2021-03-16莊閔傑／天容寶節能科技技術部經理
在太陽能與風力發電之外，台灣6萬公里長的灌溉水圳，1448公里長的海岸線，代表著更多的水力與海洋能發電，我們充分利用了嗎？
近來桃園大潭藻礁引發許多關注，起因是大潭觀塘工業園區中油第三天然氣接收站開發案危及藻礁生長，環保團體發起了「珍愛藻礁」公投連署，再次喚醒台灣民眾重視環境議題。如果成案，這將是台灣史上第一個由民間發起成案的生態保育類公投。
也由於這件公投案，使得經濟發展、能源與環保孰輕孰重等相關話題再次引發各界論戰。不論最終結果如何，都凸顯了台灣電力危機未解的問題；潔淨、不影響環境的能源該如何開發，我們需要有新的思維。
2025非核家園之後呢？
第一個要思考的是，即便「2025非核家園」落實，再生能源占比達標後，也不代表台灣的能源問題就解決了。
政府推動能源轉型，除了減碳，還提升能源自主與綠能的比例。立意雖好，然而距離「2025非核家園」中再生能源占比要達20%的目標只剩4年，政策難度原本就很高。
此外，不論是排碳量相對低的天然氣發電，或是太陽能、風力發的綠電，都不足以完全支撐台灣2025年之後的電力需求。
這幾種發電方式各有其優缺點，也各自引發了不同的爭議。因此，對於未來的能源危機與能源需求，台灣有必要發展更多不同的、更潔淨的再生能源。
再生能源不是只有太陽能與風能
再生能源除了太陽能與風力發電之外，還有海洋能、小水力、生質能、地熱能等等。其中，國產小水力發電機組技術逐漸成熟，產業鏈也已形成，2021年民間業者更積極籌組「小水力綠能產業聯盟」。
海洋能發電則包含了波浪能、海流能、潮汐能、溫差能等不同能量形式，全球海洋能源蘊藏量多達750多億千瓦的商機，近年來英國、美國、加拿大、澳洲、瑞典、挪威及義大利等擁有地利之便的國家，皆已積極投入海洋能的研究與開發利用。
台灣四面環海，海岸線長達1,448公里，開發潛能高達數十GW，具備了發展海洋能的先天優越條件，然而各界對於海洋能發電卻知之甚少，甚而提及再生能源或綠能，只知太陽能與風力能，不知還有其他多種不同的技術，更遑論投入發展海洋能技術研發。
海洋能量豐富，有助能源結構
海洋能包括波浪能、潮差能、海流能（又可細分為潮汐造成的週期性潮流能和洋流能）、溫差能、以及鹽差能。
我國四面環海，是典型的海洋國家，且海域周圍有豐富的海域再生能源，從東北角與澎湖地區的波浪能，到東部的溫差能與洋流能，從長期的能源結構效益來看，納入海洋能將有助與其他能源互補，除了颱風來時不利發電外，海洋能是取之不盡用之不竭的能源。
台灣發展海洋能技術至今已有一、二十年，許多技術仍在摸索之中，需要長期投入研發，然因目前國內海洋能技術成熟度遠不如風能和太陽能，產業鏈也尚未形成，因此近年來政府對於海洋能的研發經費也大幅縮減，政策方面更是明顯不足，只有幾所國立大學與工研院等單位，獲得政府少部分經費支持得以繼續研發，民間業者更只剩屈指可數的幾家國內業者願意投入，不利台灣海洋能技術發展。
對有意投入相關研發的國內業者來說，適當的躉購電價具有技術開發的引導作用，更具有鼓勵意義，然而經濟部所訂定的海洋能躉購費率卻逐年降低。2021年1月7日公告的「中華民國110年度再生能源電能躉購費率及其計算公式」，更已不見海洋能躉購費率，將使得海洋能業者投入研發的意願大幅降低。
對再生能源的開發商、投資者、與金融業者而言，躉購電價提供明確且長期（15-25年）的購電價格，使投資環境變得安全、且具吸引力；透過機組的實際運作，技術不斷改善，成本持續降低，使得再生能源的開發進入良性的循環，產業鏈方能有機會逐步建立起來。
小水力發電積少成多，與光電互補及互助
水力發電是零廢棄物、零排碳的發電方式，過去台灣水力發電廠的開發方式，常於山坡地大面積開挖建設，並興建攔水壩（堰），對環境有不良影響，因此為人所垢病。此外，優良壩址日益減少、環保團體抗爭等因素，讓能新增的慣常水力電廠與開發規模也逐漸減少。
台灣山高水急、雨量豐沛，擁有蘊藏豐富的水力資源，農田灌溉圳路渠道網路超過6萬公里，更是台灣的既有優勢，利用灌溉圳路水源供應的小水力發電對環境與生態的衝擊最小，建置成本也最低，是真正的綠色能源，具有永續與循環再生的效益。
小水力發電每年平均運轉發電的時數長，透過小水力設備具分散式能源特性，積少成多，可進一步可成為在地發電、在地用電，是公民電廠最可能實現的能源產業，正好與太陽光電及離岸風電形成互補及互助的功能，彌補光電及風電等間歇性能源在時間及地理上的缺憾，是能源的解決方案之一。
國產機組技術成熟，助攻小水力產業起飛
常見的小水力發電機組是利用水頭落差所產生的位能發電，然而具備大落差的圳路渠道地點不多且多已開發，相較於水頭落差發電方式，在現有渠道上採用流速型小水力發電機組，將多台流速型小水力發電機組陣列整合供應，將可充分運用台灣超過6萬公里的農田灌溉圳路渠道所蘊藏的充沛水力能量。
過去小水力發展緩慢，除了政策未開放、躉購費率過低等因素外，主要是台灣圳路型式眾多，各單位苦於找不到合適且具經濟性的小水力發電系統，主因是當時國內無自主開發的國產發電機與水輪機組，只能將傳統中、大型水力發電廠的發展技術運用於圳路發電，加上只採用國外進口的水輪機與發電機，因而經濟性不佳，使得回收年限大於再生能源躉購期20年。
目前已有國內業者發展出適合圳路使用的流速型小水力發電機組，包含了國產低速發電機、水輪機及其周邊系統，可以在現有圳路渠道上將多台流速型小水力發電機組陣列整合供應，若是推動順利，預估在2025年將可以達成3GW的發電設置容量。
目前水利署與農田水利署正積極配合政府政策目標，持續盤點所轄圳路辦理小水力發電的可行性研究。也有業界合作倡議連署成立產業合作聯盟，預計將於2021年3月成立「小水力綠能產業聯盟」並召開會員大會。小水力發電即將為台灣能源注入新血，期待政府能夠大力推動採用小水力發電方式，讓台灣小水力發電產業逢勃發展。
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