台灣政府是否真的用心著墨海洋綠色能源的研究、開發與運用

歐洲推新再生能源計畫，預計2050年離岸風電規模要達到300GW，海洋能規模40GW，總預算規模直逼9500億美元，折合台幣27.1兆。

全球前20名離岸風場，有16處位於台灣海峽內，2016年蔡英文政府上台，制定2025年燃氣50%、燃煤30%及綠能20%的能源轉型藍圖。2019年11月12日更正式啟動了「海洋風電」（Formosa 1）台灣第一座離岸風場。

在2000年之前的工業密集年代，台灣每年的用電量約莫300億度，近幾年平均用電量則在220億度以下。過去幾年夏季尖峰用電的高峰很少超過3600萬瓩，唯獨今年爆熱，除了七月出現最高連續超過36度高溫的紀錄，台北測得39.7度、台東測得40.2度，使得2020年尖峰用電在歷年用電量排行榜中，占了8 個席次，最高來到3802萬瓩，同時也包下前五名。目前秋老虎仍在發威，高雄內門中午高溫達35.5度，中午尖峰時段用電量未達3200萬瓩。

台灣政府規劃在 2025 年將再生能源裝置量提高到 27GW，發電占比增加到 20%，而離岸風電為發展重點，計畫離岸風電從零開始，2020 年建置 520 MW 容量，力拚 2025 年累計達 5.5 GW。

(說明：1吉瓦GW=10億W=100萬瓩，若持續以1GW發電1小時，也就是100萬度電。若預估2025年台灣的用電高峰是3828.6萬瓩，屆時離岸風電最高可以分攤14%的高峰用電。唯台灣海峽風場效率最強時間是東北季風時節（平均風級為 4-7 級），台灣用電尖峰時段多吹南風及西南風（平均風級為 3-5級）理想值在夏季尖峰時段無法實現。)
除了離岸風電 台灣更寶貴的綠色能源叫 #黑潮

台灣對於能源蘊藏量不亞於風電的潮汐洋流發電，尤其對於黑潮這個舉世第二大洋流動力發電的強大綠色能源研究，政府及學術研究相關單位的研究投資計劃，在我們十幾年前調資料時，只看到工研院能環所顏志偉在2005年主導一項「我國海域能源蘊藏量分析技術之建立及開發方向評估」計劃，及負責電力開發的政府機構司職單位一份為期25年，名為洋流潮汐發電研究計劃的不研究計劃。

中研院院士徐遐生曾估計，黑潮總能量約100GW(1000億瓦)，由於黑潮主流靠近台灣，估可取50GW(500億瓦)。台大陳發林教授則是以黑潮水量流速每秒一公尺的能量計算，黑潮流經台灣海域不同斷面的平均總發電量為5.5GW(55億瓦)，季節則以夏季最佳，可穩定產出達10GW(100億瓦);冬季較弱，也有4GW(40億瓦)。

日本科學技術廳資源調查會於1979年的調查報告顯示，黑潮在日本海域年平均功率約19GW，日本政府與民間企業共同研究開發，2017年在黑潮洋流較強、水流流向較穩定，位在鹿兒島南方靠台灣的口之島海域，以漂浮式渦輪機沉水20~50米發電30KW實驗成功，目前正進行更大型的研發應用。該團隊學者估算，黑潮發電未來可望供給全日本5%的用電（日本年總用電量約在1兆度上下，5%為500億度，足足可以供給2個台灣的全年用電量)。

而從扁政府、馬政府，到如今的蔡政府，在這上面著墨了多少？

透過政府研究資訊系統查詢，輸入Tidal Ocean current energy，查詢近二十年來政府編列預算在該相關領域投資的結果出現：

2005年由顏志偉主導一項計劃預算440萬；

2006年~2009年有10項計劃合計預算15134.2萬；

2010年有四項計劃包含前往英國考察洋流發電，總預算1065萬；

2011年有四項計劃合計2968.5萬；

2012年含中小學教科書列入水資源教育等六項計劃合計8959.4萬:

2013年三項計劃合計384.6萬；

2014年一項計劃112.4萬；

2015年四項計劃294.4萬；

2016年有一項顏志偉主導的小型潮流發電機組與動態纜線測試計劃4356萬:

2017年有一項黃昆明主導的10kW潮流發電系統開發計畫(1/2)1800萬，及一項教育研究推廣計劃94萬元:

2018年有一項135.2萬:

2019年有一項薛憲文主導的洋流能關鍵技術開發與推動計劃6514.2萬、一項台灣東南部海域海底地形調查委託專業服務案1050萬及一項應用於海流能轉換之創新垂直軸渦輪性能提升研究，預算95.4萬:

