第三篇、能源課題與因應對策
第四章、再生能源

一、現況說明

  為因應聯合國氣候變化綱要公約降低全球溫室氣體排放,並依「全國能源會議」、「全國經濟發展會議」及「經濟發展諮詢會議」之共識結論,新及再生能源發展為我國未來能源發展主軸之一。行政院於2002年底成立「非核家園推動委員會」,其中潔淨能源推動小組檢討各項再生能源推動事宜,研議提升再生能源發電推廣目標並加速推動,積極推動國內風能等再生能源之利用,以達成非核家園之共識。為了配合非核家園政策及政府設定之目標, 2003年6月之「全國非核家園大會」決議要求經濟部研議,提前於2010年將再生能源發電之占比達到10%。我國積極推動再生能源發展,除向國際社會宣示我國對降低溫室氣體排放的誠意與努力外,並能對內宣導與鼓勵利用再生能源,強化社會大眾的綠色環保與永續發展觀念;此外,開發自產能源,同時創造國內再生能源產業,將原本要付出的溫室氣體減量代價,轉化為一種投資,間接促成產業結構調整。

  經濟部能源委員會(能源局前身)自89年起展開再生能源5年示範推廣計畫,包括太陽能熱水系統、太陽光電及風力發電等,其中「太陽能熱水系統推廣獎勵要點」對於購置者補助購置費用15~20%,「風力發電示範系統設置補助要點」及「太陽光電發電示範系統設置補助要點」對設置者至多提供設置費用50%之高額補助,其中「風力發電示範系統設置補助辦法」由於台灣電力公司公告實施「再生能源電能收購作業要點」而於93年7月廢止,其餘各項補助措施仍於94年持續進行。此外,「促進產業升級條例」對於購置再生能源設備者,亦有投資抵減營利事業所得稅10~20%、加速折舊以及低利融資等相關獎勵優惠之規定。

  行政院於91年1月17日頒行「再生能源發展方案」,經由各項示範推廣工作的進行,再生能源之設置案例逐步成長中,惟同時亦陸續發掘諸多有待克服之推動障礙。經濟部能源局經參考國外成功案例,並彙集國內各界專家意見,研擬完成「再生能源發展條例(草案)」,於91 年6 月6 日由經濟部陳報行政院審議。但於94年1月第五屆立法院任期結束前未能完成三讀立法程序,故依法退回行政院重新提出。經重新檢討擬具於94年7月再度呈送立法院審議,期儘早通過立法,加速各項再生能源應用發展並落實產業之建立。

  我國再生能源現行推動措施與執行情形,以及推廣效益簡述如下:

(一)獎勵補助措施與電能收購作業推動

1.太陽能熱水系統

  獎勵補助設置太陽能熱水系統,依產品型式及設置地區,每平方公尺補助新台幣1,000元至3,000元。截至94年10月底止,國內安裝經銷廠商達190家,年安裝面積為10萬平方公尺,排名全球第8位,安裝太陽能熱水器的用戶約有35萬戶,總安裝面積接近140萬平方公尺,居全球第10位,相當於每年可節約接近7萬噸之家用瓦斯,若從單位土地面積計算所安裝的面積,我國僅次於以色列及賽浦路斯,為全球第3。

2.風力發電

  獎勵補助設置風力發電示範系統,補助金額最高可達設置成本50%。截至93年7月底止,透過資源評估、技術輔導、示範補助與宣導推廣,先後完成雲林麥寮、澎湖中屯及竹北春風等三座示範風力發電場總設置容量達8,540瓩,已初步達成推廣成果並帶動國內風力發電應用的風潮。在過去數年中,經濟部能源局積極地就行政及技術面進行跨部會協商以排除風力發電推動上之障礙,國內除了台電公司以外的民間風力發電開發投資公司也陸續成立,積極開拓市場,預計至95年6月底,國內將完成15萬瓩設置容量,分別矗立於台北、桃園、新竹、苗栗、台中、雲林、屏東及澎湖等縣,94年度當年設置成長率居全球之冠。

