張永源

工研院綠能所  經理

台灣風能協會  秘書長

一、前言

前(2011)年日本311福島核災後，核能安全已成為舉世關注之議題，而台灣為了核四是否續蓋，引起許多討論之際，再生能源由於其低碳與乾淨之特性，是否有機會替代核能，成為國內各界所熱烈討論之話題。

再生能源的諸多選項中，除了水力以外，風力發電因其技術最成熟、最有效率、最具經濟、產能最大，且其發電成本最為接近傳統能源發電成本，因此，風力發電已成為全球成長最為快速之再生能源。此亦可從國內每年再生能源躉購費率中，陸域風力之費率為2.63元/度，低於台灣市電平均電價(2.85元/度)得到佐證。

但風力發電有一些天然資源限制，易受限天候、土地利用等自然環境之限制，風能來源不穩定，且臺灣夏季用電高峰恰是風資源最弱季節，故風電無法負擔夏季尖峰用電。加上風力發電噪音與光影閃爍等問題逐漸浮現，容易招致民眾抗爭，影響風力發電之設置。

本文將介紹台灣風力發電之市場機會、發展現況、面臨問題，並介紹目前政府推動風力發電相關措施。最後，並提出個人多年來參與國內風力發電發展之心得與建言，提供給國內各界有興趣投入或關注風力發電發展之人員的參考。

二、簡介台灣風力發電的技術與應用現況

台灣四面環海，地理位置極佳，風能資源豐富舉世公認，尤其西部沿海與澎湖地區，由於中央山脈與福建武夷山脈間之地形效應，冬季東北季風與夏季西南季風特別旺盛，提供發展風力發電之有利條件。

由於全球1979年能源危機，我國政府自1980年起即開始投入風力發電相關技術研究，由能源局前身能源委員會委託工研院陸續開發完成4 kW、15 kW與150 kW風力發電機，但1980年代末期能源危機解除後便停止開發工作。值得一提的是，全球第一大風力機製造商丹麥Vestas公司亦於1979年開始銷售第一部目前慣用的水平三葉片式風力機。及至2000年，經濟部能源局更為積極地推動陸域風電開發應用，公布了「風力發電示範系統設置補助辦法」，由台灣電力、台朔重工，以及正隆公司，分別在澎湖、雲林和新竹，設置了三個風力發電系統，總容量為8.64 MW。由於陸域風電示範案之成功，加上政府於2004年開放民營電廠，德商英華威公司在2006年於苗栗設立首個50 MW風力發電廠，從此開啟國內風力發電設置風潮。統計至去(2012)年12月底，我國陸域完工建置共28座風場，總計314部機組，累計總裝置容量為621.05 MW。此亦顯示近年來政府為促使台灣加速邁向低碳國家之列所推動的相關措施，已逐漸展現成效。圖1為目前台灣所設置之風場位置圖。

圖1: 台灣所設置之風場位置圖(資料來源:工研院)

隨著全球風力發電市場快速成長，台灣廠商開始投入風力發電產業。工研院在經濟部能源局之支持下，已協助台朔重工的2 MW齒輪箱通過GL國際認證、先進複材的葉片通過GL維修認證、以及東元電機開發完成我國第一款2 MW級大型風力發電機組，並已通過國際認證與低電壓穿越(LVRT)測試，在在顯示台灣具有大型風力發電機供應能力。另外，我國有超過20家廠商投入中小型風力發電機系統之開發，產品已銷往全球各地，我國由材料、零組件、系統、應用，上中下游產業供應鏈已逐漸完備。

三、台灣目前風力發電的發展問題

台灣地狹人稠，土地約2/3為山坡地，由於地形因素，風能資源主要沿著西部海岸與澎湖地區，故迄今已設置風力機主要集中設置於西部沿海地區。國內已設置超過300部風力機，一些風場開發負面效應(噪音、眩光與視覺衝擊、影響風水、民眾自覺身體不適等)逐漸浮現。加上陸域國有土地優良風場漸趨飽和，次佳風場經濟誘因尚不足，民眾環保抗爭頻傳等問題，導致國內風場開發規模縮小或時程延宕，這也造成每年新增裝置容量呈現逐年減少之趨勢，與國外大幅成長之趨勢有所不同。檢討目前國內陸域風力發電主要面臨問題如表1所示。

表1：我國陸域風力發電面臨主要問題

資料來源：工研院整理(2013.06)

由於海上風場具備比陸域風場風速較佳且風況穩定，朝向離岸風電發展已成為全球主流趨勢。依據BTM統計，2012年全球離岸風電累計裝置量已達5,639 MW，超過60個離岸風場商轉中。由歐洲已商轉離岸式風力發電廠運轉所獲得許多正面的評價，顯示離岸式風力發電廠深具發展潛力。

