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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

334期2019年10月號

出版日期:2019/10/15

正方形 Icon 能源趨勢 Energy

指引台灣能源永續新未來

撰文/唐祖湘

全球暖化危機日趨嚴峻,貿易戰打亂國際供應鏈與市場平衡,提高區域能源自主性的再生能源,成為台灣未來發展的重要解方。工研院日前舉辦「2019永續能源策略國際研討會」,邀請來自美國德州、南加州、英國與日本再生能源專家分享重要觀察,希望藉他山之石,打造台灣永續能源新未來。

政府積極推動台灣朝綠色再生能源轉型,訂下2025年「50%天然氣、30%燃煤、20%再生能源」的能源結構目標。經濟部次長曾文生出席研討會時表示,國家能源政策過去比較偏向內部決策,但近年在氣候變遷下,已出現國際知名品牌要求台灣供應商必須使用再生能源,「提高再生能源比例,已經不是選擇題,而是必須面對的世界潮流。」所以再生能源的發展跟供應,已經是台灣產業保持國際競爭力一個非常重要的基礎。

曾文生強調,台灣經濟發展最強動能來自外銷,產業出口依存度越高,再生能源的需求也越大。國內工業用電超過6成,要確保間歇式的再生能源加入電網,仍可穩定供電、不虞匱乏,許多挑戰有待一一解決,而國際上確實有許多發展再生能源的成功經驗,值得台灣能源產業借鏡。

工研院院長劉文雄也指出,世界經濟論壇(World Econoic Forum;WEF)將「氣候變遷能否有效因應」列為全球最大風險,再生能源則是因應氣候變遷的重要對策之一。劉文雄認為,台灣發展再生能源的三大途徑:第一是形成全民共識,解決問題,持續朝目標走下去;第二,精進再生能源技術,透過自行研發或吸收國外經驗來解決再生能源,包括間歇性、電力調度、儲能技術等問題;第三,增進客戶參與,因為電力系統從發電、輸配電到用電是一個完整的系統,電力用戶不再是純粹的消費者(Consumer),而是產銷者(Prosumer),要有這樣的觀念才能建立再生能源在整個能源系統供應鏈上的基礎。

日本:凝聚綠能共識 積極面對挑戰

日本311地震與福島核災讓日本舉國認知到核電風險,日本名城大學理工學部電器電子工學科副教授益田泰輔表示,2011年福島核災後,日本政府大刀闊斧進行能源改革,推動再生能源,如今太陽能發電蔚為風潮,太陽能蓄電池需求連5季成長,最新目標則是發展智慧電網。日本與台灣都是獨立電網,電力系統不與他國互聯,加上電壓各自為100V與110V,電壓越低,維持穩定頻率就越困難,發展極具挑戰,基於雙方能源條件相近,未來可相互學習與交流。

益田泰輔也認為,能源政策要獲得民眾支持,需先凝聚共識。首先,「要讓各界了解發展再生能源是不可擋的全球性趨勢,世界各國都在競相提升再生能源裝置量;第二,台灣跟日本一樣,無法自行生產化石燃料,多數要靠進口,資源相當有限。」民眾若能理解發展再生能源的必要性,積極面對挑戰與解決問題,台灣相當有機會成為再生能源的楷模。

日本名城大學理工學部電器電子工學科副教授 益田泰輔
日本名城大學理工學部電器電子工學科副教授 益田泰輔

英國:找出自身優勢 走向綠能之路

台灣第一個商業規模的離岸風場上月開始發電試運轉,而英國是全球離岸風電安裝容量最多的國家,現更訂下積極目標,希望離岸風電在10年內占到總發電量的三分之一。英國離岸再生能源整合開發中心應用研究總監黃宗華說明,英國是島嶼型國家,儘管環境較為受限,「但從正面思考,在發展再生能源時,島嶼國家只需找到適合自身解決方案,也能走出自己的路。」

黃宗華指出,降低離岸風電的每度能源均化成本(Levelized Cost of Energy;LCoE)是成功的關鍵,可透過提升風機與附屬設備的可靠度、採用高功率風機,以及導入智慧維運技術,減少人力維護來達成。要發展長期性的風電產業,必須優先建立在地供應鏈、強化技術研究,他認為,台灣擁有高品質的勞工與強大的工業背景,現正積極發展風力發電,相信很快就會在世界風電產業占有重要地位。

英國離岸再生能源整合開發中心應用研究總監 黃宗華
英國離岸再生能源整合開發中心應用研究總監 黃宗華

加州:持續政策支持 綠能才能長久

加州是美國最早投入再生能源的州,今年再生能源占總發電量達34%,加州議會更於去年決議,目標2045年拼100%再生能源發電。美國南加州愛迪生公司執行總監邱維倫指出,再生能源不限於太陽能與風力,尚有抽蓄水力、地熱等選項,建議台灣考慮不同能源的互補性,進行多元的規劃。

邱維倫也提醒,再生能源要走得長久,持續政策支持十分重要,許多再生能源投資都是長線布局,若有適當誘因,可增進企業投資意願;此外,電力公司在能源轉型過程中扮演重要角色,因應再生能源的多元與複雜性,需透過電網現代化以提升電網穩定度。他認為,再生能源是一個社會議題,除了業界參與,也必須凝聚民眾共識,才能達成2025再生能源占20%的目標。

美國南加州愛迪生公司執行總監 邱維倫
美國南加州愛迪生公司執行總監 邱維倫

德州:化石燃料原鄉 靠科技調度綠能

德州盛產石油,卻是全美風力發電裝置容量最多的州,風力發電占全州用電2成。對於外界質疑再生能源會增加供電系統的不確定性,美國德州大學阿靈頓分校電機系教授李偉仁表示,配套措施,如建抽蓄水力發電廠或儲能設備都是可行選項,透過工程與技術都可以解決,此外,更頻繁的調度預測也可以改善系統的不確定性。

李偉仁以德州經驗為例,過去標準電網調度週期是15分鐘,因應再生能源加入縮短為5分鐘;過去是每小時預測未來48小時的發電狀況,現在為了有效調度,改為每5分鐘預測未來168小時狀況,只要善用科技跟技術,加上電腦運算成本越來越低廉,再生能源的不確定性可迎刃而解,發電成本也會隨著電量增加而下滑。

美國德州大學阿靈頓分校電機 教授 李偉仁
美國德州大學阿靈頓分校電機 教授 李偉仁

產官學研攜手 推綠能助環境永續

綜合美、日、英再生能源專家所述,劉文雄歸納出五大重點:第一,再生能源已是國際趨勢,台灣不應缺席或忽視;第二,勇於面對並解決再生能源所帶來技術挑戰;第三,發展再生能源必須凝聚全民共識與理念,用戶、政府與電力公司必須互相合作;第四,再生能源政策必須延續,許多國際成功案例都是努力多年的成果;第五,建立再生能源產業生態系,產官學研應攜手勇於面對挑戰,為環境永續而努力。

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