3.太陽光電發電

  獎勵補助設置太陽光電發電示範系統,補助金額最高可達設置成本50%。至94年12月已有169件申請案件獲得核准補助(含全額及半額補助2種),核准設置容量亦到達1,726峰瓩,已完成104座示範系統設置,完成設置容量達920峰瓩,其中包含了總統府、立法院、南沙群島、蘭嶼國中等地,可說是在全台灣的北中南及離島、山區等重要處均有太陽光電系統。國內太陽光電系統設置規模逐年擴大,並且也帶動國內太陽光電產業,在全球市場高度成長下,國內已有更多廠商陸續投資太陽光電產業。目前國內太陽電池製造已有4家:茂迪、益通光能、光華、旺能,涵蓋了單晶矽、多晶矽、非晶矽太陽電池生產。茂迪為國內太陽電池第1大廠,位居全球第10大生產廠商。

4.生質能應用

  我國93年國內廢棄物能源利用的發電(主要分為都市廢棄物發電、沼氣發電及農工廢棄物發電等3種)裝置容量共達約55.4萬瓩,熱利用總裝置容量約達0.434 1百萬公秉油當量,兩者能源產出占全國再生能源供應絕大比例。而要達到2010年生質能發電74.1萬瓩的目標,應針對擴大與提高發電裝置容量而言,並初估現有可規劃之生質能潛力等方面努力,可朝推動生質燃料與傳統化石燃料於既有發電系統混燒、鼓勵與協助民間評估投資興設生質能源電廠、擴大固態廢棄物衍生燃料推廣成效、擴大生質能料源、建立中小型生質能源系統以及建立生質柴油與產氫示範系統的方向努力,俾能達到規劃目標。

5.慣常水力發電

  2010年設置目標為216.8萬瓩,至94年9月累計容量為191萬瓩,目前籌設興建及規劃中的容量,台電公司為17.1萬瓩,民間則有6.83萬瓩。

6.地熱發電

  經濟部於93年度公告「地熱發電示範系統探勘補助要點」,由宜蘭縣政府以清水地熱為基礎申請獲得經費補助,並於94年度正式執行探勘工作,期結合休閒遊憩觀光及發電等多目標利用的開發計畫,預定於96年底完成1座5千瓩地熱發電廠的設置營運。

(二)推廣應用效益評估

1.太陽能熱水系統

  藉由太陽能熱水系統補助措施之相關技術推廣、技術服務、技術宣導等工作執行,75年至94年10月止,國內總安裝太陽能集熱面積為140萬平方公尺。在能源效益上,估計節約能源每年為9.4萬公秉油當量,如果以等效熱含值的液化石油氣(LPG)每公斤29元的市價來估算,則每年可節省20.340億元的LPG。在環境保護效益上,相當於每年可抑制CO2排放量達26.5萬噸。在經濟效益上,將累積的集熱面積換算為太陽能熱水器售價金額,則歷年太陽能熱水器產業所增加的產值約為146億元;並可透過業界合作或技術轉移方式,強化業界之技術實力。在社會效益上,執行太陽能利用資料統計分析工作,可提供相關單位訂定能源政策之參考依據;技術服務方面,配合補助措施,免費提供民間使用單位、廠商相關技術諮詢;舉辦產業技術人員訓練,提升產業工作人員素質,對於提升產業技術人員素質之社會教育貢獻極為顯著。

2.風力發電

  設置50公尺以上高度的風速塔,以實測風速資料取代原以地面風速計算之風能評估結果,使風力電場場址之風能評估及發電量推估結果更具可信度,減少風電開發商對風力發電量之疑慮以及減少投資風險,並建立地理資訊系統,更可提供風能開發場址之相關資訊給予開發廠商,使風電開發商節省時間及人力,加速推動風力電場的設置。整體性地篩選可用以開發風能之潛在場址,將可進一步評估實際具發電經濟誘因之場址及裝置容量,使推動目標更為明確,促進政策之落實。透過行動式之宣導教育,將可促進一般民眾瞭解風力發電綠色能源,具有能源多元化及環保之雙重效益,進而支持風力發電,將有利風力發電之推廣,進而加速國內風電之開發。若經由推動離岸式風力發電場示範案例的建置後,可以增加我國風力發電朝向離岸式發展之機會,並減輕陸域土地使用不足之限制。

  而在落實非核家園的推動上,行政院要求2010年再生能源設置達發電容量配比10%的目標。為達此高挑戰之目標,能源局規劃2010年將設置2,159千瓩的風力發電容量,則可約有新台幣1,000億元風電市場之商機,屆時每年可發電57.4億度,值新台幣114.8億元(以2元/度電估算),能源貢獻度將可達142.9萬公秉油當量,且每年可減少344.6萬噸CO2排放。

