朋友們，請看清楚囉～～～

魔鬼藏在細節中。..... 在同一時段、同樣的天候下，在同一地理區域中，離岸風力發電的發電效率，就是會比陸域風力發電來的優異一大截。

台灣目前總共擁有840.2MW規模已經正式商轉併聯發電的風力發電機組（其中712.2MW為陸域風力機組，128MW為離岸風力機組），目前正在進行施工中的風力機組，光是離岸風電機組，今年的數量就超過805MW規模，預計今年夏季可以有兩座合併規模達557MW。

以今天05/16/2021 晚間10:50PM時段的台灣風力發電即時發電狀態為例。

當時全台灣的風力機組總共發出94.20MW的電力，當時所有風力機組的平均發電效率為11.21%。

但是當我們仔細檢視苗栗縣境內的風力發電機組的實際運轉狀態時，卻可以發現，目前台灣第一座正式商轉併聯發電的離岸風場，上緯海洋竹南離岸風場的僅僅22座離岸風力機組（4MW機組x2再加上6MW機組x20），就發出了41.2MW的電力，平均機組的發電效率達到32.19%，遠遠高於當時段的全台灣風力機組的平均發電效率11.2%。在該時段總共風力發電的94.20MW電力產出當中，就佔了43.7367%的發電量佔比。

那幾乎是22座離岸風力機組發電量等同於超過300座陸域風力機組總發電量的意思呢！

相較之下，同樣位於苗栗縣的沿海海岸線上，陸域風力機組的發電實績相形就遜色不少。我們由北到南一陸域風場所處區域來看看當時段的運轉績效：

崎威崎頂風場發出0.9MW電力，運轉效率13.04%
苗栗竹南風場發出1.0MW電力，運轉效率12.82%
苗栗大鵬風場發出6.5MW電力，運轉效率15.48%
龍威後龍風場發出5.9MW電力，運轉效率13.36%
東鋼龍港風場發出3.1MW電力，運轉效率26.96%
苗栗通苑風場發出3.2MW電力，運轉效率8.18%

再來看一次，同樣位於苗栗縣竟，距離海岸線2~4公里處近海海域的海洋竹南離岸風場在當時段的實績：

海洋竹南風場發出41.2MW電力，運轉效率32.19%

此外，這是 2021-05-17 0100AM 苗栗地區離岸風電 VS. 陸域風電的即時發電狀態。在這個當陸域風力機組普遍使不太上力的時段，離岸風力機組的發電效能優勢，就更加的明顯了。提供大家做進一步的參考。

在2021-05-17 0100AM時段，位於苗栗縣境內的風力各場域發電機組的實際運轉狀態：

當時全台灣的風力機組總共發出133.40MW的電力，當時所有風力機組的平均發電效率為15.88%。

但是當我們仔細檢視苗栗縣境內的風力發電機組的實際運轉狀態時，卻可以發現，目前台灣第一座正式商轉併聯發電的離岸風場，上緯海洋竹南離岸風場的僅僅22座離岸風力機組，就發出了73.7MW的電力，平均機組的發電效率達到57.58%，遠遠高於當時段的全台灣風力機組的平均發電效率15.88%。在該時段總共風力發電的133.40MW電力產出當中，就佔了55.2473%的發電量佔比。

那基本上就是22座離岸風力機組發電量等同於超過台灣目前現有的300多座陸域風力機組總發電量的意思呢！

相較之下，同樣位於苗栗縣的沿海海岸線上，陸域風力機組的發電實績相形就遜色不少。我們由北到南一陸域風場所處區域來看看當時段的運轉績效：

崎威崎頂風場發出0.4MW電力，運轉效率5.8%%
苗栗竹南風場發出0.6MW電力，運轉效率7.69%
苗栗大鵬風場發出6.2MW電力，運轉效率14.76%
龍威後龍風場發出6.8MW電力，運轉效率15.42%
東鋼龍港風場發出1.8MW電力，運轉效率15.65%
苗栗通苑風場發出2.7MW電力，運轉效率6.91%

