從世界能源趨勢 思考臺灣風電未來

新頭殼newtalk | 文/ 劉彥甫
1970-01-01T00:00:00Z
圖一:2050年全球電力結構預測       資料來源:趙家緯繪製圖
圖一:2050年全球電力結構預測    資料來源:趙家緯繪製圖

據環保署近年公布報告,一級致癌物砷的排放量在2016年達到達歷史新高,高達七成來自燃煤發電廠所製造的砷,不僅將導致罹患皮膚癌、肝癌、膀胱癌和肺癌的風險大增,也可能影響臺灣孩童智能發展,與傷害孕婦胎兒等問題。如果過度依賴燃煤與燃氣,促使空汙威脅國人生理,那在國家發展與身體都不能割捨的情形下,是否有其他能源替代方案,甚至能帶動產業發展,就值得國人審慎思考。

從全球能源轉型路徑圖了解未來的卅年,全球在2050年的電力結構,就是臺灣能參酌的指標之一。下圖一的全球發電量與總裝置容量都清楚顯示,燃氣燃煤與核電的能源使用,會逐漸被包含風力發電與太陽光電所取代,而能源政策應該從產業與就業的角度一同盤整的思考,目前也在美國民主黨總統初選中發酵。

圖一:2050年全球電力結構預測  資料來源:趙家緯繪製圖
圖一:2050年全球電力結構預測  資料來源:趙家緯繪製圖

美國民主黨總統參選人主打再生能源

主打大學學雜費全免、婦女有墮胎權以及大興再生能源,長年擔任馬薩諸塞州聯邦參議員的華倫(Elizabeth Warren),自參選之後備受矚目、聲勢逐漸開漲,不僅在最新民調首次超越左派巨人桑德斯(Bernie Sanders),緊咬在前副總統拜登(Joe Biden)後方的華倫,宣布在公共土地上擴大再生能源發展計劃,同時暫停新的化石燃料(煤炭、石油和天然氣等天然資源)開發。

華倫除了批評川普優先在公共土地和水域,開發化石燃料資源的施政風格,華倫也宣示在擔任總統的首日,將簽署一份行政命令,全面暫停包括在海上和公共土地上的化石燃料鑽探,期許將公共土地和近海水域的太陽能、風能和地熱發電量,從目前的11GW增加10倍。

儘管她將面臨能源開發商與土地所有者或環保團體拉扯的風險,華倫期許在各州和社區分享再生能源發展的特許權與使用費,同時促進經濟與產業發展。這不僅可以使美國擺脫化石燃料的依賴與補償金,還可以使在地公民和地方政府,加速適應社區附近的再生能源發展。如果華倫在未來代表民主黨出線挑戰現任總統獲勝,預期將翻轉美國甚至是全球的未來。

圖二:聲勢鵲起重視再生能源的Elizabeth Warren 資料來源:TIMES
圖二:聲勢鵲起重視再生能源的Elizabeth Warren 資料來源:TIMES

反觀臺灣即將到來的總統選舉,在爭取代表在野黨的眾多候選人中,目前除了沒有擘劃清晰的能源政見,過去總統大選辯論也無任何聚焦在能源的火花(唯有去年的公投案成為全國大選焦點),政見主打風力發電的地方首長甚至大幅度敗選。

有趣的是,如果按照執政黨的「2025非核家園」目標,帶動自主綠能產業發展,全面推動包括節能、創能、儲能及智慧系統整合等措施,及促進綠色就業與全民共同朝非核家園邁進,並在擴大再生能源發展之餘,讓再生能源的發電占比,在2025年可達發電總量的20%。就算臺灣在可見的未來如期達標,大略也與天然氣、礦業的出口國烏茲別克(Uzbekistan)同級別,不僅落後歐盟諸國,也將落於印尼(Indonesia 2025達到26%)、多明尼加(Dominican Republic 2025年達到25%)、模里西斯(Mauritius 2025年達到25%)、布吉納法索(Burkina Faso 2025年達到50%)以及剛果等國的預設目標(Congo 2025年達到85%)。

此外,臺大地質系教授陳文山屢次警告,臺灣的核電廠多數位於斷層上,核一、核二廠中間有山腳斷層,核三廠下方有恆春斷層,核電廠的原始耐震設計不宜延役,宜尋找替代能源。所以替代核電在臺灣電力結構占比8%(2017統計)的缺口,並在盡可能減少燃煤的情形下,臺灣能選擇的方案並不多,民眾的思考的角度與視野,很自然的望向與國際趨勢發展一致的再生能源上。