3.太陽光電發電

  太陽光電之發展在全球市場高度成長下,國內已有更多廠商陸續投資太陽光電產業。目前國內太陽電池製造已有4家:茂迪、益通光能、光華、旺能,涵蓋了單晶矽、多晶矽、非晶矽太陽電池生產。茂迪為國內太陽電池第1大廠,自2000年11月開始量產,產出3.5千峰瓩。2003年第2條生產線完成後,產能已達25千瓩,產量約18千峰瓩,躍居全球第11大太陽電池廠,2004年增加第3條生產線後,太陽電池年產量增加為35千瓩,已為全球第10大太陽電池廠;益通集團旗下之益通光能科技公司於2001年設立,自2003年下半年開始生產,目前具有5吋單晶矽與5吋多晶矽太陽電池之生產能力;光華科技自1989年開始投產太陽電池,以非晶矽技術為主。另外2005年台達電子公司轉投資的旺能科技也將跨入太陽電池生產領域。

  至於太陽光電模板製造部分,國內目前也有4家廠商:興達科技、永炬、日光能、中國電器,由於在國內政策獎勵及先進國家追求環保之潮流下,這些廠商也紛紛結合下游應用產品的發展與系統的設置。由於自2000年起國內廠商陸續投入電力用太陽電池與模組之生產行列,使我國太陽光電產業漸朝高附加價值之領域邁進,國內產值也不斷增長,由於太陽光電的應用推廣已帶動國內產業的發展,並順應著全球發展讓國內太陽光電產業更加茁壯。

4.生質能應用

  在固態廢棄物衍生燃料應用推廣方面,若處理台灣地區約15%不在焚化廠服務範圍之都市垃圾廢棄物,落實廢棄物能源化之目標,處理潛力可達3,300噸/日。此外,併同其他可利用之生質物料源,如農業廢棄物、工業廢棄物等,將可擴大生質物之能源利用。固態廢棄物衍生燃料經實際應用與推廣後,每年可產生之固態衍生燃料相當於46萬噸的煤炭,約可發電11億2千萬度,並同時達到CO2減量約98萬噸。經推動區域性固態衍生燃料製造與應用網後,估計約可帶動200億以上之生質能產業投資商機,提升社會經濟,扶植本土再生能源生質能應用產業之發展。

  其次,在開發中小型廢棄物熱利用系統方面,若開發多元進料裂解技術,混合廢塑膠裂解,產油率可達70%,處理含氯塑膠比例達10%,則以每年運轉4,800小時計算,可處理480公噸廢塑膠,產油量達390 仟公秉油當量。以燃料油9.7元/升估算,相當於每年378萬元生質燃料油產值。另若建立廢紙排渣快速裂解技術,以民國92年統計非屬公告應回收或再利用之廢紙混合物12萬公噸為基礎,依反應產率60%,產物熱值5,000 仟卡/公斤保守估計,可產生40,000 仟公秉油當量之潔淨生質燃料,可用於一般燃燒設備,將廢紙排渣有效廢棄物能源利用。此外,開發以有機廢液或合成燃油為燃料之生質燃料燃燒器模組化技術,以直接燃燒中低熱值之有機廢液為例,每年可替代2,320 仟公秉油當量,以燃料油9.7元/升估算,每年相當於產生2,250萬元之生質燃料。

  在生質柴油與生質氫氣技術開發方面,可推動廢食用油回收、結合能源作物種植及再生能源發展的綠色城鄉(Green County)示範體系,利用國內休耕或閒置的耕地種植能源作物,初估有50.2萬公頃耕地可資應用,油脂潛量達30-40萬噸。

  若研發油脂含量30%之微細藻高密度生長關鍵技術,可建立每公頃年產量15-30公噸油脂及直接製造成本小於新台幣15元/公斤(低於目前食用油及精鍊廢食用油價格)之技術,可有效利用適合微細藻生長的海埔新生地外;若於沿海電廠附近設置養殖場,更可利用藻類的光合作用,每公頃每年可減少CO2排放40-80公噸;國內初估總潛力超過1萬公頃養殖面積,可產生15-30萬噸天然油脂,相當於15-30萬公秉生質柴油,有助於生質柴油的推動。

