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从世界能源趋势 思考台湾风电未来

2021-11-03 20:20 来源:http://dede.com 浏览数:

图一:2050年全球电力结构预测    资料来源:赵家纬绘制图

据环保署近年公布报告,一级致癌物砷的排放量在2016年达到达历史新高,高达七成来自燃煤发电厂所制造的砷,不仅将导致罹患皮肤癌、肝癌、膀胱癌和肺癌的风险大增,也可能影响台湾孩童智能发展,与伤害孕妇胎儿等问题。如果过度依赖燃煤与燃气,促使空污威胁国人生理,那在国家发展与身体都不能割舍的情形下,是否有其他能源替代方案,甚至能带动产业发展,就值得国人审慎思考。

从全球能源转型路径图了解未来的卅年,全球在2050年的电力结构,就是台湾能参酌的指标之一。下图一的全球发电量与总装置容量都清楚显示,燃气燃煤与核电的能源使用,会逐渐被包含风力发电与太阳光电所取代,而能源政策应该从产业与就业的角度一同盘整的思考,目前也在美国民主党总统初选中发酵。

图一:2050年全球电力结构预测  资料来源:赵家纬绘制图

美国民主党总统参选人主打再生能源

主打大学学杂费全免、妇女有堕胎权以及大兴再生能源,长年担任马萨诸塞州联邦参议员的华伦(Elizabeth Warren),自参选之后备受瞩目、声势逐渐开涨,不仅在最新民调首次超越左派巨人桑德斯(Bernie Sanders),紧咬在前副总统拜登(Joe Biden)后方的华伦,宣布在公共土地上扩大再生能源发展计划,同时暂停新的化石燃料(煤炭、石油和天然气等天然资源)开发。

华伦除了批评川普优先在公共土地和水域,开发化石燃料资源的施政风格,华伦也宣示在担任总统的首日,将签署一份行政命令,全面暂停包括在海上和公共土地上的化石燃料钻探,期许将公共土地和近海水域的太阳能、风能和地热发电量,从目前的11GW增加10倍。

尽管她将面临能源开发商与土地所有者或环保团体拉扯的风险,华伦期许在各州和社区分享再生能源发展的特许权与使用费,同时促进经济与产业发展。这不仅可以使美国摆脱化石燃料的依赖与补偿金,还可以使在地公民和地方政府,加速适应社区附近的再生能源发展。如果华伦在未来代表民主党出线挑战现任总统获胜,预期将翻转美国甚至是全球的未来。

图二:声势鹊起重视再生能源的Elizabeth Warren 资料来源:TIMES

反观台湾即将到来的总统选举,在争取代表在野党的众多候选人中,目前除了没有擘划清晰的能源政见,过去总统大选辩论也无任何聚焦在能源的火花(唯有去年的公投案成为全国大选焦点),政见主打风力发电的地方首长甚至大幅度败选。

有趣的是,如果按照执政党的“2025非核家园”目标,带动自主绿能产业发展,全面推动包括节能、创能、储能及智慧系统集成等措施,及促进绿色就业与全民共同朝非核家园迈进,并在扩大再生能源发展之余,让再生能源的发电占比,在2025年可达发电总量的20%。就算台湾在可见的未来如期达标,大略也与天然气、矿业的出口国乌兹别克斯坦(Uzbekistan)同级别,不仅落后欧盟诸国,也将落于印尼(Indonesia 2025达到26%)、多米尼加(Dominican Republic 2025年达到25%)、毛里求斯(Mauritius 2025年达到25%)、布基纳法索(Burkina Faso 2025年达到50%)以及刚果等国的缺省目标(Congo 2025年达到85%)。

此外,台大地质系教授陈文山屡次警告,台湾的核电厂多数码于断层上,核一、核二厂中间有山脚断层,核三厂下方有恒春断层,核电厂的原始耐震设计不宜延役,宜寻找替代能源。所以替代核电在台湾电力结构占比8%(2017统计)的缺口,并在尽可能减少燃煤的情形下,台湾能选择的方案并不多,民众的思考的角度与视野,很自然的望向与国际趋势发展一致的再生能源上。

