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綠色行動

陽光、海風「電」起來風動日照 綠電不竭

臺灣擁有得天獨厚的發電條件,充沛日照催生太陽能科技,海島季風促使風機運轉,台電評估各地資源優勢,於離島、沿海地區發展風力發電,並推動太陽能發電,同時鼓勵民間參與和企業投資,透過民眾裝設太陽能板、台電收購電能的合作模式,積沙成塔,發揮無限大的效益。

臺灣每年有半年以上的東北季風,沿海、離島等地區具備優越的風能潛力。為開發風能資源,台電首先派出氣象調查人員,針對風能條件優渥的地區進行數年不等的資源調查、蒐集與應用評估,從中選擇適合的地點設立風力發電站。以臺中港區風力發電站來說,費時二年蒐集風況資料,確定風能豐沛後方設立18 部風機。

截至民國104 年底,台電共設置了169 部風力發電機組,裝置容量共29.396 萬瓩,與民間建置的風機合計裝置容量約64.2 萬瓩,年發電量約15 億度。若以103 年我國電力排放係數每度0.521 公斤二氧化碳當量(CO2e)計算,約可減少78 萬噸的二氧化碳排放量,對減緩全球暖化小有貢獻。

從菊島第一支風機說起

推動風力發電初期,台電選擇偏遠離島地區設立風力發電站,因離島地處偏遠,燃料成本昂貴,發展風力發電與柴油發電機併聯供電,可節省燃料及降低發電成本。因此,澎湖成為我國推展風力發電的第一站。

提到臺灣的風力發電史,可回溯至50 年代,當時台電實驗性於澎湖白沙鄉設立一部風力發電機組,但因技術未臻成熟而結束;80 年代復在七美鄉設立兩部風力發電機組成功運轉,試驗任務達成後亦撤除;直到90 年代台電才在澎湖白沙鄉中屯村陸續設立八部風力發電商業用機組,大獲成功,從此白色風機映襯著海岸的藍天碧海,成為當地的新景點。

考量風機期初設置成本及技術門檻較高,台電傾向自己推動風力發電。在中屯一期風機運轉成功後,台電在90 年底提出深具氣魄的「風力發電十年發展計畫」,目標自91 ∼ 100 年完成風機200 部或總裝置容量30 萬瓩,以約30 ∼ 60 部規模分期發包興建;之後十年期間不論規劃、廠址取得與工程執行均遭遇許多困難,迄100 年底止共執行三期的臺灣本島風力發電計畫與兩個離島風力發電計畫,建造了162 部機組,總裝置容量28.9 萬瓩(容量目標的96%),成果輝煌。103年底復完成風力發電第四期計畫,累計過去台電在風力發電之投資已達新台幣194.1 億元。目前執行中的澎湖低碳島風力發電計畫工程已發包,後續還有風力發電第五期計畫及離岸風力發電第一期計畫正籌設中。

無論推動還是運轉 都是考驗

風力發電的推動並非一帆風順。風機運轉可能產生低頻噪音、電磁波與葉片眩影,興建時附近若有民宅,容易遭民眾反對。而由於風機設立以西部海岸為主,地形惡劣,開拓初期根本沒有道路,工作人員必須隻身踏入荒煙漫草。以臺中港區風機群為例,當地早期是一片濕地,每次漲潮就把海底的沙捲上陸地,使地上積滿及膝的沙,工作人員必須賣力在沙堆中開拓道路,並將海沙慢慢剷除至兩側。

維護過程也是一大考驗。面對不斷吹來的海風,維護人員必須頂著強風向前邁進,並以人力搬運工具與零件至現場,更要不時清除堆在道路上、風機旁的沙丘,過程消耗大量體力。且風機所有設備都擠在狹小的機艙內,為確保工作安全,工作人員須穿著密不透風的安全裝備,夏天機艙內更高達攝氏40 度,維修人員必須忍受密閉空間與高溫工作,更不時沾上機艙內的油漬。但即使機艙內多麼炎熱、環境多麼惡劣,維護人員仍必須冷靜研判故障原因,並進行維修。