2020年有一項台灣洋流能海域測試場規劃評估委託專業服務案，預算1340萬，及一項應用於海流能轉換之創新垂直軸渦輪性能提升研究104.7萬。

過去20年來，台灣政府合計總共在潮汐及洋流發電領域投資了4億4千847.7萬元，其中還包含了部份離岸風電的評估研究。

台灣是最能運用黑潮的先進國家，自己不投入洋流研究，後果就是得等待很長的時間之後，再花遠比研究經費要高出幾千倍，甚至幾萬倍、幾十萬倍的預算去跟別人採購。

政府真的有用心投入資源，為綠電島國的未來藍圖打拼嗎？從政府學研單位相關的人才及預算投入，就可一窺一二。(V編)

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以下為外電新聞 鉅亨網張博翔編譯2020/11/20 06:07

歐洲推新再生能源計畫 規模直逼9500億美元

歐盟週四 (19 日) 制定新再生能源計畫，目標是在 2050 年將離岸風電發電量從 12 吉瓦 (gigawatt，GW) 一口氣提高至 300 吉瓦，此外，歐盟執委會的「離岸再生能源策略」預計在同一期間將海洋能源發電提升至 40 吉瓦，估計將砸下近 9500 億美元執行這項長期綠能計畫。

短期而言，歐盟表示，新再生能源計畫即將在未來 10 年內將離岸風電機容量至少提高到 60 吉瓦，而諸如潮汐、海浪等海洋能源發電則預估 10 年至少達到 1 吉瓦，目前海洋能源發電量僅 13 兆瓦 (megawatt)。

由此可見，需要達到這樣大幅度的成長意味著歐盟的新能源計畫投資規模非常可觀，據歐盟執委會估計，2050 年內要實現這些目標將需要近 8000 億歐元 (約 9422 億美元) 的規模，其中大約三分之二將用於電網基礎設施，而三分之一用於發電，預計大部分現金則來自於私人投資。

歐洲能源專員 Kadri Simson 在週四的聲明中表示：「歐洲是海上再生能源的全球領導者，並且可以成為未來全球發展的動力，我們必須透過利用離岸風電的所有潛力，並發展其他如波浪，潮汐和水上太陽能等技術，來加強再生能源實力。」

歐洲風能協會 (WindEurope) 樂見歐盟這項新策略，該組織表示，要將離岸風電「提升為 25 倍」勢必要「大量投資」基礎設施，除了海上電網銜接與陸上電網強化外，未來十年港口也需要 65 億歐元的相關投資。

這項透過再生能源實現發電產業全綠能的計畫，也被比喻為「歐洲綠色協議的關鍵要素之一」。《歐洲綠色協議 (European Green Deal)》是歐盟執委會為實現 2050 年成為氣候中和大陸的總體計畫，目標在 2021 年至 2027 年間動員至少 1500 億歐元，並將重點放在「高碳密集或化石燃料使用率高的地區」。

【燃燒學角度告訴你為何頻繁升降載導致排放增加】
#好久沒寫科普文 #燃燒角度看空汙
搞了好久的論文稍有空檔，加減幫自己複習一下燃燒學，為什麼燃氣機組的NOx(氮氧化物)排放會因為機組頻繁升降載而增加呢？剛好可以驗證一下前陣子美國杜克能源的事件。

※ 杜克能源指出增加太陽光電使氮氧化物濃度上升
https://www.facebook.com/talkthatenergy/posts/2379567642267294

Thermal NOx 是燃氣渦輪NOx排放的主要來源(另有Fuel NOx 來自燃料含氮)。Thermal NOx主要透過Zeldovich機制的反應形成，這些反應決定了NOx的生成速率，該速率在高溫下顯著加快(N2的建結被打破)，所以基本上降低燃燒溫度NOx的排放就不會那麼高，但降低溫度就是會讓燃燒效率大打折扣阿。

為了減少排放，燃氣渦輪廠商會採用貧料預混燃燒作為標準技術(Lean Premixed Combustion)。這種預混燃燒方式可實現低水平的污染物排放，而無需使用額外的設備進行蒸汽注入(稀釋)或選擇性催化還原(SCR)。通過在點火前將燃料和空氣預混合，避免了化學平衡配比燃料-空氣混合物的局部區域。

然而，貧料預混燃燒受到燃燒不穩定性的限制(這裡先省略一萬字)，燃燒不穩定性會引起高壓波動，從而可能導致渦輪機損壞，火焰不穩定，甚至火焰熄滅。因此，在啟動期間和降低負載水平（低於最大容量的65％–70％）時，無法進行燃料和空氣的預混合(如下圖一，將會改變燃燒模式，變成diffusion combustion)。也因此，在較低負載輸出下，複循環機組CCGT的NOx排放量就會顯著增加(如圖二)，兩到三倍都有可能。

總之，這大概就是燃氣機組頻繁升降載造成區域間NOx增加的故事。至於台電有沒有其他辦法去控制汙染物我是不清楚，時間到了就會知道(?!)，相信他們會好好照顧桃園、苗栗以及台中人的健康。

倒是提醒某些很喜歡直接拿排放係數去算汙染總量的人，燃燒汙染物並不是發多少電產生多少汙染阿...