圖三:2017臺灣電力結構占比與2025目標  資料來源:臺大風險政策中心
圖三:2017臺灣電力結構占比與2025目標  資料來源:臺大風險政策中心

歐洲風力發電的案例與展望

瑞典少女雷塔桑柏格(Greta Thunberg)為氣候變遷的週五罷課行動,不僅捲動所有歐洲的各級院校呼應,桑柏格已宣布休學全力投入氣候變遷運動,即將帶給歐洲政局更大的震盪。除了德國綠黨支持率已超越社會民主黨位居第二大黨,從歐洲議會選舉看來,歐洲對綠黨的支持率快速攀升達到歷史新高,已從民意回應桑柏格的運動主張。若從歐洲各國各種來源研究報告也能發現,社會大眾對風力發電的支持率一直保持在八成左右,顯現各國都寄望減少碳排放、減緩氣候變遷帶來的影響。

截至2017年底,歐盟風電裝機容量總計電力,足以供應歐盟電力消耗的11.6%。歐洲風能協會(現稱WindEurope)估計,至2020年,歐洲的風力發電容量,將提供歐盟14-17%的電力,每年減少3.33億噸二氧化碳,為歐洲節省280億歐元的燃料成本。透過歐盟各國風力發電最大輸出量占電力結構比(下圖四),我們可以發現歐洲正全面且平均地開展風力發電,像是羅馬尼亞與立陶宛風力發電占該國能源結構比,就已超越臺灣。不過,歐洲也曾遭遇能源危機後成功轉型,或許部分案例就值得臺灣參考。

圖四:2017年歐盟各國風力發電最大輸出量占電力結構比,2018年臺灣風電的最大輸出量為703MW,在不考慮容量因素的情形下,目前約等於保加利亞的發電輸出。 資料來源:WIKI
圖四:2017年歐盟各國風力發電最大輸出量占電力結構比,2018年臺灣風電的最大輸出量為703MW,在不考慮容量因素的情形下,目前約等於保加利亞的發電輸出。 資料來源:WIKI

以英國的案例來看,由於英國離岸風電的發展為歐洲翹楚,因其具有狹長的海岸線1.1萬公里,年平均風速高,造就離岸風電發展的優勢。作為全球離岸風電最大市場的英國,在發展離岸風電的過程並非一帆風順,因離岸風電開發對生態、航線與漁業等關係者造成影響。為使計畫順利推展,英國政府加速政策與法規鬆綁、電力市場興革、資訊公開交流管道、漁業共存共榮機制等一連續性之作為,再設立專以綠色項目投資為主的綠色投資銀行,及實行英國擔保計劃等做為風電產業投資之領頭羊,提供實質協助以吸引民間資金投入,當地發展海事工程技術公司一同承攬及製造,遂造就英國風電市場未來,將位居歐洲第一。

而法國政府規劃再生能源至2030年時,將占法國總體能源結構的40%,假如法國政府持續積極促進離岸風電發展,未來累積總容量將會超越德國,成為全歐洲第二名。根據WindEurope估計,目前法國風力發電從業人員超過17000人,並以平均每年約1000至1500個工作機會增加,輔以法國風力發電製造業的良好基礎,例如風機製造商(GE Renewable Energy、Vestas、Enercon、Senvion)等電纜、電力設備、水下基礎公司,法國風電的增速備受國際矚目。此外,法國擁有完整的風電教育儲備人才,並涵蓋全部的風力發電項目,以及眾多的人才訓練機構,除了學士後課程進修(等於會有很多跨領域人才),全部的風力發電專業人才認證有近300種,認證機構約有100家;法國大學提供超過70個風力發電相關課程,並和產業界密切合作,共同開設碩士課程。

筆者相信,關心臺灣能源轉型的讀者,肯定覺得英國與法國現有的優勢,臺灣其實也都具備了。有鑒於此,東吳大學政治系、青平臺與臺灣歐洲聯盟研究協會日前,一同舉辦了「離岸風電如何打底永續臺灣」座談,會中邀請臺灣沃旭能源事務經理林致真、財經網美胡采蘋、綠色公民行動聯盟副秘書長洪申翰、知名導演陳文彬,一同分享各自的觀察,到底面積略大於臺灣,人均所得與臺灣相差無幾的丹麥,為何兩國的能源進口率竟有著天壤之別的差距?臺灣離岸風電的產業內涵到底該如何思考?

曾經走過石油危機的丹麥,經歷過連車都買不起、失業率超過10%、近98%高度仰賴能源進口的過往,但透過歷年的離岸風電投資,除了就業機會的增加與能源產業轉型之外,以丹麥沃旭公司為代表,自2006年開始,以風力逐步取代燃煤使用量,約在2023年後,公司內部的燃煤使用將可以趨近於零,同時綠電與綠色供暖的占比將達95%,並大幅降低二氧化碳排放。

林致真指出,臺灣為什麼需要離岸風電?因為臺灣98%的能源供給是依賴國外進口,能源自主性相當低;臺灣和其他國家沒有電網互聯;臺灣陸地面積三分之二都是山脈與森林,陸上風電、太陽能及水力發電的發展空間非常有限。不過,

