風力發電專題報導(三)：陸上與海上皆宜的綠色能源標竿
103/09/22
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張永源｜
工業技術研究院綠能與環境研究所
截至2013年底，全球風力發電累計安裝量為322GW，已超過24萬部風力機豎立在陸上與海上，其中約98%為陸域風電，離岸風電僅占約2%，年產出的6,620億度(662 TWh)電力，約占全球電力供應的2.87%，已逐漸成為全球主要電力來源之一。我國為全球公認之風能資源豐富地區，有發展風力發電的自然條件，亦已建置陸域風電超過600MW。政府為積極發展風力發電，已推動「千架海陸風力機」計畫，目標於2030年前達成總裝置容量為4,200百萬瓦（MW）。
全球風力發電市場自1980年代開始興起，至今發展已超過30年，成為技術最為成熟、最具經濟規模，成本最為接近傳統能源的再生能源選項。全球風電市場蓬勃發展，歸功於各國政府設定明確再生能源設置量目標，並佐以適當躉購費率、融資協助、租稅優惠、技術研發及相關配套產業政策等，帶動一波波強勢成長。然，由於民眾環保意識提高，且再生能源之推動與發展難免衍生出一些負面效應，影響民眾生活，國內外均發生民眾抗爭之訊息，但整體而言，風電的綠色、乾淨無汙染特性，仍為各國發展再生能源之主要選項之一。
全球風力發電的發展主要以規模發電為目的的大型風電為主，2013年占99.5%，中小型風電僅占0.5%。大型風電依裝設地點又可為陸域風電與離岸風電，陸域風電技術相對成熟，為市場發展主流，佔整體風電市場98%以上，但市場發展已趨緩；離岸風電技術正快速發展中，市場成長快速，為各國廠商研發投入重點。
根據市場調查公司Navigant Research/BTM Consulting的統計，截至2013年底，全球風力發電累計安裝量為322十億瓦(GW)，中國大陸與美國為裝機量最多國家，兩個國家合計裝機量達153GW，約佔全球的一半。展望未來五年，從2014年至2018年，風力發電仍將強勁成長，全球電力需求來自風力發電將從2013年的2.87%提高至2018年的5.06%。丹麥為全球最為積極推動風力發電之國家，2013年有33.2%電力需求來自風力，丹麥政府更訂定出2020年風力發電達50%電力供應目標。
丹麥自1979年由Vestas成功推出全球第1部商業運行且為目前慣用的水平三葉片式風力機後，帶動起全球風力發電發展，且讓Vestas居於全球領導地位，迄今仍為全球第1大風力機製造商。全球風力發電在進入21世紀後開始朝向大型化、經濟規模化方向逐步發展，2005至2010年間為陸域風電急速成長時期，2011年以後由於各國陸域風電優良風場已逐漸開發完畢，市場成長趨緩。
離岸式風力發電，簡而言之即是將風力發電機裝置在海上，自丹麥於1991年建造了世界上第1座離岸風力發電廠Vindeby以後，2013年全球累計離岸風電裝置容量為7,046百萬瓦(MW)，超過90%的離岸風場位於歐洲海域，當前世界上最大的海上風力發電廠為倫敦陣列(London Array) 的630MW，即位於英國倫敦外海。由於海上風場具備比陸域風場較佳且穩定的風況，利用較陸地上高於20％的海上風力，讓風力發電機可以較陸域平均多出40％的電力產能，近幾年離岸風電市場快速成長。
為善用我國豐富的風力資源，政府積極推動風力發電設置，已完成陸域風電超過600MW設置，部分風力機外觀彩繪成為婚紗攝影處所，離岸尚未有建置實績，但政府已啟動離岸風力示範獎勵計畫，預計2015年底完成首座示範機組建置。
全球暖化、節能減碳已成為全球努力目標，目前替代能源中，以風力發電的成本最低，尤其陸域式風力發電機的發電成本已經和化石燃料相當接近，因此建置的數量最高，而離岸式則還無法與化石燃料競爭，仍需投入研發以降低發電成本。我國擁有全球公認豐富的海上風能開發潛力，加上政府千架風力機目標，值得國內各單位一起努力建置的綠色能源標竿。（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫─電機科技新知與社會風險之溝通｣執行團隊撰稿／103年/07月）
責任編輯：黃承揚｜英商牛津儀器海外行銷有限公司