5.慣常水力發電

  早期國內水力發電大多由國營之台電公司進行規劃開發,但政府開放民間設置發電廠後,民國91年6月嘉南實業公司興建完成8,750千瓩烏山頭小水力電廠,為國內第1座民營之水力電廠;另聚電企業開發公司於93年10月修復完成台東卑南2,300千瓩小水力電廠,陸續有民間投入小水力之開發。目前民間業者進行中之水力發電計畫有西口、豐坪溪、名間、東錦等4案,裝置容量共計6.83萬千瓩。由於水力發電可提供尖峰用電,台電公司亦持續推動相關開發規劃,進行中之計畫包括谷關復建、碧海、高屏竹門機組更新、明潭濁水機組更新、西寶、萬大擴充、松林分廠、仲岳、梅園等9案,裝置容量共27.45萬千瓩。

6.地熱發電

  許多地熱應用先進的國家,對於成本的資料亦著墨甚少,雖然一般認為地熱發電成本不會高於傳統火力發電成本,但是有太多的影響因素,如:鑽井的深度、數量、總體蒸汽量、壓力、併聯費用及枯竭衰減等,因此不易精準地評估地熱發電經濟效益。例如宜蘭清水地熱先驅試驗電廠歷年來的發電量及成本統計顯示,民國71年地熱井狀況最佳時,年發電量有8,977,790度,發電成本每度電約2.651元:在民國81年年發電量已經降為1,902,990度,每度發電成本攀升至7.77元。

  宜蘭清水,及土場地熱發電開發運轉計畫在民國83年相繼結束後,國內地熱發電研發動作暫告一段落。因此,除了經濟部在鑽地熱井的大屯山及土場地區曾研究開發多目標地熱應用的用途外,目前台灣的地熱區幾乎都屬於「熱能直接利用型態」,直接引地熱「露頭區」(溫泉、噴氣孔、沸泉等)的熱水或蒸汽做為溫泉沐浴使用,輔以相關餐飲或住宿等設施為主要利用型態,形成多處著名的溫泉休閒觀光專區。而大屯山溫泉除了造就出北投溫泉鄉之外,地熱谷滾燙的青磺水常吸引滿山谷煮蛋的遊客前來,另一方面小油坑或大磺嘴等地熱區噴氣孔煙霧迷濛,噴孔旁硫磺結晶及安山岩受熱液產生換質作用而形成的特殊景觀,對一般遊客而言便成為最佳的戶外自然教育學習環境。

二、面臨課題

  國內推動再生能源雖已初步營造應用環境,且帶動國內再生能源設備設置之風潮,但欲達成各項再生能源於2010年目標,仍有一些限制必須及早考慮、加以突破,包括行政法規及技術方面:

1.申設行政程序問題

  目前風力發電機之設置依「電業法」相關法規進行申設,但各地方政府之核准同意各有不同之審核標準及作業流程,導致業者無所適從(如部分縣府訂定審查作業原則要求地方回饋金),致業者可能增加投資成本及開發時程。因此若欲加速國內風能之推廣,應協調相關行政配合機制及流程,以利發展。

2.電網併聯問題

  以風力發電開發方式為例,絕大多數以與既有電網併聯並將輸出電力售予台電公司,相較於國外之情形,目前台電之再生能源發電系統併聯技術要點中有不利於風力發電併聯之規定應適時檢討,以利風力發電併聯。

3.陸域可用場址有限

  台灣由於可供開發再生能源之資源有限,以水力發電為例,因台灣地區河川短促且流域面積小,而降雨豐枯不均且土地高度開發,可供興建大型水庫之地點有限;另外,就設置風力發電場而言,以風力資源高度開發之丹麥、德國等國皆積極朝海域發展,所以離岸式利用也應為我國推動風力發電必須儘早規劃之重點,但是台灣海域環境複雜且相關資料缺乏,而投資成本亦較陸域開發高,再加上涉及法規面亦廣泛,導致開發不易。

4.風電輸出對電網之衝擊

  以開發電場需有較大規模開發才可提高其經濟效益,且未來隨著再生能源設備設置容量之快速增加,應及早思考對策,建立電場對電網衝擊之分析研究技術,提出對策改善現有輸配電設施及管理系統,才能提升風電之用量。

三、因應對策

(一)建構再生能源發展環境

  1.加速再生能源發展條例立法通過,以建立再生能源永續發展制度環境。

  2.調整躉購費率,合理反映外部成本,以擴大鼓勵再生能源使用。

  3.檢討修正再生能源輸配電併聯問題,促進再生能源發電系統設置。

(二)輔導茁壯國內再生能源產業發展

  藉再生能源市場之擴大,帶動國內再生能源技術與產業之發展。目前以太陽能熱水器產業最為成熟,但技術品質仍無法進入歐美市場;太陽能光電產業因應全球熱潮而蓬勃發展中;風力機產業則將協助機械電機業者引入國外專業大廠技術合作而逐步建立。

