丹麥離岸風電報導系列四-產學分進的尖端研發 丹麥經驗將攜手苗栗風場

2018年04月19日 04:10 工商時報 陳鷖人/丹麥哥本哈根報導

 

變形金剛風機 在丹麥測試風場中,可以看到造型酷似變形金剛的測試用風機。圖/陳鷖人

 

3D雷達 沃旭能源研發部門主管Christina Aabo宣布將在苗栗建置3D雷達觀測站。圖/陳鷖人

以美人魚像、奶酥餅乾、麵包聞名的丹麥,近年來隨著各國聚焦離岸風電,躍升為風電大國的「丹麥經驗」成為各國效仿對象。實地造訪可發現,產、學界不斷投入最新科技研發應用,是丹麥離岸風電產業一直走在前端的原因之一。

位在哥本哈根北側的丹麥科技大學(DTU),是丹麥風機研究重鎮,從1979年展開風機研究,全丹麥擁有4座風場測試中心,是世界唯一擁有風機葉片製造能力的學校,甚至擁有最高風速達每秒105公尺的風力測試裝置(颱風時風速約每秒60公尺)。

丹麥科大風力能源學系副主任Peter Hjuler Jensen分析,丹麥是唯一從1979年代至今不斷開發離岸發電的國家,持續不間斷的市場,造就丹麥風機製造技術不斷進步。

為維持領先地位,丹麥科大不斷投入最新領域研發,目前全球最大風機是MHI Vestas製造的9.5MW風機,然而,校方早在2006年就已展開20MW超大風機研發,在其測試場中還可看到造型酷似「變形金剛」的四合一特殊風機。

目前學校4成收益來自產業界,4成來自研究測試費用,也從丹麥政府和歐盟獲得研究經費,Jensen指出,因持續投入研發,這幾年風機測試研究收益也逐漸在增加中。

不只學術研發走在尖端,產業界也是。同一時間,離岸風電龍頭的沃旭能源(Orsted)宣布將在台灣啟動風場量測計劃,規劃將在英國的3D雷達移至苗栗,收集海洋風場(Formosa 1)周邊颱風、地震資訊。

沃旭能源研發部門主管Christina Aabo指出,透過收集的資訊,開發商能掌握當地特性,進而要求風機系統商設計出更符合當地所需風機。

Aabo表示,台灣常有地震、颱風的獨特風場環境,希望透過建置3D雷達,引入3D風力量測技術。

最早期風場開發商是透過測風塔取得資訊,現在開發商多利用監測範圍約300公尺的光學雷達(Lidar)量測,而沃旭是唯一引進3D雷達的開發商。Aabo表示,3D雷達監測範圍30至35公里,量測範圍更廣、更精準,海洋風場離岸約6公里,風場將完全涵蓋在雷達監測範圍中,若必要也可移至海上收集資料。

Aabo接著說,3D雷達在英國風場已完成2年任務,計畫今年6月從英國拆下運至台灣;透過雷達收集到風場風從哪邊來、風速等資訊,這對台灣來說也是個絕佳機會,希望在明年夏季前準備好,至少可捕捉兩個颱風季資料。

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丹麥離岸風電報導系列四-產學分進的尖端研發 丹麥經驗將攜手苗栗風場

【尋找台版公民電廠】德國經驗:不僅要綠 還要在地

發表日期2018年4月17日台北訊,陳文姿報導

尋找台版公民電廠

在德國,能源的主人不再限於大電廠。2012年資料顯示,46%的再生能源裝置是由市民擁有-這包括民眾在自家裝設太陽能屋頂,或是跟著眾人一起投資能源合作社。

市民力量的興起非常迅速,德國在台協會副代表施碧娜(Sabrina Schmidt-Koschella)說明,光是2011年,一年之內就成立了150家公民電力公司,八萬市民加入投資。2016年底,已有1747家公民能源公司註冊。

 

德國再生能源35%由民眾所有,11%由農夫擁有。資料來源:德國在台協會簡報

 

德國公民能源公司每年累積數量。圖表來源:Entwicklung und Stand von Bürgerenergiegesellschaften und Energiegenossenschaften in Deutschland

為何民眾要投資公民電廠,甚至直接投資電力公司?讓綠能的利益留在地方,德國政府又做了哪些事情?