若是機艙外的設備故障,維護人員必須搭乘升降機,到達60 ∼ 70 公尺的高空作業,這是懼高者無法從事的工作。風速可能高達每秒10 公尺以上,搖晃的機艙也讓維護人員暈眩,有些人更因無法忍受搖晃,出現噁心、嘔吐等不適症狀。可知一部風機順利運轉的背後,藏著多少無名英雄的默默努力。

臺灣具發展太陽能發電的絕佳條件

除了沿岸風力,臺灣地處亞熱帶,日照充足,太陽能發電條件相當好,因此在風力發電外,太陽能也成為發展再生能源的重點目標。

工業技術研究院評估臺灣各地每天太陽光能發電量,並假設全臺可設置太陽能光電的屋頂面積為14,300 萬平方公尺,估算臺灣地區潛能容量約1,430 萬瓩(每1 瓩所需面積約10 平方公尺),可見臺灣蘊藏相當豐富的太陽光能,而104 年底臺灣太陽光電總裝置容量約為65.6 萬瓩,僅有開發利用一小部分。

起步雖晚 但成效卓著

相對於風力發電走過的30 多年歲月,政府直到89 年才開始推動太陽光電示範系統補助設置。太陽光能的評估在於日照強度與日照時數,臺灣地區從中彰、雲嘉、臺南,一直到屏東,這兩項指標都非常好。除了利用閒置的邊際土地建設太陽光電站外,台電優先在既有建物屋頂上加裝太陽能板,如發電廠、變電所、區營業處大樓等。同時政府也鼓勵民間參與,希望光電板鋪設能普及到一般住家、大樓,這樣不僅可遮蔭降溫,並有效利用太陽光能,一舉兩得。甚至豬舍、禽舍、魚塭、作物棚架上都加裝太陽能板,讓發電量積沙成塔。

台電最早接觸太陽能發電,源自綜合研究所在公館圓環旁的臺北市區營業處屋頂做了一座示範系統,開始進行小規模、實驗性質的太陽能發電。而後在金門、臺中、花蓮、台東、樹林等地共11 處,進行太陽光電示範系統的架設。示範性的實驗成功後,便逐步投入光電的大規模設置,從97 年起執行的太陽光電第一期計畫,在台電自有房舍土地與外界合作廠址設置太陽光電系統,目標總裝置容量一萬瓩,投資總額35.71 億元。

而至計畫截止的100 年12 月底,全部併聯發電之裝置容量達10,431 瓩,卻只花費約20 億元。台電利用該計畫結餘款約15 億元增設太陽光電系統,在不增加計畫預算下辦理計畫修正,並延長工期三年。因此太陽光電第一期計畫在103 年底結束時共完成18,237 瓩,投資總額僅為31 億308 萬元,這計畫如期完工,執行成果產能較原目標提高1.8倍、工程費用實支僅為預算之87%,這是少見的優質投資案例。

高難度目標 全民一起努力

為鼓勵民間企業投資再生能源發電,台電於92 年開始實施《再生能源電能收購作業要點》,以每度二元的價格積極收購國內再生能源電能。98 年立法院三讀通過《再生能源發展條例》,明定我國再生能源發電設備獎勵總量為總裝置容量650 至1,000 萬瓩,政府每年公布躉購費率,由台電負責收購再生能源電能。再生能源處指出,「目前收購電價具很大誘因,若價格優惠,裝置容量也會越多。」近來台電也陸續向民間釋出更多誠意,建構友善併網環境,包括104 年起放寬屋頂型太陽光電裝置容量在50 瓩以下免施工費的條件優惠。

而為因應聯合國《氣候變化綱要公約》,減少溫室氣體排放量,104 年5 月經濟部發布再生能源推廣目標,以風力與太陽光電為主,即「119年全國風力發電總裝置容量達到520 萬瓩,太陽能發電總裝置容量達到870 萬瓩。」由於目前陸域風機的設置數量已接近飽和,經濟部規劃未來將往離岸風力發展。

儘管目前再生能源的發電量僅占全系統的1%(不含水力),但有逐年攀高趨勢,這象徵臺灣電力正走向友善環境的願景,也是邁向永續發展的大道。近年來再生能源發電成本持續降低,配合臺灣地區的風況與日照條件,要達到綠能的國家推廣目標一定有機會,雖然難度很高,但台電工程師有信心達成,「因為台電已把綠能當作畢生志業!」