三分鐘了解臺灣離岸風電現況，風電現在都併網了嗎？

　　新冠肺炎疫情之下，許多產業應聲倒地，一片哀嚎聲中，離岸風電產業卻逆風高飛，在新聞看到投資金額動輒都是億兆元起跳，離岸風電概念股於是成為投資人關注的焦點。因為離岸風電都在海上，你我都看不到，你可能好奇了，離岸風電現在都併網了嗎？開始發電了嗎？

（圖一）大彰化離岸風場
圖片來源：沃旭能源
 

投資風力發電前要先知道的事：陸域風電和離岸風電設置位置不同，困難度也完全不同

　　風力發電是一種以風為能源，產生電力的方式。風能轉換靠風機，主要是藉由空氣流動轉動葉片並帶動發電機來發電。葉片越長，其受風面積越大，所能擷取的風能就越多。主要是藉由空氣流動轉動葉片並帶動發電機來發電。葉片越長，其受風面積越大，所能擷取的風能就越多。

    理論上，風大的地方適合風力發電。哪裡的風最大呢？你可能會說新竹風最大。在陸地上，風會遇到各種地形、建築物等阻擋，但是在海上沒有任何阻擋，風可以來去自如，因此雖然根據風機設置的位置分：

· 陸域風電(onshore wind)

· 離岸風電(offshore wind)

　　但人們發現當評估風場是否具備經濟效益時，很多時候都是海上勝出，像是臺灣海峽、臺灣西部沿海與澎湖等地區，年平均風速可達5~6公尺/秒以上，甚具開發潛力。

（表一） 離岸風電與陸域風電的比較
資料來源：經濟部能源局

　　在海上發電不容易，更難的是要把電送回來。畢竟電要能併網才用得上，否則發電卻併不上網，只能留給海裡自由自在的魚用，他們用不了，也不會付電費給你。

　　風力發電機發電之後，要經由海底電纜輸送到陸地，岸上還要有變電站，有併接點可併入電網供電才行。你可以想像它的建造和維護的成本一定更高，一支5MW（百萬瓦）離岸風機造價高達8億元起跳，離岸風力發電機還有海事工程等等，這些都不是隨便叫一個綠色創業家今天開始去創業，三兩年就可以玩得起來的事業。

臺灣離岸風電潛力大，各國投資資金湧入

　　近年來臺灣大力推動能源轉型，也引發世界各國綠能投資業者對於臺灣之興趣。這其中最吸引外資關注的正是離岸風電產業，丹麥離岸風電開發商沃旭能源(Ørsted)、德國達德能源集團(WPD)、丹麥哥本哈根基礎建設基金(CIP)、日本捷熱能源(JERA)、加拿大北陸能源(NPI)、美國私募股權公司Stonepeak、澳洲麥格理資本(Macquarie)等紛紛進場，成為一支離岸風電之「八國聯軍」。

　　我國政府希望藉由外資投資離岸風力發電，除了達到能源轉型的目標之外，還可以帶動本地的產業轉型，離岸風力發電也可以國產化。

　　能不能國產化是一個很複雜的議題，倒是我們好奇，離岸風電現在都併網了嗎？開始發電了嗎？

離岸風電第一期在哪裡？開始發電了嗎？

　　我們從三個面向來看離岸風電推動進展：

（表二）離岸風電推動進展
資料來源：經濟部能源局

　　今年(2021)台電完成示範案大城風場約110 MW併聯發電，因此現在已經有大型離岸風電開始在工作啦，預計2025年台電將完成遴選案300 MW併聯，共計410 MW。

（表三）離岸風電第一期得標開發商整理
資料來源：經濟部能源局

離岸風電給電網帶來的衝擊一：區域非常集中，發電量大卻不穩定

　　離岸風電發的電比臺灣一般的太陽能發電廠要高很多，風力發電也有間歇性的問題，有風才有電，供電季節秋冬較強但供電時段難預測。這些特性無法都搭上整個電網尖離峰的用電行為，替用電戶使用綠電創造難題。

　　再來，離岸風電裝置容量大，區域又非常集中，這會帶來高度集中併網的挑戰。

離岸風電給電網帶來的衝擊二：不能提供電力系統需要的安全感，帶來高度集中併網的挑戰

　　太陽能和風力發電慣量（英文稱inertia）要比傳統機組的慣量小很多。電力系統中的慣量是指儲存於各種旋轉發電機和電動機中的能量，因為這些能量得以使發電機和電動機保持在旋轉之狀態；另因系統中的機組大多為同步發電機，越大型之機組其質量越大，所儲存的能量越多，慣量就越大。當發電機組發生故障或負載需求突增時，這些能量就可以暫時彌補短缺之電力，維持電力系統頻率不會急劇下降。但是太陽能和風力發電這兩個可用之兵時常走來走去，還會擅離營區，尤其是太陽光電並非旋轉發電機，完全無法提供慣量。

　　因此，在再生能源於系統發電占比越來越高之情況下，其正常出力變動可能使頻率容易偏離目標值；當電力系統臨時有事故，這些可以實質提供慣量的機組又減少了，於是導致頻率變動，影響電力系統的穩定度，嚴重的話可能會觸及低頻電驛保護而卸載。

　　而且，風力發電機本身提供虛功（又稱無效功率）的能力較低，當風力發電機出力發生巨幅變化時，會發生區域電壓變動、電壓驟降，就好像一個人突然發生意外狀況導致血壓太低，電力系統如果電壓太低，不僅造成輸配電損失增加，也會影響系統穩定度，最後甚至導致系統崩潰。

同場加映：《有志參選總統者必讀！決定能源政策前的必修課》

要讓離岸風電走得更遠，需要儲能與開放資料

　　因此，要讓離岸風電走得更遠，首先需要搭配儲能系統。儲能系統可以因應區域電壓變動、電壓驟降，快速輸出虛功率注入系統提升電壓，提供電力系統快速輸血的功能。從離岸風電第二期開始，已經強制開發商要搭配裝置容量的10%儲能系統，減緩對電網的衝擊。

　　我們在《這個技術讓再生能源不再靠天吃飯，新創搶著加入的產業是？》中提到，每個再生能源案場都應該有一套屬於自己的再生能源管理系統，既然有系統，就有資料，為了上面提到的三個離岸風電併網風險，我們認為開發商必須要開放資料，至少供學術單位研究使用，不能整天用商業機密為由阻止人們取得，否則電力系統風險無法得到緩解，長期下來對產業發展也不理想。

　　看完這篇文章相信可以幫助你脫離一知半解，不再靠著吸收碎片化的知識或資訊，片面解讀離岸風電。如果你還想了解更多，邀請你註冊或登入成為綠學院用戶，綠色產業最前沿的趨勢、商機、人脈、資金一鍵抵達，也歡迎參加產業小聚，認識更多A咖！