參訪英華威竹南風場紀要

馬俊強 技師

從梅姬颱風重創台灣風機談起　　

2016年9月27日中度颱風梅姬襲台，造成418萬戶停電，也將台電位於高美濕地的風機，破壞到體無完膚，三根葉片中，兩根完全斷裂，一根剩下不到三分之一(圖1) 。

圖1  梅姬颱風造成台電位於高美濕地的風機嚴重受損(台電資料)

 根據中央氣象局統計，梅姬颱風前，新竹香山、苗栗苑裡、台中梧棲等觀測站，9月20日每小時平均風速加總為25.19m/sec；梅姬過後，10月14日總平均風速為27.07m/sec。據台電紀錄，後者風速較高，但其風力發電量反而較前者為低，主要原因為梅姬颱風重創台灣風機。而這次颱風造成受損的風機，幾乎都是台電所有；風力發電商英華威公司表示，颱風未造成該公司風機損害。

  此期間，中國土木水利學會工程景觀委員會張武訓主委來電，表示要組團參訪後龍的「獨立電網風、光、氫能源互補實驗綠能屋」，筆者旋推薦能隨團順道參訪風力發電商英華威公司的竹南風場。也感謝英華威公司開發規劃葉文村總監、和公共事務張雅惇經理的隨團導覽與解說。茲以本文介紹台灣最大風力發電商的風機及其營運(圖2)。

圖2  中國土木水利學會工程景觀委員會參訪英華威竹南風場(馬婉容攝)

英華威是台灣最大的風力發電商

  英華威公司是德國的電力開發廠商，於1996年成立以來，一直與其集團在世界各地開發風能。因為台灣具有全世界前三名風力資源優勢，而且台灣的自產能源僅3%，尚待開發，英華威致力於綠色能源發展來台投資，從2005年第一座風場在苗栗大鵬正式完工發電，至今在台灣各風場亦已興建完成了160座風力機組，裝置容量超過355MW(百萬瓦)，是台灣最大的風力發電商。

  本次參訪的風場為英華威竹南風場，位於龍鳳漁港旁，採用德國第一大風機廠ENERCON的風機：

機型：ENERCON E-70，單機容量：2.0MW

機艙高度：64公尺，輪轂直徑：71公尺

基礎直徑：19.1公尺，深：2.8公尺

  風機坐落土地非英華威公司自有，係向林務局租地，每座風機租地範圍25公尺*25公尺。每座風機初期建置及20年維運成本約1.6億台幣，風機壽命概估可達25年。

台電收購陸域大型風機電力有夠便宜

  依據台電公司公開資訊，台電在火力、水力、核能、風力、太陽光電等，2015年電力每度電平均成本(含自力發電及外購電力)為2.1元。台電公司2015每度購電價格：燃煤2.05元，燃氣3.29元，太陽光電6.66元，風力發電2.26元(如下表)。

在用電方面， 2015年我國住宅電價每度電平均為2.87元，為全球第三低；工業電價每度電平均為2.76元，為全球第八低。

  台電依據2003年公布的「台電再生能源電能收購作業要點」，及經濟部當年度公告的再生能源躉購費率，於2007～2015年間，以每度電力2.0～2.67元的價格，向英華威購買風力發電，保證收購價20年。而台電自辦風力發電，2015年每度電力平均成本為2.5元。

  英華威原估算其風能開發投資可於14年回收，惟該公司認為台電收購價格偏低，預期投資回收期將會延長。民間公司投資再生能源發電，除了保護環境愛護地球之心外，最終的目的應該是將本求利，更何況是外資企業。英華威能夠承受如此價格，想必有其獨特的競爭力及長遠的布局。

英華威風力發電的競爭力

  一架風力機基本造價都差不多，但在風大跟風小的地方，發電成本會不一樣。台灣地區陸地上風場，年平均風速達5～6m/sec 以上的強風區域，超過2,000平方公里，國內風力發電的年滿發電時數約2,500小時，具有高風力資源優勢，這是英華威投資台灣風力發電的主要考量。

  但台灣也是一個天然災害高風險國家，偶而的地震與每年的颱風，都會造成災害。風機低風速時不會動不發電，超過極限風速也會自動煞停自我保護不發電，風速過大也可能造成風機構件的損壞，如何確保風機的可靠度，是風力發電上最大的挑戰。

  英華威是電力開發商，其向供應商ENERCON採購風機，簽有15年的維運合約，風機供應商保證提供97%的妥善率。ENERCON公司為此在台灣培訓及常駐有70人的服務團隊，可以24小時到場維護。

  ENERCON E70機型的啟動風速2.5m/sec (2級風)、風速達15m/sec(7級風)滿載發電、風速超過25m/sec後(10級風)，啟動暴風控制(Storm Control)保護系統，直到超過34m/sec (12級風、約中度颱風)才完全停下(圖3)。以2015年蘇迪勒颱風為例，暴風襲擊台灣西岸的24小時當中，英華威風場真正停機的累計時間，約僅半小時左右。

圖3   ENERCON E70 風機發電效率曲線圖(ENERCON官網)

  因為有嚴謹的維運保證要求，才能有效降低風場營運期間的風險，從這次梅姬颱風來襲，英華威風機仍然正常運作可看出其發電效益；對英華威而言，雖然相對成本較高，然而對其穩定發電、專案融資、公共安全等都有極大的保障。

  風力發電在台灣的機會　

  聯合國於2015年底，於法國巴黎召開全球氣候大會(COP21)並通過巴黎協定，各國皆提出減碳規劃，我國亦設定2030年總溫室氣體排放減量50%，全國各界須上下一心全力投入，才能達成此一目標。

  台灣目前政策朝向非核家園，核四停建，核一、二、三廠也不延役。核能目前在台灣的發電佔比約為16%，將由再生能源取代，預計2025年再生能源發電比率要達到20%。

  行政院也已通過《電業法》修正草案，第一階段採「綠能先行」，開放再生能源開發商，可透過直接拉電源線到用戶，或經台電輸配電電力網代輸等方式賣電給用戶。用戶也可以自己選擇跟誰買電，購買可認證的綠電。

  再生能源中，台灣的水力開發已達極限，成長不大；太陽能發電需大量土地且成本相對較高。而台灣具有非常優勢的風場，風力發電最有機會。

  目前台灣地區風大的地方，如外島的澎湖，本島的新北市到彰化縣，幾乎已被英華威、台電佔滿風機。爾後預期台電將提高購買風力發電的價格，台灣比較次要的風場，如雲林、嘉義、台南、高雄、屏東縣至墾丁一帶，將也有開發風力發電的機會，更會成就台灣陸域風力發電的規模及經濟效益。

  另根據工研院綠能與環境研究所的評估，台灣的海域風能可達陸域風能的兩倍以上。行政院於2012年2月核定「千架海陸風力機」計畫，以「先開發陸域風場，續開發離岸風場」作為推動策略，逐步帶動風電發展由陸域推向離岸。就在2016年10月，上緯企業轉投資的海洋風力發電公司，第一階段兩座示範風機，已於竹南龍鳳漁港南側海岸，約2.5公里外海處安裝完畢(圖4)，裝置容量8MW，預計2016年底可完工，2017年首季可商轉，讓我們拭目以待。

圖4  海洋風電離岸風機(經濟部網站)

參考文獻

[1] 台電公開資訊 http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info01.aspx

[2] 英華威官網 http://www.infra-vest.com/

[3] ENERCON官網 http://www.enercon.de/en/secervice/