再來看一次，同樣位於苗栗縣竟，距離海岸線2~4公里處近海海域的海洋竹南離岸風場在當時段的實績：

海洋竹南風場發出73.7MW電力，運轉效率57.58%

其實，當風況良好的季節中，例如每年10月份至隔年的三、四月份，無論離岸風機或是陸域風機，都可以發好發滿，是風力發電的旺季。

但是在每年五至九月份的這段風況微弱或者是普通的傳統風力發電的淡季中，在一般風速達到每秒三公尺的最低啟動風速之後，離岸風力機組的發電效率，就明顯的優於處於同一區域中的陸域風力機組。

此外，離海岸線越遠，風況通常越佳。風力機組裝置容量越大，發電效率越佳。

以目前海洋竹南離岸風場所採用的離岸機組的款式，分別是4MW x2 再加上 6MW x20。

今年正在興建中的離岸風場，除了109.2MW規模的台電離岸一期風場，採用5.2MW級距的風力機組，發電功率應該略等同於海洋竹南的6MW級距機組。其餘的離岸風場所採用的風力機組，基本上都升級到8MW級距的離岸風機了。

根據西門子原廠的計算，安裝在同樣的風場中，其8MW等級離岸風力機組的年發電量，會比前一代6MW級距的離岸風力機組的年發電量，高出20%!

2022年開始的台灣離岸風場，將會出現10MW級距的離岸風力機組。按照西門子原廠的測試數據顯示，10ＭＷ級距的機組的年發電量，又會比8MW級距機組高出達40%之多！

2024年開始的台灣離岸風場，將會跨入到14MW級距的離岸風力機組的天下，西門子原廠的數據指出，14ＭＷ級距機組的年發電量，又將會比其前身11MW級距機組的年發電量高出25%之多！

就是因為這樣微妙的運轉效率差異性，在今年開始，當離岸風力機組逐年大量的加入並網商轉發電之後，台灣風力發電將呈現截然不同的的樣貌。往後的日子中，每年離岸風電都平均以1GW~1.5GW規模的速度，持續的成長，引此，連帶的，台灣的風力發電的發電量以及發電量佔比勢必呈現巨幅的成長。

PS. 目前最新的資料顯示，台灣每發出一度電力，平均的二氧化碳排放量為0.509公斤。因此，只要增加一度再生能源發電（水力、風力、太陽能光電、地熱發電、海洋能發電等等不同型態的再生能源都是）我們就可以幫台灣，以及我們的地球減少0.509公斤的二氧化碳排放量，期間也完全不會產生任何溫室效應氣體的排放，也不會有任何有害廢氣的產生。

此外，高度仰賴國際貿易為經濟主軸的台灣產業界，目前紛紛在各大供應鏈體系的督促下，宣示要逐步達成整格生產營運所需用電，都要轉換成100%以再生能源綠電來供應。而這裡所講的再生能源綠電的定義非常明確的就是風力發電、太陽能光電、地熱發電、海洋能發電等狹義的再生能源發電，有些嚴苛的標準中，甚至連再生能源項目中的水力發電，都不被認可符合「綠電（Green Power）」的標準。（【台積電與華碩敲響警鐘】百家台廠無綠電可用，政府在等什麼？：https://tw.appledaily.com/....../E6GYNFIYAZFCHDVDA5WSIEEK4E）

另一方面，核電會產生輻射污染以及各種放射性輻射廢棄物，在處理上極度困難，動輒需要採用地底深層掩埋的方式，與外部環境隔離貯放上數萬年的時間，一般來說，人類無法保障任何人造物件的安全貯放能撐得過萬年之久，坦白說，人類自有文字歷史紀錄以來的時間，也還沒有超過一萬年，目前可考的，大約都在5千年上下。此外，更重要的是，台灣本身的地質條件很特殊，台灣島本身正位於歐亞大陸板塊以及菲律賓海板塊的碰撞擠壓隱沒帶正上方，另外也同時處於環太平洋火山地震帶之上，終年大小地震不斷，根本不適合發展核電。世界上唯一有類似台灣這樣處於地震不斷的地質條件上興建核電廠的國家，就是日本，而人家在2011年已經發生過311福島核災，至今十年過去了，核災善後情況如何，已經豁了多少核災善後費用，大家心知肚明，就不用提了。