釐清「缺電」的觀念與對策。（10/18/2018 自由時報）

作者：盧展南 / 台灣電力與能源工程協會理事長、中山大學電機系教授

前幾天面對立委質詢，經濟部長想講真話，以無奈且幽默的口吻表示，想把插頭插在鼻孔上，結果硬是被逼得要鞠躬道歉，真是公僕難為。

台灣「缺電」的印象，主要原因來自台電所發布的備轉容量率（供電裕度）燈號，造成台灣長期的缺電印象。然而過去10年，除去年815供氣的烏龍事件外，我國未曾發生大規模停電或輪流停電，但還是很難擺脫缺電的印象。缺電的定義始終未見台電或電業監管機構加以澄清，燈號訊息受到各方人士或媒體引申解釋。

嚴格說，民眾及產業界最在意「無預警停電」的風險，其次是「限電」的風險。無預警停電肇因於大容量電源瞬間喪失，而限電則是因燃料不足或因應供電安全裕度不足之權宜措施。

電力系統透過輸電線進行跨區電力融通，是最基本也是最經濟的運轉方式。以目前台灣輸電幹線系統的強韌度，只要全台發電燃料供應不缺，北部地區就不會缺電。用電多的北部地區，過去十年未缺電，未來只要認真的做好需求面管理或規畫新建電廠，則未來亦不會缺電。

因發輸配電設備故障所造成的瞬間擾動及電力連通線中斷，所造成的停電不應視為缺電。畢竟，眾多的電力設備還是會有故障的時候。未來系統尖峰用電時間若保有10%的備轉容量率，表示約有七部台中燃煤機組的容量裕度，隨時等著因應跳機事故的發生，補充電源。這些提供備轉容量的機組，將長時間在低效率的狀態發電，若這是大家追求的不缺電，則全民需共同負擔其高昂的代價。

中油第三天然氣接收站環差過關，經濟部啟動新的天然氣供電計畫。台電表示，將評估在既有電廠增設天然氣發電機組之可行性，考量項目包括：是否有空間增建、天然氣送得進電廠、發的電可送出來等三條件。台電說，六個現有電廠土地列入考慮。供電設施過度集中易造成供電風險，臺灣電力系統有一大部分仰賴集中式電廠供電，台中電廠及大潭燃氣電廠增建機組後，整廠裝置容量皆達700萬瓩以上，遠高於現有核能電廠容量，因此單一電廠事件將衝擊全國電力供應。

在能源轉型之後，對於高占比之再生能源併網，台灣未來需要的是快速升降載之中型尖載機組，可快速安裝、高效率、可靈活運轉之發電機組，如往復式內燃機或燃氣渦輪機，扮演快速啟動及升降載之調頻或尖峰緊急發電機組角色。核能電廠原始規畫使用土地充裕，核一、二廠離台北市直線距離約28公里，裝設新的尖載機組，有助分散電源供應地點，應優先考慮於核電廠區內建置再生能源發電、儲能及尖載機組之混合系統。核電廠輸變電設施採極高容量裕度設計，採用N-2規劃準則，即兩迴路輸電鐵塔倒榻，還有餘裕將電源輸出。若採緊急或適時發電而非24小時運轉，則其對燃料供應需求會具彈性，這些新的燃氣機組將可補充需長途輸送供應北部尖峰用電之需。

台灣是一個能源有限的國家，但是能源經常被浪費。惟有充份掌握自主再生能源，才能減少限電的風險。政府願意採相對保守的規劃來提高電力系統可靠度，但也必須提高全民對電源供需的參與感，鼓勵節能技術和設備，並強化正確的能源管理觀念和公民責任，檢討電網現代化的策略與藍圖，才能因應未來供電所面臨的考驗。

（作者為台灣電力與能源工程協會理事長，中山大學電機系教授）

圖片說明：日本市場在2013年時所實際販售的鼻孔造型電源轉向插座。

完整內容請見：
http://talk.ltn.com.tw/article/paper/1240175

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