作者oodh (oodh)
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标题[分享] 呼呼海风赚绿金
时间Wed Jun 15 02:59:04 2011
呼呼海风赚绿金
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在所有再生能源中,风力发电是目前技术最成熟、价格最接近化石能源的电力,「既乾净
又便宜」的特色成为全球成长最快的绿色产业。
然而,风力「靠天吃饭」,也有其发展的限制。台湾风力资源优厚,风场条件佳,但为何
发电比例只占总发电量的1%?有没有大力发展的空间?
伫立在台湾西部海边的大型风力发电机,机身高度约70公尺(23层楼高),高大醒目,已
是海岸一景,至2010年,全台已设置近200座,总装置量约300MW,占总发电量的1%。依照
工研院和德商英华威公司预估,台湾潜在的风力发电至少还有10~16倍的成长空间。
除了陆上,台湾还有另一块海上风电处女地──离岸风场,目前已有中钢机械、大同、台
塑重工等18家涵盖风场开发、风机零组件、海事工程承包等相关业者,组成了「台湾离岸
风电联盟」,摩拳擦掌准备投入这高达数兆元设备的市场。
优势:呼呼海风,源源电力
离岸风电联盟主要发起人、上纬企业董事长蔡朝扬表示,联盟将开发3个离岸风场,目前
先选在苗栗後龙溪口外海2~3公里处开发第一座示范型风场,共将设置60只,每只5MW(是
陆上的2~3倍)的大型风机。
由於海上的风力比陆上大,以「满发时数」3,800小时估计,这座规模约300MW的「海鼎风
场」一年可提供11亿度电,占2010年总发电量1%,十分可观;若依照政府规划在2025年之
前全台海域装置完3GW,将可达到总发电量的10%。
蔡朝扬解释,所谓「满发时数」是指一年风力达每秒10公尺,可让风机满载发电的时间,
目前台湾西岸的满发时数平均约2,500小时,澎湖更有高达3,500~4,300小时、全世界数一
数二的风力,而欧洲风场满发时数若达2,200小时已属不错。
经营风场有一特性是,优质风场「先占先赢」,较晚开发的风场因风力较逊,会使整体平
均的满发时数降低。而陆上风机的满发时数若低於1,800小时,通常难以回收,不值得投
资。
虽然风机在风速每秒10公尺以下(3~10公尺)也能发电,但由於发电量少,因此另有一个
评估风场好坏的指标「容量因数」,指的是风机在该地全年实际发电量占全年满载发电的
百分比。台湾风电的平均容量因数为29%,仅次於英国和日本,德国才17~23%,即使台湾
「夏天没什麽风」,也有20%,澎湖风场的容量因数更高达 40~50%的顶级水准。
蔡朝扬解释,台湾海峡地形特殊,东有中央山脉,西有大陆福建武夷山脉,彷佛漏斗的地
形让风直灌而入,又大又强,加上今年政府对海上风电趸购电价提高到每度5.56元(去年
为4.2元),因此早有很多国外和大陆企业风闻而来,打算投资海鼎风场,估计商机高达5
百亿元(1MW造价1.7亿,共300MW)。
澎湖「低碳岛」赚绿金
形如海上一串珍珠的澎湖离岛,更因条件优秀,准备发展成「国际低碳岛」,赚取「绿金
」。今年6月,县政府将和民间合资成立「澎湖能源科技有限公司」,其中公股占49%、民
股占51%,民股中县民占的10%,可以用土地或一股10元面额认购,其余由民间厂商入股,
目前德国、丹麦的风机组装厂和台湾东元等,都有兴趣投资。
澎湖低碳岛规划的目标将分四期架设风机,2015年装置量达124MW,可供应全岛五万多人
用电(包含夏季尖峰用电),由於澎湖现在使用的火力发电成本一度高达8元,台电每年
亏损十几亿元,因此计画风场盖完就将除役,经济部则将斥资兴建一条60公里的高压海底
电缆和台湾电网并联,在无风时将台湾的电送回澎湖,有风时把多余的电力送往台湾。
至於会有多少「余电」可卖给台电?依照澎湖尖峰时间用电75MW,离峰35MW,以装置量
124MW的容量因数50%来计算,一年约可发电5.4亿度。
管理:风场经营学问大
大同大学电机所教授陈斌魁表示,风场要经营成功,除了风要大,「满发时数」高,风也
要稳定才行,例如某些地点一边是悬崖一边是山,虽然风很大,但风向不稳,忽大忽小,
容易造成风机的金属疲劳,而风机若经常故障或提早除役也不符经济效益。
以目前台湾几个经营风力发电的业者来看,「英华威因有德国团队的技术支援,苗栗、台
