2011/09/05
經濟部能源局
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▓撰文：歐嘉瑞 ▓刊頭來源：http://en.wikipedia.org/wiki/
根據世界風能協會（World Wind Energy Association, WWEA）統計資料顯示，2010年全球離岸風力發電新增裝置容量為1,161.7MW，累計裝置容量達到3.1GW，年增容量較2009年達59.4％，預計未來10年仍將大幅成長。政府為加速再生能源開發、打造綠色能源經濟，刻正規劃將風能開發由陸域逐步延伸至離岸，在2030年前設置千架風力機，總裝置容量將達4,200MW，風能產業鏈產值可望達新台幣5,000億元以上。本文將簡要說明政府推動離岸風力發電目標與發展策略，以供外界進一步瞭解。
全球離岸風力發電發展趨勢
一、降低離岸風力發電成本
離岸風場的成本結構與陸域型風場差異很大，風力機在陸域風場建造成本中約占70～75％，但離岸風場建造成本僅占40～50％，其他約50％的成本包括：基礎（Foundation）建造、電網併聯、海底電纜等，如表1所示。根據Windpower Monthly（2010）的估計，離岸型風場之平均建造成本約為300萬歐元╱MW，超過陸域型風場平均成本的2倍，如何降低能源成本（Cost of Energy, COE）為各國努力之方向。
為降低風力發電成本，需由風電設備、海事工程與法規制度同時解決，才能達成目標。依據國際能源總署（IEA）統計，風力發電成本降低，40％來自研發（R＆D）結果，其他60％主要源於市場需求與有效率的政策支持所致。
二、單機容量朝5MW以上發展
相對於陸域風場，海上風場具有較強風力與較少亂流，相同的風力機在海上能擷取更多風能，單機容量的提升可相對降低風場總投資成本、帶動發電成本之降低，現階段全球廠商皆以大型化離岸風力機為研發方向。目前市場上有超過50％的裝置容量為3MW級離岸風力機，5MW級仍為少數，預期2013年後成長趨於明顯，將逐漸取代3MW級，成為市場主流，如圖1所示。
國際離岸風電推動經驗
相較陸域風電開發，離岸風電開發具「雙高」特性—風險高、成本高，因此世界主要國家在推動離岸風力發電皆由示範性計畫開始，例如德國建置Fino1～Fino3研究平台，由政府出資進行海流、波浪、測風、生態、併網及控制等議題研究，並建立首座離岸示範風場—Alpha Ventus。英國則是採取3階段投入離岸風場開發，規劃於2020年總建置量將超過47GW，並占英國用電25％以上，首要推出示範計畫—Beatrice，設置2座離岸5MW遠離陸地的深水風力發電場。表2為歐洲主要國家離岸風力電場示範計畫。
為瞭解建置海域風力機有效達成目標之關鍵因素，經濟部能源局已於民國100年6月底，邀請國內公、民營業者組團至英國參訪離岸風場，並召開「第6屆台英再生能源交流合作圓桌會議」。依據英國能源及氣候變遷部（Department of Energy and Climate Change）提出英國離岸風電推動第1期計畫（Round 1）初步檢討報告，指出設備獎勵為Round 1能夠推動成功最主要的因素之一，也因為Round 1的推動，帶動英國後續離岸風電的快速發展，截至2011年英國離岸風電推動已至第3期計畫（Round 3），持續推動離岸風電發展。
歸納德、英兩國離岸風力開發關鍵成功因素，包括：
一、政策法規
政策長期穩定支持，如規定躉購電價或給予設備裝置補助、產品認證機制、電網連接相關規定等措施。
二、工程技術
充足之海事工程設備、低故障率的風力機產品，對於風場、海象、氣候與地形之事前評估，有經驗的施工團隊對於成本及施工品質的良好管控。
三、溝通協調
風場開發商對於政府、電力經營業者、環保團體、漁民等相關利益團體的良好溝通協調能力。
四、金融措施
取得低利融資貸款。
我國風力發電推動目標與現況
至100年7月底，我國陸域風場共設置近300架風力機，累計裝置容量約530MW，預計未來可再設置約450架風力機，約相當於1,200MW裝置容量，估計將在2020年前開發完成。鑑於陸域優良風場已趨飽和，為進一步強化風能開發利用，並參酌國際離岸風力推動經驗，經濟部決定大力發展海上風能產業，準備帶動風能開發重心由陸域逐步推向離岸。
發展再生能源為政府一貫政策，有鑑於此，由政府帶頭展開示範計畫，成功之後可望吸引業者在西部海域廣設離岸風力機，提升再生能源之開發應用。台灣海上風場條件極佳，5～20公尺水深之淺海海域，風能可開發量約1,200MW，20～50公尺水深之深海海域，可開發量達5,000MW以上。經濟部規劃先在2015年完成台灣首座離岸風場開發，2020年完成開發淺海風場600MW，相當於120架風力機；後續則透過經濟規模區塊開發方式（如彰化、雲林、嘉義等外海海域），以每年新增300MW裝置容量的開發速度，推動大規模深海風場開發，以逐步達到累計裝置容量3,000MW。以每1MW開發成本約新台幣1.6億元計，若設置600架風力機將可創造海上風力產業超過新台幣5,000億元產值。