綠能理念與經濟利益的結合=全民綠電

德國公民電廠的興起與再生能源法(EEG)息息相關。再生能源法規定,民間只要投資綠電,之後生產的綠電都會由政府保證以優惠價格收購,因此投資綠電變得有利可圖。不過,單就這項政策仍無法說明德國的全民綠電行動。

施碧娜分析,市民加入公民電廠的理由很多,確實有人是希望投資電廠獲利,但也有人是希望藉一己之力,共同對抗氣候變遷。

德國「綠色和平能源合作社」(Greenpeace Energy)政策溝通長凱芬海曼(Marcel Keiffenheim)解釋,比起能獲得快速利益的投資工具,投資公民電廠的獲利其實不高。公民投資對象通常是住家附近的電廠,這是一個基本、穩定又可見的投資。

不僅只有「公民」的公民電廠

德國公民電場的組成有很多樣態。以哈斯弗特(Haßfurt)的市民風力公司為例,持股人包括能源合作社、地方與區域電力公司、以及地方政府,是公私部門與民間的合作,各方持股也很均衡。

施碧娜表示,太陽能電廠需要的資金較少,2012年以前德國公民電廠以太陽能為主,之後則轉向風力發電。這種由市民、地方企業、地方銀行共同組成的專業市民電廠有助於實踐大型投資計畫。

 

哈斯弗特的市民風力公司持股組成。資料來源:市民風力公司

除此之外,哈斯弗特的地區電力公司在生質能、太陽光電、風力發電也會主動邀請居民投資。這現象台灣比較少見。凱芬海曼解釋,德國與其他國家一樣,許多風場與太陽光電的設立都常遇到地方抗爭。有些電力公司是本著在地參與的核心價值主動邀請民眾加入,但有的則是希望以合作取代抗爭,因為不這麼做的後果,可能就是法院見。

 

哈斯弗特市立公用事業公司與縣民共同投資公民風力發電。圖片來源:Stadtwerk Haßfurt

不僅要綠電,還要「在地」

德國公民電廠的另一個重點是「在地化」。施碧娜解釋,公民電廠大多落在風能或太陽能發電條件最好的地區,這股力量開啟小規模區域發電的機會。

德國電力自由化的步伐很早,民眾可以指定要買綠電,甚至是要「在地的」綠電。施碧娜說,有些客戶認為電力應由在地公司在地生產,而不是來自一個遠方的公司或是投資基金,這類訴求也鼓勵地區公民電廠的設立。

 

德國一家許農場內的太陽能光電設備與生質能(左邊綠色圓形建築),投入資金主要來自銀行。圖片提供:文茜的世界週報。

「在地化」也落實在法令裡。施碧娜說,稅制上,德國規定70%的風場營業稅都要留給風機設立地點的地方政府,以帶動地方基礎建設。此外,德國再生能源法(EEG)2017年修正版也規定,符合一定比例在地參與的「公民電力公司」(台灣通稱「公民電廠」)才符合優惠方案,這項規定主要是針對陸域風場的競標。

施碧娜補充,公民電力公司的精神是民眾參與、創造在地經濟與在地決策民主。EEG2017新規定上路後,卻有部分不符這項精神的公司贏得標案,法規將繼續修正。(系列報導,繼續閱讀下篇)

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德經長:再生能源4至5年內具完全競爭力

2018-04-19 08:37中央社 柏林18日專電

 

德國新任經濟暨能源部長阿特麥爾(Peter Altmaier)。 歐新社資料照

 

再生能源成本隨著技術進步持續下降,德國新任經濟暨能源部長阿特麥爾預估,在4到5年內再生能源就不再需要補貼,具有完全競爭力。

國際能源會議「柏林能源轉型對話」(BerlinEnergy Transition Dialogue)17至18日舉行,吸引來自90國2000位能源專家、官員和媒體代表參加,討論能源轉型的最新趨勢。

為了刺激廠商降低成本,減少社會大眾負擔,德國大規模的再生能源開發案近年來放棄躉購制,改採競標制。最近幾次開標,太陽能和陸域風力每度電只剩下4.6歐分,摺合新台幣約1.7元,有效壓低綠電的價格,成為會議上的焦點。

阿特麥爾(Peter Altmaier)預估,在可預見的將來,也就是4到5年內,再生能源就可達到完全競爭程度,不再需要額外的補貼。

能源轉型的最終目標是放棄核電和煤電,改用再生能源。德國可望在2022年關閉所有的核電廠,但煤電究竟何時退場,煤電業者和環保團體至今依然僵持不下,成為關心德國能源政策人士的另一個焦點。