中、彰滨等风场选得非常好,机组也买得优,很有优势,」陈斌魁说,台电经过数年摸索
,现在逐渐进入状况,未来还需提升风场经营效率。
在外商英华威公司眼中,台湾风力资源佳,但「政策决心」不足,对再生能源的未来看法
过於保守,也低估了再生能源的可行性。不过这样的情况也发生在其他国家。
英华威副总经理王怡云指出,各国的预测报告都远远低估了再生能源的实际发展,以德国
为例,知名研究机构预测不会超过供电量的4%,但去年德国已超过16%;即使权威的国际
能源总署(IEA)预估也出现很大落差,原因是忽略了分散型能源设立的弹性、技术的大
幅进步、量产使成本下降,以及政策支持的影响力。
自2000年开始即投入数百亿元经营台湾风场的英华威公司,前年曾因《再生能源发展条例
》迟迟不过关,大动作扬言要撤资而声名大噪,他们对政府政策最大的批评就是,台电一
度2元的趸购电价不合理,即便《再生能源发展条例》通过後增加为2.38元,还是缺乏诱
因。英华威至今「不计成本苦撑」,就是要证明「台湾风电一定做得起来」。
但也有人说,英华威靠政府协助,以低廉价格租用了林务局、国有财产局等台湾最好的陆
域风场土地,在彰滨工业区设风场时遭致厂商反对,政府还出面协调,种种「优惠」措施
英华威都隐而不提,并不公道。
尽管纷纷扰扰,但不可否认,英华威率先在台湾开发风场,发电效率也远高於台电风场,
带动了风力发电良性竞争。
然而,风力虽然乾净、便宜,但「夏天是用电尖峰,而夏天风小,冬天东北季风强劲,对
尖峰负载助益不大」的问题,究竟该如何因应?英华威公司表示,台湾夏天的风再差,也
优於德国,再生能源的特色并不在「供电」,而是降低当地对电网的用电需求。台湾风电
每天的发电时间正好和每天用电趋势吻合,上午8点起风,下午5点慢慢减弱,足以「减轻
当地电网负载」。
挑战1:电网改造
目前台湾风电量小,距离影响电网稳定的15~20%上限还远,但为因应持续增加分散式电源
的趋势,有必要投入电网的改造。
大同大学电机所教授陈斌魁解释,台湾的电网由发电、输电、配电组成,火力、核能、水
力等集中式电厂依不同装置容量,分别升压,引至超高压、变电所再降压後送到终端用户
。就像人体的动脉、静脉、微血管,构成一个绵密的输送网路。
问题是,中端的「输电网」、末端「配电网」各有容量限制,不论是中小型风机、太阳光
电,并联到配电网後,若发电量超出配电线的容量限制,会影响供电品质;或当集中风场
的大电量并到变压站再接上高压「输电网」时,若超出输电线的上限,也必须更新或扩建
输电线路,以容纳更多电力。
挑战2:「可靠度」管理
解决了传输问题,还有「可靠度」的难题,也就是当风力发电厂的风突然变小或停了,立
即需有其他电力来源补上,否则会造成「电压」和「频率」偏离正常值。
电压不够会使电灯变暗、马达出力下降;频率也应保持在60赫兹上下,否则会影响设备运
作,这些电力「不稳定」现象,若发生在各产业生产线运转时,恐将影响产能或品质,兹
事体大。
以美国德州为例,德州风电占全州总发电量的8%,比例相当高,由於风场集中在德州西部
,但电力需求量最大的地区都在东部达拉斯、南部休士顿等大城,若风场突然无风,要马
上调度其他电力,以保持「发电和负载的平衡」;一旦电网的「电压」、「频率」超出管
制范围,工程师就得绷紧神经向上级报告说明。这种对电力「可靠度」的管理十分严格,
值得台湾参考。
由於台湾电网属於集中式的「大系统」,只要电厂发生问题,若故障不能迅速排除,影响
范围就很大。陈斌魁认为台湾应架构分散式的「微电网」小系统,才能有效运作,因为微
电网既可与大电网并联运转,也可以独立运作,即使某风场忽然没风,影响也只缩限在小
范围,微电网是台湾架构「智慧型电网」前的必要基础设施。
隐忧:大风机冲击生态
风力发电人人期待,但仍有隐忧,环保团体就对大风机的扩充持保留态度。
德国最新出炉的6项能源计画中,将耗资50亿欧元在北海、波罗地海和德国各地架设大型
风机,但德国绿党认为,高达一百多公尺的大风机将破坏德国的田园景观,巨大噪音也有
碍环境安宁,正准备发起示威活动。
「台湾的生物多样性排名世界第二,可说是亚洲的加拉巴哥群岛(位於厄瓜多尔西岸),
」绿党发言人潘翰声指出,台湾是西伯利亚冬候鸟和南半球夏候鸟的必经之地,西部沿岸
一排排大风机产生的气流将扰乱候鸟的过境和栖地的选择;离岸风机也会威胁濒临绝种白
海豚的生存。
大风机「有所不能」,那麽小风机市场是否更符合再生能源弹性、分散的精神?
