候條件而設計，符合台灣海峽的需要，我們不大擔心颱風，」蓋哈特表示。超過一定的風速，風機葉片就會自動鎖住，「北海的平均風速不小於台灣海峽，海風也富含鹽分，對零件是殘酷的考驗，可是風機運轉20多年來，還是一樣可靠。」

他指的是西門子10年前併購的一家丹麥風機公司，1991年在Vindeby興建的世界第一座離岸風場，直到今天，11支風機仍源源不斷在發電。

蓋哈特解釋，「蓋在陸上的風機，車子開過去就可維修和保養；可是蓋在海上，只能依賴特殊的船隻或直升機，費用非常高，加上颱風侵襲時風高浪大，維修人員根本無法靠近。所以，離岸風機必須非常堅固和耐用，風大的時候依然能穩定輸出，連續運轉至少20年。」

那地震呢？「關鍵還是在塔體和基礎結構的設計，不論是塔體或水下的基樁，都必須照各地海床和氣候的條件來調整，」他表示，「比方說澎湖和台灣北部的海域，就會有不一樣的設計，台灣的建築法規對耐震有詳細的規範，我相信技術上一定能克服。」

◆建立在地產業鏈

「因此，在地的開發商，在離岸風電的發展扮演關鍵的角色，因為只有他們才了解當地的情況」，蓋哈特強調。在歐洲，離岸風電的開發商，主要是長年經營火力或核能發電廠、擁有雄厚資本的大型能源集團，像是丹麥的DONG Energy、瑞典的Vattenfall和德國的RWE AG。台灣目前有台電、福海、海洋3家業者，符合能源局的獎勵資格，政府的目標是年底前在西部外海，完成小規模的離岸示範計畫。

蓋哈特分析說，台灣發展離岸風電，還處於起步的階段，除了風機非得從國外進口不可，基樁、陸上的變電站和電纜，都可在本地生產。但在海上施工和維修的海事工程，技術門檻非常高，對台灣來說，恐怕才是真正的挑戰，「台灣造船業的基礎很強，我認為，台灣應該打造自己的海洋工程船隊。」

雖然不是世界上唯一生產Class 1a等級風機的廠商，蓋哈特不忘推銷西門子的技術優勢，強調西門子樂意協助台灣建立在地的產業鏈，為台灣培養施工和維修的團隊，「我們在丹麥、德國和英國的經驗，都可以應用在台灣。」

他指出，風機裝好後，整個生命週期，都必須有人保養和維修，「西門子很樂意為台灣認證和訓練維修風機的人員，讓台灣早一步建立離岸風電的維修能量，將來到日本或韓國服務，亞洲各國目前還沒有這樣的能力。」

我在展場上，還順道參觀了幾家專門訓練風機維修人員的學校，了解風機人才的養成和認證過程，原來如此嚴謹，台灣顯然還落後歐洲一大截。

◆有基載電力潛力

歐洲是離岸風力的先驅，到去年底為止投入的已經有11個國家，總計完成74座風場和近2500台風機。其中，與台灣一樣四面環海的英國，積極打造環島的離岸風電網，目前已完成4GW的發電容量，可滿足320萬戶家庭的電力需求。

後起直追的德國，今年在北海和波羅的海，也可望有2GW的容量商轉，增加近100億度的發電量，正好彌補Grafenrheinfeld核電廠年底除役後的缺口。

離岸風電不需要佔用土地，不像陸地風機有噪音的問題，荷蘭和德國的實證研究顯示，對海洋生態的影響也有限。離海平面的高度愈高，風速就越大，因此在漢堡的展場上，各大廠紛紛推出容量6MW、高150公尺的巨型機種，希望擷取高空的強勁風力；日本三菱重工與丹麥維斯塔斯（Vestas）合資的公司，甚至推出8MW、近200公尺高的巨無霸機種。

在所有參展國家當中，英國和丹麥的攤位規模數一數二，可見這兩國在風力發電、尤其是離岸風電的領先地位，和政府推動的決心。

在海上發電雖然還是靠天吃飯，本質上屬間歇性能源，但海上的風比陸地還大，而且持續不斷的吹拂，比起陸域的風力或太陽能發電，輸出的電力更穩定，也更容易做精準的氣象預測。根據德國弗勞恩霍夫風能與能源系統技術研究所（Fraunhofer IWES），分析北海alpha ventus風場運轉數據後所得到的結果，風機每年的運轉天數可達340天，而且有7成以上的時間，電力輸出每一小時與每一小時之間的變化，都小於10％。

也就是說，當規模大到一定程度，而且設置的地點夠分散的話，離岸風電的確有相當潛力，在未來的電力系統成為基載電力。從德國預計在2050年前，將再生能源佔發電比率提高到8成的情境來看，提高離岸風電的比重，將可大幅減少儲電和升降載等等、為了維持電網供需平衡所必須額外付出的成本。

7年前，筆者第一次走訪北海岸的小鎮胡蘇姆（Husum），採訪當時還沒被漢堡取代、仍是世界上最大的風力發電展時，離岸風電還有技術還沒完全成熟的缺點，官員和業界多抱持觀望的心態。但隨著各國競相投入，投資風險大幅降低，離岸風電的成本，近年來已相當具有競爭力。

以德國立法規定的再生能源收購價為例，離岸風電每度目前是15.4歐分，相當於台幣5.1元，扣除廠商的利潤和保險支出後，實際的發電成本顯然還要更低。西門子風電部門總裁塔克（Markus Tacke），去年才自信滿滿說，在2020年前，離岸風電的成本可望降到每度10歐分，也就是台幣3.3元，與國際顧問公司Prognos日前預測，2023年前的每度9.6歐分相當。

◆離岸搭配太陽能

台灣才剛剛起步，德國的經驗值和成本估算，當然不適用在台灣，卻能給台灣不少啟發。事實上，根據工研院綠能所的模擬，台灣海峽風能的開發潛力可達30GW，如果用區塊式的方式大規模開發，將可相當程度滿足台灣的用電需求。

每年的10月到3月，正是台灣東北季風最強勁的季節，「東北季風是老天爺對臺灣的厚愛，」能源局如此稱讚離岸風力的潛力。如果在這半年能充分利用海上的發電，到了夏季高溫的時候，又能靠太陽能發電來補足尖峰的空調用電，將兩者做有效率的調度和配置，未嘗不是因地制宜的能源選項。

既然廢核是台灣民意的共同心聲，台灣又有得天獨厚的條件，政府有沒有可能像英國、丹麥、和德國一樣，加快開發的速度，讓台灣的離岸風力發電，有朝一日真如能源局所宣稱，在亞洲「具有舉足輕重的地位？」

作者：林育立（現居柏林的資深媒體人）

（編按，旅居德國多年的作者林育立在新頭殼網站推出【德國能源轉型系列報導】，此篇為系列的第四篇。）