阿特麥爾表示,煤電廠全部關閉需要很多年的時間,目前的規劃是2030年前煤電要減半,政府正邀集專家成立委員會,預計在年底前提出關廠的順序和時間表。

阿特麥爾強調,德國剛開始投入再生能源時,主要的推動者還被當成是瘋子,沒人相信再生能源適合工業國家,如今再生能源的效率和成本降低的速度超出預期,「我們的任務,就是將能源轉型的解決方案應用到全世界。」

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丹麥離岸風電報導系列五-風場最終章… 取之自然,回歸自然

2018年04月20日 04:10 工商時報 陳鷖人/丹麥哥本哈根─台北報導

Vindeby風場拆除情形。圖/沃旭能源提供

曲終總有人散時,風場營運20多年後,它替地球環保所盡的責任也告一段落,將進入除役階段。全球離岸風電龍頭沃旭能源(Orsted)的Vindeby風場是全球首個、也是目前唯一一個除役風場;Vindeby風場於去年9月卸下任務,其拆除經驗也將成為未來台灣風場除役借鏡。

Vindeby風場是在1991年併聯商轉,是世界上最早建造的風場,總計有11支風機,總裝置容量達5MW,25年來,創造2,200戶家庭年用電。

沃旭能源資深媒體關係溝通顧問Jens Nybo Jensen指出,風場除役後,將盡量把原場址恢復到原貌,Vindeby風場因為水深較淺,海域內只能航行小型工作船,因此是將水泥水下基礎弄碎再運出。

沃旭表示,離岸風場的除役工作依序包含風機、水下管架式基礎、海上變電站、海底電纜、陸上變電站及陸域電纜等拆卸工作。先斷開電網電力控制,再依序拆除風機本體、水下基礎等設施,所有海上結構拆卸完的零件會運到合適的港口做處理,以供再使用、再回收或處置。

離岸風電在台灣海峽營運20年之後,又會是怎樣的光景呢?沃旭指出,大彰化風場將採用套筒式水下基礎,基座會自然形成海洋生物的棲息地,最好的做法是在結構上加裝防淘刷保護設施留在原地,保護風場生命週期內已形成的棲地。

Vindeby風場現已全部拆除完畢,殘留零件仍繼續發揮剩餘價值,其中一支風機被放在丹麥能源博物館供人參觀,打碎的水泥水下基礎碎片、風機零件等則送到丹麥科大等研究單位,分析暴露在海洋中25年後產生的變化。沃旭表示,未來在台灣也會有相同的規劃,幫助台灣建立完整的離岸風電經驗。

風場的最終除役,若能在一開始建造就妥適規劃,有始有終,讓人民有信心開發商會負責地維護海洋生態,就更能贏得國人支持發展離岸風電,丹麥的經驗,是他山之石,足供台灣發展參考。(系列完)

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墨西哥沙漠 打造美洲最大太陽能電廠

2018-04-25 00:01聯合報 法新社

 

法新社

義大利國家綠能公司在墨西哥科阿韋拉省的沙漠中建造一座太陽能電廠,面積是四十個美式足球場大,是美洲地區最大的太陽能電廠。

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迪士尼世界增 50MW 太陽能,為兩座主題樂園提供綠電

發布日期 2018 年 04 月 26 日 作者 EnergyTrend

 

華特迪士尼公司近日與太陽能公司 Origis Energy USA 達成協議,將在美國佛羅里達州的世界最大迪士尼世界興建 50MW 太陽能,預計可為兩座主題樂園提供電力。

該建設並不是佛州迪士尼世界第一個太陽光電場域,早在 2016 年 4 月就已在艾波卡特(Epcot)主題樂園打造 5MW、約 4.8 萬片太陽能板的「米奇太陽能」,可說是地表最大米奇圖案,讓航太人員在外太空就可以玩「米奇在哪裡」遊戲。該 50MW 太陽能將進一步為迪士尼世界提供綠電。

迪士尼動物、科學、環境團隊副總裁 Mark Penning 博士表示,迪士尼致力於達成下一個環境管理里程碑,公司希望在 2020 年前大幅降低溫室氣體排放量,與 2012 年相比可減少 50%。