所谓「小风机」,目前国际间还没有公认的规范,美国认为装置容量100kW以下的便是,
多数国家认为是在10~50kW之间,10kW以下的是微型风机。
开发和生产微型风机的新高能源总经理陈震艮表示,大、小风机最大的不同在,大风机是
「集中式发电」,必须透过升压到大电网输送,然後再降压使用,靠专业操作能力;而小
风机是「分散式发电」,发出的110V、220V电可以直接使用(需配备昂贵储电池),也可
以并到台电电网。
尤其当国家电网无法到达的偏远地区,小风机的「离网」优势就展现出来,例如中国大陆
就以小风机「点亮」了蒙古偏远地区;此外,在风大、人口稠密的地区如新北市林口,也
很适合发展小风机。
小风机明日之星
陈震艮指出,欧洲思考再生能源有3个层次,首先希望脱离对化石能源的依赖;再依照各
国条件评估发展哪一种再生能源;最後确定目标,推动补贴政策以带动绿能产业。他直言
,台湾的再生能源政策十分混乱,早年因大风机供电不稳,政策倾向於不要装太多,结果
让外商英华威先驰得点,台电也被迫装机发电,但台湾大风机技术已缺乏竞争性,直接进
口即可,政府却仍投入资源研发,排挤其他再生能源。
「中小风机才是未来优势,而且要走向风光互补,使供电更稳定,」陈震艮说,新高已拿
到全球第一座垂直轴风机的国际认证,台湾小风机的技术自主性高,产业链也够强,发展
的潜力和利基足够,希望政府能看到他们的优势。
甚至当《再生能源发展条例》已通过核定小风机趸购电价一度7元後,申请办法至今仍从
缺,他希望台电可以早日订出程序,估计若以1kW台币17万元的造价,3kW的小风机要十几
年才能回收,若能提高到一度12元把量冲高,才能加速推广。
「以後东北季风一来,就等着绿金入袋。」以往澎湖人因为冬季风力强劲,只能赚半年观
光财,不久的将来,当风力岛的梦想实现後,源源不绝的风光产业,将使台湾赚了财富,
也赚了环保。
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(按网页的数字算起来,
满发估 3800小时 可以发11亿度电,但平均容量因数为29% 约可发3.2亿度电
(虽然文章用50%来估是5.4亿 但这显然和他前一段的研究不同?)
离岸风电据估计成本是陆地的1.6倍 约是 1.6 x 1.72 = 27.52)
以台电鼓励价 5.6 来看大约可以赚一半 约8.8亿 -- 但这是毛利
扣掉维修、管理(这部份也可能已计入成本),
还有公股只占一半以下,公股一年大约可以分到4亿左右
如果再扣掉补贴县民用电,或所谓「县民入股」 应该会更少
然後问题是.... 多少是澎湖县的呢?
-- 出「五百亿商机」投资的想必不是澎县府吧…
又,一年四亿,一半股权出两百五十亿投资的话,那岂不是要60年才能回收?
这有点像高捷、高铁那样,民间大股东基本上已经从材料机具工程 的包案回收了
留下政府走不掉的买单这样? )
其实业者的说法是很矛盾的
如果说「风电在台湾一定做得起来」,那不需要叫政府多出钱啦
你「做得起来」的前提是政府、用电人拿更多钱来买,这样能算「做得起来」吗?
这两天上新闻的「(风、日)互补型发电机」 就是在垂直风机下面加一小块太阳能板
这样做是「省地」啦
毕竟台湾可供发电机设置的地有限;但投资成本可没省到
--
oodh 进入守备状态
接着覆盖一张蚕丝被 结束这回合
http://www.wretch.cc/blog/oodh
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 42.72.57.110
※ oodh:转录至看板 Ecophilia 06/15 02:59
1F:推 shaka1aka:澎湖发的电,牵到台湾的输配耗... 06/15 03:19
2F:推 downtoearth:借转可否? 06/15 08:59
3F:→ oodh:可啊,但请附上出处是 台湾光华杂志 06/15 09:02
※ downtoearth:转录至看板 DPP 06/15 09:14
4F:→ reinherd:大量的风力发电塔 中间用钢索串连起来 也可以当反低空 06/15 11:41
5F:→ reinherd:渗透的障碍物 06/15 11:41
※ 编辑: oodh 来自: 42.72.57.110 (06/15 21:53)
6F:推 LORDJACK:电价不涨这问题无解 06/16 14:08
7F:推 skyprayer:沿岸陆上风机恐怕是候鸟杀手 06/16 14:50
8F:→ stratist:今天就有人抗议风力发电不要在我家了 06/17 00:07
9F:→ reinherd:200座风车才1%发电量 可见风电难以取代火/核 06/17 20:53