就不用提，核電廠還有高溫廢水排放造成水體以及環境熱汙染的生態負面影響。萬一出事，就像日本福島核災的現況那樣，放射性輻射廢水的處理也是非常棘手難你妥善解決的難題。

我們現在生活的環境，已經不是工業革命之前的17、18世紀農業時代的環境了，在經過一百多年來的過度開發，我們在21世紀所面臨到的全球暖化、氣候變遷問題，讓我們必須實事求是地用新的視野、新的方式來找出最即時也最適用的解決方案，以便讓我們在整個地球生態環境還來得及被拯救回來的關鍵緊要生死關頭。

目前台灣正在積極地推動各種型態的再生能源發電，但同時，整府也制定了一整套審核機制，與民間的環境保護組織、在地社區、公民團體一起監督、管制再生能源開發不致於影響到重要農地、漁場的完整性。目前光電准許開發的場域，都集中在不利耕種、地層下陷的地帶，或者是農牧設施屋頂，養殖漁業用地的多功能運用等等範疇。至於離岸風電的後續開發，經濟部也剛剛公佈的離岸風電第三階段區塊開發的草案，已經展開與漁業族群、環保團體、在地社區、開發商、本土產業供應鏈、相關產業界、學界與政府跨部會單位等等相關領域的滾動式對話、協商與落實執行。

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1滴水用4次！蘭陽電廠打造國內首座微水力發電測試平台（04/07/2021 經濟日報）

台電今（7）日正式啟用於蘭陽電廠打造的全國首座微水力發電測試平台，台電表示，這個測試平台讓蘭陽電廠既有發電、微水力、民生用水以外，還可再利用1次，不僅讓1滴水用4次，未來還可協助台電自有及民間微水力機組測試校驗、提升發電效率，並促進台灣微水力綠能發展。

（記者葉卉軒／即時報導）抗旱非常時期，水資源格外「滴滴珍貴」！台電今（7）日正式啟用於蘭陽電廠打造的全國首座微水力發電測試平台，台電表示，這個測試平台讓蘭陽電廠既有發電、微水力、民生用水以外，還可再利用1次，不僅讓1滴水用4次，未來還可協助台電自有及民間微水力機組測試校驗、提升發電效率，並促進台灣微水力綠能發展。

台電指出，近來國內面對枯水氣候挑戰，讓人更珍惜既有資源，台電除在全國管有11座水力電廠，年發電超過60億度，平時發電也兼具民生、灌溉作用，如位於宜蘭的蘭陽電廠，除年發逾4000萬度電，發電後的尾水則流入安農溪供下游三星、羅東、冬山等地區用水，台電2019年於尾水道設置微水力發電機組，如今再增設「流速型微水力測試平台」，並於今日正式啟用。

台電今日上午於蘭陽電廠舉辦流速型微水力測試平台開幕揭牌暨試營運典禮，由台電董事長楊偉甫親自為這個全國首座微水力測試平台揭幕。

台電指出，水力發電是利用河川、湖泊等位於高處的水源流至低處，將其落差位能轉換成水輪機動能，推動發電機產生電能。台電目前慣常水力發電裝置容量共約204.5萬瓩（2,045MW），包含11座水力電廠、87個機組，平均年發電量達40億度(4TWh=4,000GWh) ，等同提供逾100萬家戶年用電量。因台灣地理環境不易再開發大型水力電廠，台電近年積極發展可結合既有水庫、水力電廠與圳路等水利設施的「小水力」發電系統，裝置容量在20,000瓩(20MW)以下，而台電進一步將100瓩(100KW)以下定為「微水力」。

台電指出，目前於鯉魚潭、湖山水庫等十處設有小水力發電機組，累計裝置容量近26,000瓩 (26MW)；微水力部分，現已自主開發12處廠域，包含東部電廠、萬大電廠及日月潭大觀、明潭電廠等，另外也協助花蓮福慧農場建立示範機組。

