三分钟了解台湾离岸风电现况，风电现在都并网了吗？

　　新冠肺炎疫情之下，许多产业应声倒地，一片哀嚎声中，离岸风电产业却逆风高飞，在新闻看到投资金额动辄都是亿兆元起跳，离岸风电概念股于是成为投资人关注的焦点。因为离岸风电都在海上，你我都看不到，你可能好奇了，离岸风电现在都并网了吗？开始发电了吗？

（图一）大彰化离岸风场
图片来源：沃旭能源
 

投资风力发电前要先知道的事：陆域风电和离岸风电设置位置不同，困难度也完全不同

　　风力发电是一种以风为能源，产生电力的方式。风能转换靠风机，主要是藉由空气流动转动叶片并带动发电机来发电。叶片越长，其受风面积越大，所能撷取的风能就越多。主要是藉由空气流动转动叶片并带动发电机来发电。叶片越长，其受风面积越大，所能撷取的风能就越多。

    理论上，风大的地方适合风力发电。哪里的风最大呢？你可能会说新竹风最大。在陆地上，风会遇到各种地形、建筑物等阻挡，但是在海上没有任何阻挡，风可以来去自如，因此虽然根据风机设置的位置分：

· 陆域风电(onshore wind)

· 离岸风电(offshore wind)

　　但人们发现当评估风场是否具备经济效益时，很多时候都是海上胜出，像是台湾海峡、台湾西部沿海与澎湖等地区，年平均风速可达5~6公尺/秒以上，甚具开发潜力。

（表一） 离岸风电与陆域风电的比较
资料来源：经济部能源局

　　在海上发电不容易，更难的是要把电送回来。毕竟电要能并网才用得上，否则发电却并不上网，只能留给海里自由自在的鱼用，他们用不了，也不会付电费给你。

　　风力发电机发电之后，要经由海底电缆输送到陆地，岸上还要有变电站，有并接点可并入电网供电才行。你可以想像它的建造和维护的成本一定更高，一支5MW（百万瓦）离岸风机造价高达8亿元起跳，离岸风力发电机还有海事工程等等，这些都不是随便叫一个绿色创业家今天开始去创业，三两年就可以玩得起来的事业。

台湾离岸风电潜力大，各国投资资金涌入

　　近年来台湾大力推动能源转型，也引发世界各国绿能投资业者对于台湾之兴趣。这其中最吸引外资关注的正是离岸风电产业，丹麦离岸风电开发商沃旭能源(Ørsted)、德国达德能源集团(WPD)、丹麦哥本哈根基础建设基金(CIP)、日本捷热能源(JERA)、加拿大北陆能源(NPI)、美国私募股权公司Stonepeak、澳洲麦格理资本(Macquarie)等纷纷进场，成为一支离岸风电之「八国联军」。

　　我国政府希望藉由外资投资离岸风力发电，除了达到能源转型的目标之外，还可以带动本地的产业转型，离岸风力发电也可以国产化。

　　能不能国产化是一个很复杂的议题，倒是我们好奇，离岸风电现在都并网了吗？开始发电了吗？

离岸风电第一期在哪里？开始发电了吗？

　　我们从三个面向来看离岸风电推动进展：

（表二）离岸风电推动进展
资料来源：经济部能源局

　　今年(2021)台电完成示范案大城风场约110 MW并联发电，因此现在已经有大型离岸风电开始在工作啦，预计2025年台电将完成遴选案300 MW并联，共计410 MW。

（表三）离岸风电第一期得标开发商整理
资料来源：经济部能源局

离岸风电给电网带来的冲击一：区域非常集中，发电量大却不稳定

　　离岸风电发的电比台湾一般的太阳能发电厂要高很多，风力发电也有间歇性的问题，有风才有电，供电季节秋冬较强但供电时段难预测。这些特性无法都搭上整个电网尖离峰的用电行为，替用电户使用绿电创造难题。

　　再来，离岸风电装置容量大，区域又非常集中，这会带来高度集中并网的挑战。

离岸风电给电网带来的冲击二：不能提供电力系统需要的安全感，带来高度集中并网的挑战

　　太阳能和风力发电惯量（英文称inertia）要比传统机组的惯量小很多。电力系统中的惯量是指储存于各种旋转发电机和电动机中的能量，因为这些能量得以使发电机和电动机保持在旋转之状态；另因系统中的机组大多为同步发电机，越大型之机组其质量越大，所储存的能量越多，惯量就越大。当发电机组发生故障或负载需求突增时，这些能量就可以暂时弥补短缺之电力，维持电力系统频率不会急剧下降。但是太阳能和风力发电这两个可用之兵时常走来走去，还会擅离营区，尤其是太阳光电并非旋转发电机，完全无法提供惯量。

　　因此，在再生能源于系统发电占比越来越高之情况下，其正常出力变动可能使频率容易偏离目标值；当电力系统临时有事故，这些可以实质提供惯量的机组又减少了，于是导致频率变动，影响电力系统的稳定度，严重的话可能会触及低频电驿保护而卸载。

　　而且，风力发电机本身提供虚功（又称无效功率）的能力较低，当风力发电机出力发生巨幅变化时，会发生区域电压变动、电压骤降，就好像一个人突然发生意外状况导致血压太低，电力系统如果电压太低，不仅造成输配电损失增加，也会影响系统稳定度，最后甚至导致系统崩溃。

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要让离岸风电走得更远，需要储能与开放资料

　　因此，要让离岸风电走得更远，首先需要搭配储能系统。储能系统可以因应区域电压变动、电压骤降，快速输出虚功率注入系统提升电压，提供电力系统快速输血的功能。从离岸风电第二期开始，已经强制开发商要搭配装置容量的10%储能系统，减缓对电网的冲击。

　　我们在《这个技术让再生能源不再靠天吃饭，新创抢著加入的产业是？》中提到，每个再生能源案场都应该有一套属于自己的再生能源管理系统，既然有系统，就有资料，为了上面提到的三个离岸风电并网风险，我们认为开发商必须要开放资料，至少供学术单位研究使用，不能整天用商业机密为由阻止人们取得，否则电力系统风险无法得到缓解，长期下来对产业发展也不理想。

　　看完这篇文章相信可以帮助你脱离一知半解，不再靠著吸收碎片化的知识或资讯，片面解读离岸风电。如果你还想了解更多，邀请你注册或登入成为绿学院用户，绿色产业最前沿的趋势、商机、人脉、资金一键抵达，也欢迎参加产业小聚，认识更多A咖！