图三:2017台湾电力结构占比与2025目标  资料来源:台大风险政策中心

欧洲风力发电的案例与展望

瑞典少女雷塔桑柏格(Greta Thunberg)为气候变迁的周五罢课行动,不仅卷动所有欧洲的各级院校呼应,桑柏格已宣布休学全力投入气候变迁运动,即将带给欧洲政局更大的震荡。除了德国绿党支持率已超越社会民主党位居第二大党,从欧洲议会选举看来,欧洲对绿党的支持率快速攀升达到历史新高,已从民意回应桑柏格的运动主张。若从欧洲各国各种来源研究报告也能发现,社会大众对风力发电的支持率一直保持在八成左右,显现各国都寄望减少碳排放、减缓气候变迁带来的影响。

截至2017年底,欧盟风电装机容量总计电力,足以供应欧盟电力消耗的11.6%。欧洲风能协会(现称WindEurope)估计,至2020年,欧洲的风力发电容量,将提供欧盟14-17%的电力,每年减少3.33亿吨二氧化碳,为欧洲节省280亿欧元的燃料成本。透过欧盟各国风力发电最大输出量占电力结构比(下图四),我们可以发现欧洲正全面且平均地开展风力发电,像是罗马尼亚与立陶宛风力发电占该国能源结构比,就已超越台湾。不过,欧洲也曾遭遇能源危机后成功转型,或许部分案例就值得台湾参考。

图四:2017年欧盟各国风力发电最大输出量占电力结构比,2018年台湾风电的最大输出量为703MW,在不考虑容量因素的情形下,目前约等于保加利亚的发电输出。 资料来源:WIKI

以英国的案例来看,由于英国离岸风电的发展为欧洲翘楚,因其具有狭长的海岸线1.1万公里,年平均风速高,造就离岸风电发展的优势。作为全球离岸风电最大市场的英国,在发展离岸风电的过程并非一帆风顺,因离岸风电开发对生态、航线与渔业等关系者造成影响。为使计划顺利推展,英国政府加速政策与法规松绑、电力市场兴革、信息公开交流管道、渔业共存共荣机制等一连续性之作为,再设立专以绿色项目投资为主的绿色投资银行,及实行英国担保计划等做为风电产业投资之领头羊,提供实质协助以吸引民间资金投入,当地发展海事工程技术公司一同承揽及制造,遂造就英国风电市场未来,将位居欧洲第一。

而法国政府规划再生能源至2030年时,将占法国总体能源结构的40%,假如法国政府持续积极促进离岸风电发展,未来累积总容量将会超越德国,成为全欧洲第二名。根据WindEurope估计,目前法国风力发电从业人员超过17000人,并以平均每年约1000至1500个工作机会增加,辅以法国风力发电制造业的良好基础,例如风机制造商(GE Renewable Energy、Vestas、Enercon、Senvion)等电缆、电力设备、水下基础公司,法国风电的增速备受国际瞩目。此外,法国拥有完整的风电教育储备人才,并涵盖全部的风力发电项目,以及众多的人才训练机构,除了学士后课程进修(等于会有很多跨领域人才),全部的风力发电专业人才认证有近300种,认证机构约有100家;法国大学提供超过70个风力发电相关课程,并和产业界密切合作,共同开设硕士课程。

笔者相信,关心台湾能源转型的读者,肯定觉得英国与法国现有的优势,台湾其实也都具备了。有鉴于此,东吴大学政治系、青平台与台湾欧洲联盟研究协会日前,一同举办了“离岸风电如何打底永续台湾”座谈,会中邀请台湾沃旭能源事务经理林致真、财经网美胡采苹、绿色公民行动联盟副秘书长洪申翰、知名导演陈文彬,一同分享各自的观察,到底面积略大于台湾,人均所得与台湾相差无几的丹麦,为何两国的能源进口率竟有著天壤之别的差距?台湾离岸风电的产业内涵到底该如何思考?

曾经走过石油危机的丹麦,经历过连车都买不起、失业率超过10%、近98%高度仰赖能源进口的过往,但透过历年的离岸风电投资,除了就业机会的增加与能源产业转型之外,以丹麦沃旭公司为代表,自2006年开始,以风力逐步取代燃煤使用量,约在2023年后,公司内部的燃煤使用将可以趋近于零,同时绿电与绿色供暖的占比将达95%,并大幅降低二氧化碳排放。

林致真指出,台湾为什么需要离岸风电?因为台湾98%的能源供给是依赖国外进口,能源自主性相当低;台湾和其他国家没有电网互联;台湾陆地面积三分之二都是山脉与森林,陆上风电、太阳能及水力发电的发展空间非常有限。不过,

