太阳能、风力前景看好 地热发电后续看涨

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Hywind Scotland 浮动式离岸风电计划总发电量达到30MW，每台风机皆装置于90米高的漂浮底座上，透过与海底深100米处的 3 个吸力式基桩固定。图片来源：www.equinor.com

在降低二氧化排放量、扶植能源产业发展，加上替代能源技术进步、成功开发案例多、建置成本下滑等因素，根据REN21于2018年6月发表的「RENEWABLES 2018 GLOBAL STATUS REPORT」，2017年全球于替代能源投资额比起2016年增加58亿美元，成长比例约达2.1%。

若进一步分析全球能源使用情况，约有26.5%来自于替代能源，其中为水力发电16.4%、风力发电5.6%、生质能发电2.2%、太阳光电1.9%，其中又以太阳光电与风力发电的成长幅度最大。

浮体式离岸风电技术成熟  有助扩大发电效益

尽管受到大陆基础电网建设赶不上风力发电需求，以至于爆发大量「弃风」的影响，根据IEK统计数据显示2017年全球风力发电新增装置量为49,219MW，较2016年减少6.1%左右，但全球市场规模约仍然达到826亿美元，显见风力发电仍然是各国政府首选项目之一。

尤其随着相关技术持续成熟，2018年全球离岸风电市场将持续成长扩大，其中又以浮体式离岸风电技术最值得关注，可望成为推动离岸风力发展的重要技术。

2017年10月全球大浮动式离岸风电 Hywind Scotland正式被安装于英国苏格兰外海上，根据挪威国家石油公司(Statoil)数据指出，在长达3个月的风力测试中，该电厂平均风力容量因数达65%，远高于美国陆上风电平均的 7%，也比一般离岸风电的45%？60%要高。

然而值得关注之处，在于一般固定式的离岸风机，必须在海底以混凝土打桩固定，因此无法建于水深超过50米区域，而浮动式离岸风电却能够突破该限制，有助于扩大离岸风电场的舖设范畴，提高风场发电的效益。

Hywind Scotland浮动式离岸风电计划是由Statoil、Masdar共同执行，该计划在2016年动工，共有5座6MW风机，总发电量达到30MW，每台风机皆装置于90米高的漂浮底座上，透过与海底深100米处的3个吸力式基桩固定。此举，可让风机在暴风雨时期依旧保持稳定，并可透过控制器调节风扇角度或自动停止，确保风力发电机运作时的安全性。

地热发电潜力大  印尼抢进、日本推新技术

尽管地热发电在占全球再生能源发展比例不高，但因发电技术已发展多年且相当成熟，拥有此天然环境的印尼、土耳其、智利、肯尼亚、日本等国家，均积极投入地热区的开发。

而台湾位于菲律宾板块与欧亚大陆板块边界，理论蕴藏量约达25.4GW，其中宜兰约7.4GW、大屯地热区约2.9GW，花莲及台东约15.1GW，因此台电也已拟定4年期的绿岛地热发电开发计划，2018年已经进入地热电厂的规划阶段，期盼能够在最短时间完成地热电厂之建置与商转。

拥有近130座活火山的印尼，地热资源大多集中在爪哇岛，使得印尼拥有占全球40%的地热资源(推估约29GW)，只是该国受限于经费上的限制，没有足够经费投入地热电厂的开发，2014年底的地热发电装置容量仅约1,340MW。

所幸印尼在2014年通过地热法第21/2004号，将地热勘探定义为非采矿活动后，顺势吸引大量国外资金与技术协助，光是2016年就有4座新建地热发电厂开始运转，总装置容量215MW。随着地热电厂开发成效逐渐浮现，印尼政府从2016年起至今，已计划推动多达30个地热工作区建置案，寄望未来10年内能将地热发电装置容量增加到6,000MW以上。

至于推估地热资源量高达23GW的日本，因过去非常依赖核能发电，导致地热发电装置容量却仅有约522 MWe，仅排名世界第10名，直到爆发311福岛灾之后，才大举投入地热资源开发的工作。根据日本政府公布数据，过去几年已投入18亿台币，推动26项地热开发计划，其中有7项计划是关于地热资源的探勘。

为避免因大量抽取地热水源发电，而导致地热资源枯竭、发生地层下陷的问题，日本京都大学工学院与日本新能源公司(Japan New Energy Corporation；J-NEC)携手合作，在2016年成功开发出闭回路热量收集系统(Complex Energy Extraction from Geothermal resource；CEEG)技术的应用。

该系统采用封闭式回路，发电过程中只需将纯水注入井内，利用深层高温地层进行加热并送回地表进行发电，由于发电过程中并未将任何流体打入地层，因此不会造成地层压力增加或是井管结构问题，相当值得台湾推动地热发电的参考。

海洋发电潜力无穷  台湾锁定洋流发电

尽管在前述RENEWABLES 2018 GLOBAL STATUS REPORT中，现阶段海洋资源发电比例非常低，但毕竟海水占全球面积高达97.59%，促使各国均积极投入洋流发电、潮汐发电等领域。

以中山大学、成功大学、国研院等产学研单位合作的「黑潮发电计划」，早在2016年已完成台湾第一座深海洋流能测试系统，在每秒 1.27米的流速下，涡轮机可达到26.31kW的发电功率，即使在流速低至每秒0.45米时，发电机仍可持续运转60小时。

中山大学行政副校长陈阳益认为，若依照现阶段研究成果，只需在台湾东海岸沿线架设约20座大型发电机组，将可供应全台70%发电量，且相较于化石能源发电或核能发电，更具备便宜、环保等优势。

除洋流发电之外，也有许多国家投入波浪能与潮汐能的测试与部署，Ocean Energy Systems预估可在2050年提供750GW电力，约是当今核能发电的2倍以上。

截至目前为至，潮汐能是海洋能源开发中最成熟产业，如2011年，韩国便在始华湖打造装置量达254MW的潮汐电厂。此外，2016年，加拿大在芬迪湾装置潮汐能系统，英国亦在同年推动世界最大规模潮汐能—Meygen project，预估总发电量可达2GWh。

至于在波浪能发电部分，则因要考量上天气、海浪拍打与船只碰撞等复杂因素，因此 Wave Swell Energy设计的波浪系统就，则是将设备建置在海中的大型空心混凝土建筑，其下方留有一个与海洋连接的通道，当海水流入或流出通道时，引起的空气压力会使顶部涡轮机运转，借此来发电。