(三)再生能源技術研發方面

  透過科技之協助儘速達成再生能源發展目標,以下簡要說明各再生能源未來技術發展之重點,希望藉由下述技術之開發,以期能與世界再生能源相關技術接軌:

1.太陽能熱水系統

  綜合國際上在太陽熱能領域的研發方向,並考量國內當前的市場狀況,在太陽熱能應用技術領域上,未來的技術發展重點為:1)短期(2008年):建立大型太陽能熱水示範系統及系統監控、大型系統的最佳化設計技術及評估軟體、建築物整合化集熱器的開發、太陽能輔助熱泵熱水器;2)中期(2010年):多色系太陽能選擇性吸收膜技術、太陽熱能製冷技術;3)長期(2020年):先進太陽能集熱器技術研發。

2.風力發電

  未來(2005-2020年)我國風力發電重點技術發展項目將以風力機關鍵元件研究開發、風力電場開發應用技術以及風力發電應用系統開發三大方向為主。在風場評估、選址技術領域以及離岸式風力發電系統技術方面,國際皆有領先技術,國內應透過研發、國際合作,強化整合與市場分析,建構國內整體風力發電系統與應用能力也提昇國內風力發電相關技術。

3.太陽光電發電

  在太陽電池技術方面,國內將發展新型製程、結構、材料,節省原物料的使用,提高太陽光電電池/模組轉換效率,落實價格低廉、降低生產成本之目標。包括:結晶矽太陽電池已發展數十年,相關技術和半導體製技術相容,已相當成熟。將以此為基礎發展低價化的製程技術,並配合大面積、薄型化晶片,以及創新的結構設計,可有助於太陽電池之普及;薄膜太陽電池因不需使用昂貴的矽基板材料,且其製程以真空鍍膜為主,易於連續化生產,因此具有低價化的的優勢,是發展此技術的最大誘因。此外,薄膜太陽電池可製作於可撓性基板上,增加其應用之廣度,也是其主要優勢;III-V族太陽電池之Multi-junction元件牽涉到同時多波長光線之處理,較傳統光電元件更複雜,將建立相關技術以提昇國內技術水準;有機太陽電池屬第三代太陽電池,具有低耗能製程、低成本、製作簡易及具有可撓性,是深具發展潛力的新型太陽電池。至於太陽光電模板方面將建立產品性能檢測驗證平台,及降低成本,增長使用壽命。太陽光電系統方面將建立建物整合型太陽光電系統(Building Integrated Photo Volt age,BIPV)自動化設計與施工技術,大型系統設計與可靠度分析。

4.生質能應用

  在國內未來重點技術的篩選分析方面,以運輸用生質燃料技術及定置型生質燃料熱電利用技術進行分類,則國內主要適合發展之生質能技術包括屬運輸用生質燃料技術的生質柴油製造、油脂藻類利用、生質物煉油等技術,及屬定置型生質燃料熱電利用技術的生質物混燒、廢棄物衍生燃料製造與發電技術。未來國內生質能技術之發展,可利用廢休耕農地種植能源作物與廢棄物為燃料,兼具提高自產能源,強化能源供應安全與貫徹資源永續利用與發展農村轉型等多重效益;而生質燃料具有可儲存的特性,可與傳統能源系統如柴油車輛、燃煤電廠結合使用;與其他再生能源比較有供應穩定,應用方便與成本低的優點。

5.慣常水力發電

  水力發電研發利用已歷百餘年,其間不斷研究改進,目前技術已臻成熟,推廣利用應無問題。為使後續推動順利,以達成發展目標,應持續建構完善開發環境。

6.地熱發電

  我國在2010年達成設置地熱發電容量為50千瓩的目標,初步規劃以重點發展清水地熱為主,輔以金崙或土場擇一配合開發,將資源集中於一二處較有成功之機會及已經具有初步探勘資訊的地熱區域。未來配合縣政府「地熱發電及多目標利用」進行促參「民間參與公共建設(Build-Operate-Transter,BOT)型態」的計畫公告,計畫初期電廠開發可以先考量供應飯店及專區內相關用電,日後再進行第2階段的大規模地熱發電開發應是風險較低的投資策略。

(四)根據實際發展情況定期檢討再生能源發展方案以增進近其效益及可行性。

 





foot