台電表示，位於宜蘭三星的蘭陽電廠包含天埤、圓山機組，年發電量超過4000萬度，其中因天埤機組發電後的尾水道有約700公尺的直線開放渠道，特別筆直且流速穩定，最大放流量可達30立方公尺/秒(CMS)，流速也有1~1.5公尺/秒，河道更寬達12公尺，台電進而規劃五瓩(5KW)的微水力機組，2019年7月正式啟用。

蘭陽電廠的微水力屬於「流速型」，利用自然水流動能，轉動水車產生機械能產生電力，相較於水位落差發電的「水頭型」微水力，流速型規模較小，因初期投入成本較高，較缺乏開發誘因。因此，台電再度善加利用蘭陽電廠發電尾水，投資1500萬元於尾水道打造全國首座流速型微水力測試平台，設置2座間距10公尺的橫向跨河結構，以及2座最大移動寬度10公尺的機組放置平台，當機組放上測試平台，可利用天埤機組調整出力控制渠道水深、流速和流量等，結合河道裝設的量測儀器，用以偵測流速及發電機的電壓電流功率，檢驗機組效能，可幫助開發者針對機組裝設方式或位置、葉片數量、角度、齒輪比等參數進行調整，藉以提升機組整體效能。

完整內容請見：
https://udn.com/news/story/7238/5371383

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這是一篇蠻持平客觀的分析、說明..... 電動車和你想的不一樣：只是炒作？真的會造成缺電嗎？專家一次說清楚（12/30/2020 風傳媒）

"你應該知道的是：豐田汽車社長痛批，電動車若更加盛行，可能造成日本大缺電，此一說法引發外界熱烈討論。如果電動車滿街跑，到底會不會缺電？電動車只是炒作的話題嗎？作者以專業背景解釋，電動車對解決大城市嚴重空氣污染將有顯著成效，但能源轉型困境並未因此紓緩，能源問題人人有責，不能把責任推給政府。"

作者：曲建仲 / 台大電機博士，知識力專家社群創辦人

近年來空氣污染讓大家忍無可忍，溫室效應造成的氣候暖化日益嚴重，讓世界各國政府推出新的碳排放法規，不約而同喊出 2030或2040 年禁售燃油車的口號，許多車廠被迫積極開發電動車，彷彿電動車能夠解決人類的空氣污染與能源問題，豐田社長怒批世界各國政府力推電動車只是炒作，許多人可能認為那是豐田(Toyota)眼見特斯拉(Tesla)股價節節高昇而吃醋，所以電動車真的是未來環保的新希望嗎？事實恐怕和你想的不一樣？

電池的構造與原理

所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極)，基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion)，電子流入元件可以推動元件工作，也就是我們所稱的電能，如圖一(a)示；陽離子則經由電解質穿越多孔性的隔離膜到達陰極，如圖一(b)所示；最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合，如圖一(c)所示。

電池的陽極(Anode)：是我們所稱的「負極(Negative electrode)」。電池的陰極(Cathode)：是我們所稱的「正極(Positive electrode)」。

兩者恰好相反，千萬別弄錯了唷！大家可能會好奇，為什麼會恰好相反來造成大家的困擾呢？因為化學家定義放出電子的叫「陽極」；而陽極放出電子，代表陽極必定帶負電(同性相斥、異性相吸)，所以物理學家稱陽極為「負極」。

不同的鋰電池主要是陰極材料不同

不同的鋰電池其實主要是使用的陰極材料(正極材料)不同，目前最常用的陰極材料共有四種：鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、鋰鐵氧化物(LiFePO4)，其中大家常聽到的「三元鋰電池」其實是陰極材料使用鈷鎳錳酸鋰三元化合物的鋰離子電池，其中三元是指包含鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)三種金屬的化合物，而電解質主要是使用六氟磷酸鋰液體，負極材料一般是使用石墨。

固態鋰電池未來發展值得關注

由於現在的鋰電池所使用的電解質是液體，容易發生漏液汙染、易燃爆炸等問題，而固態鋰電池的電解質是固體，不會因為隔離膜破損就導致陰陽極接觸短路爆炸，而且固態鋰電池的密度和結構可以讓更多帶電離子聚集傳導更大的電流提升電池容量，此外固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液等特性，不像傳統鋰電池的液態電解質含有易燃有機溶液，需要降溫、防撞擊、防穿刺等安全裝置。

