台復會第55次分享會—聚焦新能源 陳家聲 教授 20230222
本次的分享會特別邀請到3家新能源及儲能相關的公司,以及台灣儲能產業系統推動聯盟的兩位先進專家,與我們一起探討台灣新能源產業的發展現況,以及在這方面可以探尋的能源創新及新創企業產業議題。
這次的分享貴賓如下:
1. Skyborn Renewables 天豐新能源王雲怡董事長:【低碳先行:新能源的轉型關鍵】
2.安瑟樂威鄭智文執行長暨共同創辦人:【台灣虛擬電廠發展與展望】
3. BlueFloat貝富新能源台灣區總經理Michael Pinkerton彭茂寬/業務開發總監謝公騰:【The risk and challenges for new technology- Floating Wind Technology in Taiwan】
兩位儲能產業的先進專家:
台灣儲能產業系統推動聯盟召集人/北科大能源所李達生教授
台灣儲能產業系統推動聯盟陳銘祥組長
能源早已成為現代人生活及工業發展的必需品,如同空氣、水以樣!也因為這樣,對於能源的極度開發與使用,其中包含著大量的浪費及生態環境的破壞,特別是近十多年來,氣候的極端變化,全球各地不斷出現罕見的暴雨、導致洪水災難;高溫、乾旱,如令人印象難忘的澳洲七個多月的山火燒毀了大片森林及數以億計的動物被燒死;南北兩極的溫度不斷上升,氣溫最高已經突破歷史20℃的極限值,大片的冰山融化;各種自然災害不斷叢生。
被破壞的環境「回不去了!」目前的努力只是降低、減少對環境、氣候的持續破壞!
跟據 Nature Communications 在2022年最新發表的研究指出:到本世紀末,預計每年將有460萬人死於氣候變化。二氧化碳過度排放引發一系列氣候變遷和環境的問題,嚴重威脅人類的生存。對全球氣候變遷的議題雖然已經成為世界各國的共識,也都積極加快對碳排放的控制,期望在「2030年碳達峰,2060年碳中和」的目標。這將需要40年以上的持續努力!
在「財經」年會的“2023:預測與戰略”會議裡,華盛頓特區經濟趨勢基金會總裁、「韌性時代」、「第三次工業革」的作者Jeremy Rifkin (傑瑞米·里夫金)分享他對全球氣候變化問題的看法:全球氣候暖化,目前還在繼續變暖,這是人類社會的一個沉重的話題。而最近舉辦的聯合國氣候變化大會發表聲明表示:全球氣候溫度的升高將超過1.5攝氏度的紅線,人類將會看到升溫達到2度,甚至2.3度及以上。這意味著即使減緩氣候變化並把碳排放降低到接近零排放,世界依然回不到過去。
在全球變暖,地球溫度每升高1攝氏度,大氣吸收地面的水分就會增加7%。這使得水汽在雲層中越來越集中,進而導致更猛烈、極端、無法控制的降雨,北極和南極冰山的融化;春季洪水氾濫;夏季出現乾旱、熱浪和風暴;秋季出現颶風和颱風。這些都顯示著地球水迴圈的失控狀態。氣候及生態議題已經普遍獲得世人的重視並努力推動各種方案來降低人類社會及產業對生態環境等的破壞。
新能源的開發,包含再生能源、綠能等都是當前世界的主要潮流。
千百年來,人類主要依靠的化石能源,而過於依賴單一的化石能源,也瞭解化石能源有耗盡的一天!有什麼可以接替化石,能夠為人類提供乾淨、可持續的能源?並且還能夠減緩對生態環境、氣候的破壞,這次台復會舉辦新能源議題,個人覺得非常重要而且有迫切性。這是一個跨域、多元合作的議題,核心關注的是:可持續、友善環境的能源,維護健康的、人類宜居的生態環境,透過減碳等降低全球溫室效應。本次的分享主題為風能、儲能和智慧電網。