政府再生能源推動策略，著眼於技術相對成熟且具經濟效益之再生能源項目，例如陸域風力發電等；但考量國內離岸風力發電之潛力，未來應積極朝離岸風力發電方向發展。離岸風力發電之開發從海域場址選址、風力機設備生產製造、基礎工程、海上施工、維修營運管理等，都能形成風能產業鏈。惟海上風場開發比陸域技術複雜得多，包括環境影響評估，人工島嶼、海事工程、颱風、漁業權、雷達干擾或國防安全等複雜課題，故初期先由政府主導離岸風場籌設，以帶動相關產業發展，產業鏈一旦建立成功，將可跨入全球風場開發及維修市場。
我國離岸風場開發主要面臨問題
經濟部於96年8月24日公布「第一階段設置離岸式風力發電廠方案」，期限至99年8月31日止，為期3年，開放30萬瓩（300MW）之總裝置容量供業者申請，惟至申請期限屆滿並無任何公私立機構提出申請。此由於國內離岸風場開發亦面臨與陸域風場開發相類似之問題（法規與行政、技術風險、經濟誘因等）。於申設階段所可能遭遇到之問題包括：人工結構物審查、雷達干擾問題、保育問題、與其他目的事業所規劃之海域利用間的衝突問題，以及業者反應躉購電價偏低等。由於諸多不確定性增加風場開發風險，致使業者放慢腳步。檢討彙整現階段離岸風電推動主要面臨問題如表3所示。
離岸風力發電發展策略
由於國內尚無離岸風力發電開發案例，台灣海域風力發電開發相關法規是否健全有待釐清，成為國內離岸風場開發之不確定性主要因素。為解決此項法規與行政程序疑慮，擬以示範之先導計畫做起，推動政府跨部會專責組織與協調機制，排除法規及行政障礙，加速完成離岸風場籌設前置作業程序，並檢討簡化風場申設開發行政作業程序，爭取時效。
我國擁有豐富海上可開發風能資源，為善用此資源，達成再生能源之設置目標，應逐步且按部就班地穩健推動，謹提出如下之離岸風力發電發展策略： 一、以風場示範計畫，開發台灣首座離岸風場
（一）由業者選定適當風場場址，規劃籌設離岸風電先導示範場，政府提供經費補助。
（二）完成離岸風場籌設前置作業程序（人工島嶼、環評審查、漁業權、國防、航運等），排除法規及行政障礙。
（三）透過行政院新能源發展推動會機制，簡化風場申設開發行政作業程序。
二、以研發示範計畫，建立自主技術能量
（一）推動國際合作（例如台英合作），研發具競爭力之大型離岸風電系統。
（二）建立自有船隊，開發海洋基礎工程及風力機安裝技術。
（三）推動產業研發聯盟，並結合大型企業能量，共同投入國內離岸風場開發
三、以區塊開發方式，推動大規模風場開發
（一）開放業者以區塊開發方式申請，以達經濟規模符合成本效益。
（二）加速創造內需市場，提供離岸風電產業發展之內需誘因。
（三）明確產業分工（能源開發╱能源局；產業推動╱工業局），帶動離岸風電產業發展。
具體推動措施
鑑於陸域優良風場已趨飽和，為進一步強化風能開發利用，並參酌國際離岸風力推動經驗，經濟部決定大力發展海上風能產業，具體推動策略為先開發陸域風場，再開發離岸風場。主要考量重點如下：
一、台灣陸域風場開發漸趨飽和，海域擁有豐富之風能資源，極具開發潛力。
二、國際離岸風力機組及建置工程技術已趨成熟。同時有實際開發案例，且見證離岸風場開發對海洋環境生態等無重大疑慮。
三、推動初期各國多以政府主導方式，先進行示範或先導型離岸式風力發電場設置，促進業者投入後續大規模風場開發。
四、透過示範獎勵辦法可降低離岸風電開發之風險。同時可建立國內離岸風場開發作業流程，俾利後續推動大規模風場開發，以達成政府風力發電設置目標。
經濟部已於民國100年8月7日完成「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」草案預告，準備帶動風能開發重心由陸域逐步推向離岸。該項離岸風電示範獎勵辦法，將以經費補助方式，鼓勵業者進行示範開發，預計評選出2案，共可補助業者設置4架風力機組，在104年完成設置。預計每案風場示範作業獎勵費用約新台幣2.5億元；同時依示範機組容量大小，將提供至多50％之設置補助費用（以100年度再生能源電能躉購費率，並參考市場上商轉之3～5MW機型估算，每案補助費用約新台幣4.77～7.95億元）。目前國內已有數家離岸風場開發業者投入，積極爭取出線機會。
經濟部期望經由示範計畫開啟國內離岸風電產業發展。未來計劃國內將可在2030年前安裝約600架離岸風力機，裝置容量可達3,000MW，與陸域風力機合計共設置超過1,000架風力機，總裝置容量將達4,200MW，約占再生能源總設置目標之33％以上，可望成為國內電能替代最主要來源之一。
結語
推動離岸風場開發將有利於我國推動達成二氧化碳減量、低碳能源結構調整以及推動綠能產業發展之目標，也符合「再生能源發展條例」推廣再生能源利用、增進能源多元化、改善環境品質、帶動相關產業及增進國家永續發展之立法宗旨，同時為我國再生能源產業奠定良好基礎。為達前揭目標，未來經濟部將力求簡化風場申設開發行政作業程序，透過行政院新能源發展推動會進行部會協商；完成各種可能法規修訂與審查標準；並積極推動國際合作，協助業界研發具國際競爭力的大型離岸風電系統，以開發低能源成本風力機系統技術、建立自有船隊；結合大型企業，開發海洋基礎工程、風力機安裝及運維技術等。（作者為經濟部能源局局長）