然而與過去陸域風電推廣相較，推廣離岸風電面臨較多的開發、融資、設備、工程技術的挑戰和風險。尤其台灣並無離岸風場開發相關經驗，離岸風場開發申設流程涉及內政、財政、國防、交通、漁業及環保等各相關部會業務，政府首先必須在政策、法規方面做好規劃設計，並在中央部會與地方民意方面加強溝通，才能降低開發風險與不確定性，進而確保離岸風場順利開發。檢討目前國內離岸風場開發主要面臨問題如表2所示。

表2：離岸風場開發主要面臨問題

資料來源：工研院整理

四、台灣風力發電的未來展望

我國能源98%以上仰賴進口，積極開發本土能源，乃成為攸關國家發展的重要課題。我國屬海島型國家，陸域可供開發之優良風場已漸趨飽和，豐富之海上風能潛能資源，已成為政府推動再生能源利用最重要之項目。

保守估計，台灣地區至少有1,200 MW以上陸上風電潛能可供開發。而台灣海上風場條件更佳，估計台灣西海岸水深5∼50公尺至少約有6.2 GW之可開發裝置容量。

政府已公布「千架海陸風力機」計畫，並由能源局支持成立「千架海陸風力機計畫推動辦公室」，全力推動國內風力發電之設置與發展，目標將在 2030 年前安裝約 600 架3,000 MW離岸風力機，與陸域450架1,200 MW風力機，合計共設置超過 1,000 架風力機，總裝置容量將達 4,200 MW，約可占再生能源設置目標 33 % 以上。千架海陸風力機計畫推動時程如表3所示。

表3：千架海陸風力機計畫推動時程

為了加速國內離岸風力發電之開發設置及帶動台灣離岸產業的發展，經濟部已於2012年7月4日公告並啟動「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」，並於今(2013)年1月評選出兩家民間業者、一家國營事業，正式向世界宣告臺灣風力發電將從陸地延伸至海域。政府以實質的示範風場作業獎勵及示範機組設置獎勵，協助國內業者投入離岸風能開發，以期能在 2015 年啟用臺灣首座離岸風力電廠。

展望未來，在政府「千架海陸風力機」政策下，離岸風電產業已創造出五千億新臺幣的市場商機目標，又公布離岸示範獎勵辦法，已帶動國內投入之動能。有商機又有動能，業界亦已成立海事工程聯盟，希望政府能協助引進國外技術，扶植國內自主離岸風電產業鏈，建立自主施工船隊及技術，才有利於風場建設及後續維修本土能量。

五、如何促進民間企業積極投入風力發電

一部風力發電的設置完成，相當於一部小型電廠，故風場開發商必須為國內核准之電業者。而企業擬投入風力發電通常可為三個主要業務方向:風力發電業、風電製造業或風電服務業。風力發電業者可為風場開發與營運商；風電製造業則為設備製造業者，可為風力機相關材料、零組件、系統、基礎及相關電力產品供應者；風電服務業則協助風場開發商風場規劃顧問服務或是將風力機設備施工安裝、基礎施工以及電纜施工等海事工程業或是協助風場開發商運轉與維護等。除了上述與風電較為直接相關之業者外，投資方與保險方亦為不可或缺且我認為最為關鍵之角色。

一個風場要開發成功有三個關鍵要素，風場投資者、適當場址及利益關係人。風場投資者為可為風場開發商或單純投資者須有意願以風場為投資標的物；適當場址則為風場開發商所選定之場址是風能資源符合投資報酬率且可被開發的；利益關係人則為地方政府與當地居民或漁民能接受開發案。

而上述三個因素又以風場投資者為最關鍵者，故欲促進民間企業積極投入風力發電，我個人認為政府須營造出讓風場開發商或是風電投資者一個”有利可圖”之投資環境，該投資環境至少包括:政策目標明確、具誘因收購電價及各機關、地方政府與民眾支持。政策目標明確可創造出內需商機；具誘因收購電價可確保投資報酬率；而各機關、地方政府與民眾支持則可讓開發過程(如環評、補償機制等)更為順遂。

以鼓勵業者積極投入風場開發，即可以風力發電業為”領頭羊”，成立風場開發計畫，帶動更多業者投入風電製造業或風電服務業。以內需市場商機，活絡國內經濟活動，創造更多投資、產值與就業機會。

六、結論

台灣風能資源豐富，陸域年滿發時數超過2,400小時，海域年滿發時數更超過3,000小時，為全球公認適合風力發電發展潛力區域。但建議能以內需型產業發展思維，推動產業在地化、產業服務化，以政策目標創造內需商機，以商機帶動產業投入，以產業投入帶動研發降低開發成本，才能有助於提高風力發電於整體電力需求之佔比。

在政府已宣示2030年「千架海陸風力機」推動政策下，創造出5,000億元內需商機，以離岸風力示範獎勵辦法之獎勵誘因，積極促成獲選業者於2015年達成國內首座離岸風場開發，明確化國內離岸風場開發申設流程，有商機又有動能，期盼國內更多業者能以實際行動投入風場開發與相關製造業與服務業，共同為台灣成為低碳能源家園而努力。