當前大力推動的風電、光電等容易受到天後影響大,例如光電僅能在白天運轉,所發的電能透過儲能設施來蓄存;本質上,儲能發展的概念,從典型的「削峰填谷」,調節尖離峰用電的平衡,主要被視為是一種輔助功能,殘載時調節電力的彈性調度;除此之外,在穩定及平衡電力的運作上,也扮演著積極的功能!有關儲能產業的發展要非常感謝電電公會早在2018年就成立台灣儲能產業系統推動聯盟,從最初的15家儲能系統相關業者,經過三年努力,聯盟成員已達101家。台灣儲能產業系統推動聯盟詳細地介紹了儲能聯盟的組織與服務,透過舉辦培訓及考照認證,大力培養儲能產業專業人才。陳銘祥組長以及台灣儲能產業系統推動聯盟召集人/北科大能源所李達生教授,特別對台灣儲能產業市場的發展及未來推廣應用等,包含了:電網輔助服務、產業法規、配套廠區電動設備、整合再生能源發電設備,以及優化電費結構等五個應用場域,做了非常詳細而精彩的介紹,包含台灣目前已經投入的企業及產業相關技術發展的路徑;以及儲能系統商業運轉模式的介紹,投資成本:1MW = 2,000萬 ~ 4,000萬,每年收入:1MW = 850元 X 8,000 hr = 680萬,大約3 ~ 7年可以回本。
一個典型的應用就是社區/住宅/廠區的智慧儲能應用,藉由原本的緊急發電系統及場域,改為發電及儲能系統,能夠發揮多重功能:可提供消費緊急用電,可參加台電需量反應,可配套充電樁儲能銷峰填谷,降低契約容量,可配合近零建築,儲存太陽能晚上用。各位學長如果對於儲能產業的發展與推展有興趣,可以直接聯繫他們。
天豐王董事長從事風電開發已經有超過二十年的歷史,擁有陸域風電、離岸風電及太陽光電開發經驗,可謂是台灣投入風電的前瞻引領者。而從2000-2020年間,全球再生能源裝置容量比例大幅提升,自2012年起首度超越傳統能源;主要原因是再生能源的建置成本持續下降,其價格便宜已經可與化石燃料競爭。以台灣風電的躉購價格從最初一度13元快速降到目前4元左右,目前陸域風電賣台電一度2元,顯示著再生能源風電、光電價格的快速下降,已經低於傳統燃煤價格!
此外,看到海域風能、波浪能、潮汐能的潛在巨大商機,也刺激著大量前瞻科技的研發與投入,最直接的就是將陸域風機延伸、轉換到海域發展,BlueFloat貝富新能源公司的浮動風機就是典型一個案例,目前國際也有多家具備這種浮動風機技術的開發商,都在全球爭取示範場域。業者普遍思考是更大風機能量可以降低發電成本,減少目前陸域風電開發的環評、民眾爭議等因素較少,但由於海域的建置工程、海底及潮流等環境條件的不確定性與風險更高,建置成本勢必相對較高!運營與維護的成本也是另外必須考慮的風險因素。
依據國發會提出2050年台灣電力需求電量約5,000 億度,而再生能源預估佔60~70%;風電與光電是全球再生能源的主要潮流趨勢,而離岸風電也是關鍵。受到當前氣候與生態環境議題的影響,除了減碳之外,更需要從多元角度思考能源的均衡開發與運用,
淨零碳排已經是國際的主要趨勢,全球有 136 個國家全球有 136 個國家,歐盟預計 2027 年正式實施碳關稅措施,國際品牌大廠相繼宣示2050 年使用 100% 再生能源,希望共同維護地球環境,守住升溫攝氏1.5度目標。在淨零趨勢下,對於綠電的需求大幅增加。除了全球氣候倡議外,各國先後也法規要求淨零目標,在產業的國際供應鏈也陸續強調綠色供應鏈,Apple供應鏈、Google供應鏈、 TSMC供應鏈都是其中代表的先驅領導者。