電極材料與液態電解質容易完全接觸，但是和固態電解質接觸不如液體，造成介面阻抗過高，影響整體電池效能，而且固態電解質製程良率低價格高，仍然有許多困難。日本Toyota公司預計2022年推出全固態鋰電池的電動車，美國Fisker公司為固態鋰電池申請專利，能量密度可達傳統鋰電池的2.5倍，法國Bollore公司已經量產固態金屬鋰聚合物電池，德國Bosch公司收購美國Seeo公司研發固態鋰電池技術，QuantumScape公司的鋰固態電池號稱15分鐘可以充飽80%股價大暴漲，由於廠商投入資源研發未來發展可期。

電動車的普及有賴電力基礎建設

電動車要充電，但是如何充電是個大問題，像Gogoro的電動機車一個電池只有9公斤，使用者可以到電池交換站自行更換電池，但是Tesla電動車的電池重達500公斤以上，只能以定點充電的方式進行，即使目前的規格要求在1小時內完成充電，使用者是否能在加電站等1小時卻是個問題。

如果必須把車開回家在停車場充電，最大的問題是目前的電力基礎建設不足，假設大樓停車場有100個停車位，每個都設置插座，當100台電動車同時充電時，大樓的變壓器無法承受如此巨大的電流，因此整個電力基礎建設，包括：變壓器、變電所、高壓電塔都必須重新設計才能達成，聽起來就不是短期內可以做到的事，可能的解決方法是在大樓停車場建置大型儲能電池，當大量電動車充電時可以由大型儲能電池供電，考慮到成本與安全，大型儲能電池使用釩電池或鋁電池是未來可能的發展方向。

電動車不會排放廢氣　更環保而且節省能源？

由於我們的發電廠是以高壓交流電(AC)傳送到使用者家中，再以「電源供應器(PSU：Power Supply Unit)」轉換為直流電(DC)才能對鋰電池進行充電，如果使用的是交流馬達，則鋰電池供電時要再轉換為交流電(AC)給馬達供電，每一次的電源轉換效率大約80%~90%，因此這樣轉來轉去其實浪費許多能源。根據德國慕尼黑經濟研究院(IFO：Institute for Economic Research)發布的一份研究報告，考慮電動車的碳排放量時，如果將鋰電池的生產製造、能量轉換，以及供電過程中發電廠發電所排放的二氧化碳算進去，電動車的二氧化碳排放量會比傳統燃油汽車高。

根據IFO的資料，最環保的能源形式是使用「甲烷」，也就是我們家裡用的天然瓦斯，它與一般的「瓦斯車」類似，差別在目前瓦斯車使用的「液化石油氣」是丙烷和丁烷的混合物。以甲烷為主要動力的內燃機(引擎)可以使汽車減少碳排放量，而且甲烷裡含有的氮化物、硫化物等雜質更低，是汽車製造商可以採用的環保能源，搞了半天最環保的竟然是瓦斯車，看來豐田社長怒批電動車只是炒作算有幾分道理，不過瓦斯車還是會排放二氧化碳，無法解決溫室效應的問題。

電動車只能改善空氣污染　無法解決能源問題

充電站裡的電是那裡來的呢？還是由發電廠來的，說來說去，又回到了最原始的火力、水力、核能發電來提供，核能目前被社會接受的可能性很低，在台灣想蓋水庫都很困難了更別說水力發電廠，因此又回到最原始的火力發電，不論是使用天然氣或煤碳，最後還是免不了要造成空氣污染的，因此有人說電動車只是把城市裡的空氣污染，轉移到郊區發電廠而已。台灣目前全力推動太陽能與風力發電，這是應該做的，只是核能電廠要除役，太陽能與風力發電只怕用來補上這個電力缺口都不夠，沒辦法多出來給電動車使用。