臺灣海峽有豐富的天然風力資源,選定的風場擁有每秒9-11公尺的強勁風速、水深較淺、且距離海岸不會太遠,所以臺灣除了挾帶天然的優勢,也能蛻變為減少碳排放量的大國、逐步改善空氣品質,為世界盡一分心力。

隨著科技的進步,未來彰化的離岸風力發電機組,已距離彰化岸邊約35公里,相當於臺灣與澎湖的距離,所以離岸風力發電對於海岸的產業與景觀的衝擊將大幅下降。另外,我們可以看到OECD國家對於再生能源的關注與展望,將落實在政策上支持離岸風力發電的市場投資與安裝,臺灣的產業未來在國際貿易上,也將遵循供應鏈使用再生能源,已維持臺灣的產業與國際貿易競爭力。

與談者胡采蘋則從財經的角度切入再生能源,她提到,根據2018年全球能源產業報告,核能投資約160億美元,但再生能源投資已經約有2800億美元(包含1600億美元的太陽能和1000億美元的風力發電),畢竟再生能源是未來的產業,而且股神巴菲特的波克夏投資公司,過去廿年累計投資約250億美元、比爾蓋茲也投資電池,阿里巴巴股東孫正義也投資太陽能電廠和風場、所以全球的資金往再生能源投資是一個趨勢。

此外,google也開始投資綠能發電,並要求廠商的供應鏈配合使用再生能源,包含非洲大陸最大的陸地風電廠。不過,公民也必須思考,當資本市場大幅湧進再生能源投資,不只產業捲動的能量很大,再生能源發電的成本也開始大幅降低,但核能發電不停上升,因為世界各國對核電廠安全係數的要求越來越高。

胡采蘋說,根據研究機構4C Offshore調查,全球前廿名的風場有16個在臺灣,所以臺灣的離岸風電優勢就是強大的風場與製造業基礎支撐,未來臺灣製造業將撐起臺灣的風電供應鏈。如果世界各國的再生能源發電占比目標不停的調升,臺灣要作為一個新時代的先進國家,不能再用傳統的能源思維思考,再生能源已經是戰略能源,能避免石油被壟斷的情況發生。

圖五:全球前20風況最好風場,八成落在臺灣的風電未來備受關注。 資料來源:能源政策橋接與溝通小組
圖五:全球前20風況最好風場,八成落在臺灣的風電未來備受關注。 資料來源:能源政策橋接與溝通小組

綠色公民行動聯盟副秘書長洪申翰分享,按照目前政府能源轉型政策的整體目標,核電與燃煤發電的比例將逐步下降,並使用再生能源與燃氣或儲能發電取代。未來要求再生能源的供給,將在可預測與可因應性提升,拉抬再生能源的可靠性,同時讓社會大眾與購買綠電的企業大戶,以及地方政府、能源管理公司與臺電,一同來扮演能源轉型的新角色與新任務,與能源局共同承擔能源發電配比的改變。

對此,知名導演陳文彬從2016年四月的一通電話說起,丹麥能源公司電話那端響起的臺灣未來風電合作提案,一度被彰化縣政府認為是「詐騙集團」,因為彰化連一家大賣場都沒有。不過,陳文彬在擔任彰化縣文化局長之後,曾經投入立委選舉,而選區就是彰化離岸風電的所在地,當地是以漁業與觀光業的老化社區,所以居民一開始對風電其實是一無所知,地方錯誤的謠言滿天飛。

陳文彬說,要和地方居民討論風電是要有訣竅的,像是彰化縣的肺癌比例是全國第一,很多燃煤發電的落塵都位於彰化,所以從健康的角度切入使用風力發電替代,在地居民就能理解再生能源替代傳統能源的重要性。陳文彬相信,轉譯風力發電重要性的工作,應由各地方政府一同努力,當人民接受與理解再生能源,臺灣大幅使用再生能源的未來將指日可待。

圖六:臺灣離岸風電示範風場落在苗栗與彰化一帶,事前的地方溝通也是重要工作。
圖六:臺灣離岸風電示範風場落在苗栗與彰化一帶,事前的地方溝通也是重要工作。

註:本文為東吳大學政治學系、台灣歐洲聯盟研究協會與青平台基金會於5/25共同舉辦「談談歐洲x作伙思索台灣_離岸風電如何打底永續台灣?」之延伸。

作者 : 劉彥甫 /(University of Vienna & Ghent University Global Studies MA /

                國立中央大學歷史學碩士、專欄作家)

本文由:台灣歐洲聯盟協會授權刊登

瑞典少女雷塔桑柏格(Greta Thunberg)為氣候變遷的週五罷課行動

歐盟風電裝機容量總計電力,足以供應歐盟電力消耗的11.6%

法國政府持續積極促進離岸風電發展,未來累積總容量將會超越德國

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