但考慮能源多元化來源的發展,以及相關產業技術的研發與產業發展,這本質上是一種全球化的產業,更是全球潮流,台灣四面環海,這方面能源產業的技術研發與產業發展,是台灣產業轉型升級的一個機會,政府除了透過綠能、再生能源的建置,引進國際能源產業技術、提升台灣在國際的能見度外,更需要從建置過程培養及帶動台灣綠能、再生能源產業的創新發展!考量產業發展需要具備長期發展的思維,透過政策規劃及科技研發補助等,結合產、官、學、研等共同通力合作,以系統化規劃來促進產業及學術界等協同合作、產業生態的新思維,謀求產業的共同發展。而這也是王董事長從長期推動再生能源發展的經驗,指出台灣風電產業發展一些核心問題,如再生能源業者興建電廠須向銀行貸款,新進入的中小型投資者不易獲得銀行貸款;離岸風電風場發電量,通常遠大於中小企業的購電需求,若售電給廣大的中小企業,每一家業者可能須簽數十個CPPA,將衍伸作業評估和合約風險,還有聯網的問題;目前再生能源綠電能有限,都被大企業如台積電等所蒐購,未能公平地、有效地協助國際化的中小企業做好減碳、碳稅等國際大廠的要求!對於如台積電大廠,已經獲得國家許多優惠政策,更應該自己投入再生能源的建置,以滿足國際減碳、再生能源使用率的要求!而不是與產業競爭購買綠電,這對廣大的中小企業是不公平的競爭!
有關台灣虛擬電廠發展與展望,安瑟樂威鄭智文執行長暨共同創辦人分享了他們的經驗,基本上虛擬電廠是智慧聯網的一個平台,透過這樣一個平台可以結合相關能源業者與消費使用者,透過平台媒介讓電力可以發揮更有效的運用。
電力是民生公用資源,傳統上都是由國家來推動建置,都是以大型電廠的規劃建置作為根本考量,基本假設有如工業製造業的思維,以集中、大型電廠的建置可以降低發電成本的假設!但是隨著科技與社會環境的變遷,特別是環評的要求,常受到許多以消費者保護的環評組織為名的有計畫的抗議、阻擾,要求大量的回饋金等,使得在環評這階段就受到許多困擾與時間延滯的影響,導致建廠的風險與運營、維護成本的遽增。加上輸配電系統效率、電力損失、大電網的維護等成本考量;目前如歐洲國家,都朝向社區化的小型發電裝置發展,可以提供社區用電的滿足,小型、分散式發電建置也可以降低對環境的影響或說是環境友善,考慮科技創新及成熟技術等對於運營及維護成本也可以降低等;甚至,用戶自行建置小型綠能、再生能源,加上儲能裝置、智慧電網等,用戶可以自發自用,加上利用居家儲能系統,購買離峰電力,然後白天售出,也是能獲得經濟利益!這在歐洲及日本都已經開始實踐,這也是值得關注的趨勢。
這種多樣化、多元化的思維,相較於傳統單一資源,如化石能源是有限的,終有使用耗盡的一天!考量多元化能源,推動能源轉型:電氣化,去碳化,分散化,數位化,市場化,還有生態友善、生態平衡的優點。例如透過智慧聯網、虛擬電廠平台的建置,這有如以廣大社區作為發電、儲能的據點,一個比喻是如傳統農耕的灌溉系統,透過大量的埤、圳等建置,作為小型蓄水處,除了可以在發生大雨、洪水時,分流、分散危險,還可以蓄積大量水源作為日常灌溉使用。
最後,分享一個重要資訊:能源局有「能專補助計畫」,擁有相關技術期望朝向再生能源、綠能發展的業者,可以透過「能專」申請研發補助,而且是隨到隨審,這有助於中小型企業在相關技術上的開發與推廣。據了解,台電對於再生能源、綠能、電力的創新開發與使用的創新與合作,也是秉持鼓勵、友善的態度,學長們如若有需要,也可以逕洽台電聯繫。