這項建設是由監管佛州迪士尼世界的 Reedy Creek Improvement District 接洽,再由 Origis Energy USA 打造,太陽能場域將建在動物王國(Animal Kingdom)附近,佔地 270 英畝並裝設 51.8 萬太陽能板,預估可創造 300 個工作機會,但目前還不確定會打造成什麼圖案。迪士尼預計完工後將可減少排放 57,000 公噸溫室氣體,相當於減少 9,300 輛汽車。

 

▲ 放在生命之樹(Tree of Life)前的太陽能板。(Source:Disney Parks Blog)

日前 Origis Energy USA 已交付第一批太陽能板,工程將在幾個月內動工並在年底前投產,之後這項建設將與 5MW 米老鼠合力提供樂園 25% 綠電。

新建太陽能電廠也相當符合迪士尼動物王國建設目的,該樂園是第一個以保護動物與愛護地球為主題的樂園。由於氣候變遷與暖化,許多動物與昆蟲作息跟生命週期皆受到影響,Penning 博士表示,迪士尼動物、科學、環境團隊致力於提升授粉者(pollinator)與各類植物的棲息環境。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:Flickr/Jeffrey Zeldman CC BY 2.0)

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他山之石:英國創下55小時無煤發電新紀錄

2018-04-21  張思思

 

目前風力發電約可提供英國2~3成的電力來源。(圖片來源/維基百科)

做為工業現代化的先驅,英國在百年之前靠著各項重工業發展一舉成為世界強國,但燃燒大量煤碳的結果卻也使得倫敦在1952年12月發生極為嚴重的空汙事件,甚至直接導致4千人的死亡,不過近年來隨著再生能源技術的快速發展,如今的英國已大幅減少對於燃煤的依賴,這個星期甚至創下連續55小時無煤發電的最新紀錄,也讓英國朝向永久淘汰燃煤的目標邁進了一大步。

根據媒體報導,由英國國家電力供應公司(National Grid)提供的最新數據顯示,從本周一(4月16日)晚上10點25分開始,一直到周四(4月19日)清晨5點10分為止的這段期間,英國足足有長達55小時的時間完全沒有依靠燃煤來產生電力,超越了去年10月寫下的連續40小時無煤發電的舊有歷史紀錄。

難能可貴的紀錄

值得一提的是,此次創下的紀錄之所以難能可貴,是因為這55小時必須度過用電量相對較大的平常工作日,不像前一次的40小時主要是發生在周末假日期間,無形中降低了電廠的發電壓力。

英國是世界上最早開始推動再生能源發展的國家之一,目前在英國裝設的風力發電機數量也已經高居世界第一的寶座,在英國政府的規劃中,國內現有的燃煤發電廠將會在2025年以前全數終止運作,並且會以再生能源做為電力供應的優先選項。

從國家電力公司的資料來看,在這段完全不使用燃煤進行發電的55小時期間,最大的電力來源來自於天然氣發電,佔比介於28%~36%之間,其次則是風力發電的22%~33%,另外核能電廠也穩定提供了2成的電力,其餘像是太陽能與生質能源也分別佔有5%左右的比重。

高度分散且具備彈性的電力來源

國家電力公司的英國系統營運總監Fintan Slye表示,如今英國的電網系統正受益於高度分散且具備彈性的各種電力來源,未來的能源組合模式也將會持續視情況進行調整。專門追蹤能源產業變化的倫敦智庫Carbon Tracker指出,隨著燃煤使用率的快速下降,預期英國在今年夏季應該有機會創下更長時間的無煤發電紀錄。

事實上,在溫室效應與氣候變遷的威脅與日俱增下,逐步淘汰燃煤的使用已是全世界各國政府的一項共識,不僅中國與印度這兩個經濟仍在快速擴張的開發中國家已經開始減少新建燃煤電廠的數量,即便一再倡議要提振國內煤礦產業的美國總統川普,也沒有辦法扭轉這樣的趨勢,由於燃煤發電相較於再生能源早已失去成本上的優勢,目前在美國已經沒有電力業者有興趣再興建新的燃煤電廠。