台湾海峡有丰富的天然风力资源,选定的风场拥有每秒9-11公尺的强劲风速、水深较浅、且距离海岸不会太远,所以台湾除了挟带天然的优势,也能蜕变为减少碳排放量的大国、逐步改善空气品质,为世界尽一分心力。

随著科技的进步,未来彰化的离岸风力发电机组,已距离彰化岸边约35公里,相当于台湾与澎湖的距离,所以离岸风力发电对于海岸的产业与景观的冲击将大幅下降。另外,我们可以看到OECD国家对于再生能源的关注与展望,将落实在政策上支持离岸风力发电的市场投资与安装,台湾的产业未来在国际贸易上,也将遵循供应链使用再生能源,已维持台湾的产业与国际贸易竞争力。

与谈者胡采苹则从财经的角度切入再生能源,她提到,根据2018年全球能源产业报告,核能投资约160亿美元,但再生能源投资已经约有2800亿美元(包含1600亿美元的太阳能和1000亿美元的风力发电),毕竟再生能源是未来的产业,而且股神巴菲特的波克夏投资公司,过去廿年累计投资约250亿美元、比尔盖兹也投资电池,阿里巴巴股东孙正义也投资太阳能电厂和风场、所以全球的资金往再生能源投资是一个趋势。

此外,google也开始投资绿能发电,并要求厂商的供应链配合使用再生能源,包含非洲大陆最大的陆地风电厂。不过,公民也必须思考,当资本市场大幅涌进再生能源投资,不只产业卷动的能量很大,再生能源发电的成本也开始大幅降低,但核能发电不停上升,因为世界各国对核电厂安全系数的要求越来越高。

胡采苹说,根据研究机构4C Offshore调查,全球前廿名的风场有16个在台湾,所以台湾的离岸风电优势就是强大的风场与制造业基础支撑,未来台湾制造业将撑起台湾的风电供应链。如果世界各国的再生能源发电占比目标不停的调升,台湾要作为一个新时代的雪铁龙国家,不能再用传统的能源思维思考,再生能源已经是战略能源,能避免石油被垄断的情况发生。

图五:全球前20风况最好风场,八成落在台湾的风电未来备受关注。 资料来源:能源政策桥接与沟通小组

绿色公民行动联盟副秘书长洪申翰分享,按照目前政府能源转型政策的整体目标,核电与燃煤发电的比例将逐步下降,并使用再生能源与燃气或储能发电取代。未来要求再生能源的供给,将在可预测与可因应性提升,拉抬再生能源的可靠性,同时让社会大众与购买绿电的企业大户,以及地方政府、能源管理公司与台电,一同来扮演能源转型的新角色与新任务,与能源局共同承担能源发电配比的改变。

对此,知名导演陈文彬从2016年四月的一通电话说起,丹麦能源公司电话那端响起的台湾未来风电合作提案,一度被彰化县政府认为是“诈骗集团”,因为彰化连一家大卖场都没有。不过,陈文彬在担任彰化县文化局长之后,曾经投入立委选举,而选区就是彰化离岸风电的所在地,当地是以渔业与观光业的老化社区,所以居民一开始对风电其实是一无所知,地方错误的谣言满天飞。

陈文彬说,要和地方居民讨论风电是要有诀窍的,像是彰化县的肺癌比例是全国第一,很多燃煤发电的落尘都位于彰化,所以从健康的角度切入使用风力发电替代,在地居民就能理解再生能源替代传统能源的重要性。陈文彬相信,转译风力发电重要性的工作,应由各地方政府一同努力,当人民接受与理解再生能源,台湾大幅使用再生能源的未来将指日可待。

图六:台湾离岸风电示范风场落在苗栗与彰化一带,事前的地方沟通也是重要工作。

注:本文为东吴大学政治学系、台湾欧洲联盟研究协会与青平台基金会于5/25共同举办“谈谈欧洲x作伙思索台湾_离岸风电如何打底永续台湾?”之延伸。

作者 : 刘彦甫 /(University of Vienna & Ghent University Global Studies MA /

                国立中央大学历史学硕士、专栏作家)

本文由:授权刊登

瑞典少女雷塔桑柏格(Greta Thunberg)为气候变迁的周五罢课行动 欧盟风电装机容量总计电力,足以供应欧盟电力消耗的11.6% 法国政府持续积极促进离岸风电发展,未来累积总容量将会超越德国