汽柴油車與火力發電廠最大的差別，在於對污染物的控制，汽柴油車滿街跑到處噴廢氣，只能使用觸媒轉化器進行處理，由於價格與體積的限制，無法對廢氣有效回收處理；而發電廠是將廢氣集中處理，可以使用更昂貴體積更大的工業設備對廢氣有效回收處理，污染的確變低，因此使用電動車一定會減少城市的空氣污染，再加上近年來電池從製造方式到回收技術都快速進步，發展電動車仍然是重要的選項之一。

氫能與燃料電池被視為終極環保能源但是困難重重

傳統電池直接使用化學反應產生能量，優點是能量轉換效率很高(80%以上)，但是充電需要比較長的時間；而使用燃料以內燃機(引擎)進行燃燒反應產生能量，優點是可以直接補充燃料，但是使用內燃機的能量轉換效率很低(30%以下)，科學家開始思考，有沒有一種方法同時具有「電池」與「燃料」的優點呢？於是燃料電池從此誕生了。

燃料電池和傳統電池的原理相同，都是將活性物質的化學能轉換成電能，但是傳統電池的電極本身是活性物質，會參與化學反應；而燃料電池的電極本身只是儲存容器而已，並不會參與化學反應(觸媒只用來引發化學反應)，必須將活性物質加入電池內，就好像我們的汽車補充燃料一樣，才能產生化學反應形成電能，是一種要補充燃料的電池，故稱為「燃料電池(Fuel cell)」。

儲氫技術價格偏高目前仍然無法擺脫石油

燃料電池使用氫氣與氧氣反應產生水，反應後排放的氮化物或硫化物極少，幾乎沒有任何污染，因此被視為終極環保的再生能源。但是燃料電池必須使用氫氣做為燃料。高壓儲氫技術如何把又大又重又危險的氫氣鋼瓶放在車上是個大問題；因此有國外公司開發出可以承受700大氣壓的航太複合材料儲氫瓶，可以取代氫氣鋼瓶，Toyota公司更在推出氫燃料電池車款Mirai，創下單次加滿氫氣可以行駛500公里的紀錄，已經是成功的商品了，那麼它的問題到底在那裡呢？

首先車上放了一個壓力這麼大的儲氫瓶是否安全是個問題，氫氣的來源則是更大的問題，大家都知道電解水可以產生氫氣與氧氣，問題是電解水產生氫氣的成本很高，而且這些電還是來自發電廠。為了降低成本，目前工業上主要是將碳氫化合物 (石油)以「 蒸氣重組」（Steam reforming）的方式分解生產氫氣，搞了半天還是要以石油做為原料，看起來人類要擺脫石油還真困難。

為什麼世界各國都訂定2030或2040年禁售汽柴油車？

很有趣的現象，世界各國都訂定2030或2040年全面禁售汽柴油車，為什麼是這個時間呢？主要還是覺得前面介紹的這些問題，包括充電站建置、電力基礎建設、新建大型發電廠，或是太陽能、風力發電等新能源開發，大約需要20年時間，因此選擇了這個時間點，問題是如果時間訂定了，卻沒有看到政府加蓋發電廠，那時間到了要怎麼辦呢？

不過各國政府爭先恐後這樣「宣誓」，還有一門不可言傳的心思，那就是老百姓對空氣污染已經忍無可忍，但是眼見要解決這個問題困難重重，宣誓「2040 年」禁售汽柴油車，等於是給老百姓一個交代，反正2040年是 20 年以後的事了，到時候站在台上的一定不是現在宣誓的這個人，這種只靠嘴巴說說就可以成功的「政績」，何樂而不為呢？

能源問題人人有責　不能把責任推給政府

經過前面的介紹，大家一定發現人類的能源問題沒有這麼簡單，政府該做的不只是靠嘴巴宣誓禁售汽柴油車，而是必須認真開始發展綠色能源。目前最大的問題在於：電價太便宜，造成使用者沒有節約用電的習慣，各種價格較高的「家庭能源管理系統」（HEMS：Home Energy Management System）乏人問津，電價如果真的大漲又會造成物價波動，受限於選舉與政治因素，要讓電價上漲也是困難重重，只能靠我們自己養成時時節約能源的習慣，才是最有效的方法。

責任編輯/周岐原

完整圖文內容請見：
https://www.storm.mg/article/3340151?mode=whole

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