儘管如此,根據國際能源署(IEA)的統計數據顯示,在2016年由全球電力產業所排放的二氧化碳溫室氣體中,來自於燃煤的部份仍然佔據高達7成左右的比例,可見未來要達成巴黎氣候協議所設定的減碳目標,必須有賴世界各國的政府與民眾共同努力,並採取更為積極的行動才有成功的希望,對於目前正陷入興建深澳燃煤電廠爭議的台灣來說,這無疑是值得政府與國人深思的一件事情。

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韓國政府與美洲開發銀行(IDB)簽署「能源合作備忘錄」

作者:韓國/駐韓國代表處經濟組 文章公布日期:2018-04-23

新聞來源:韓國首爾經濟新聞(2018年4月23日)

韓國產業通商資源部能源資源政策課、電力振興課及溫室效應縮減課共同發布新聞,該部部長白雲揆於本(107)年4月19日赴美會晤美洲開發銀行總裁Alberto Moreno,研擬擴大在中南美地區之能源基礎建設合作方案,並與IDB總裁簽署智慧大樓及能源儲藏裝置之「能源合作備忘錄」。

白部長強調,中南美地區之經濟成長潛力無窮,韓國則擁有技術經驗,相關基礎廠房及設施領域均可互為合作夥伴。並稱透過本次締結之能源合作備忘錄,將有助拓展韓國能源產業之出口市場。

渠指出,中南美地區電力供應困難地區多為島嶼、山澗及偏遠地區。為解決相關地區之能源供應問題,須籌備風力及太陽能等能源儲藏裝置等建置計畫,如目前該部與IDB在加拉巴哥群島合作辦理之「能源設備及能源儲藏裝置(ESS)之建置妥當性調查」(2017年9月至2018年4月);另為促進巴貝多公共建設達到能源消耗效益化,韓國頃正協商引進智慧大樓等技術方案。此外,韓國政府與IDB亦以加勒比海國家為對象,合作提供韓國之能源效率政策諮商、液化天然氣(LNG)接收站及電力供應改善等培訓計畫,盼能協助韓國能源產業增加拓銷海外市場之管道。

 

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12MW 世界最大風機計畫將現身英國,盼於 2022 年投產

發布日期 2018 年 05 月 01 日 作者 EnergyTrend

 

GE Renewable Energy 3 月推出 12MW 世界最大風機 Haliade-X 計畫,並在近期決定要在英國離岸再生能源整合開發中心(ORE Catapult)進行長達 5 年的開發與測試,盼在 2019 年上旬製造出風機原型,於 2021 年交付並在隔年投產。

Haliade-X 將採用 12MW 直接驅動式發電機,預計長度高達 260 公尺,風機轉子直徑則是 220公尺,由 3 面 107 公尺長渦輪葉片組成,可說是地表最長風機葉片,其容量因數(gross capacity factor)也標榜為業界領頭羊達 63%,發電產量更是比一般離岸風機高出 45%。而公司希望該風機可每年生產 67GWh 電力,預計能滿足 16,000 戶歐洲家庭用電。

容量因數為電廠實際發電量除以額定發電量所得出的比率,像太陽能與風能等綠能為間歇性能源,當風速小於風機最適合風速,或是日光不足時,發電能力便無法提升至最高,目前離岸風力平均容量因數則是 45% 到 60%,可藉由調節器與更大的空間場域來提升容量因數。

未來 Haliade-X 將與現有的 Haliade 150 6MW 一同於英國諾森伯蘭郡 Blyth 的 ORE Catapult 進行測試,工程師除了會測試其性能,還會對機械和電子元件的冷卻系統、轉換器和負載條件進行評估,另外還將進行電網測試和設計驗證(design validation)。為了執行這些測試,也將打造一個電網擬真系統,而這可能會是世上最大和最強的系統。

目前越來越多廠商致力於研發大型風機,擴大風場產量的方式不再以多支小型風機為主,GE 指出,風機越少就越能減少成本與縮短裝置時間,同時還可以省下運作與維修成本,將這些因素整合起來後,可提升離岸風電成本效益比,進而幫消費者省下綠能電費。

GE 離岸風電業務總裁兼執行長 John Lavelle 表示,這項重大協議讓我們可在受控與極端環境下測試 Haliade-X。以往的測試方法相當依賴於當地風力條件,因此測試結果不一定適用於每個地方。但 ORE Catapult 具有優良設施和專業知識,可在短時間內有效測試不同技術,可減少計畫之外的維修,進而提高風機可靠性和功率輸出,同時也能再新添其他功能來滿足消費者需求。

英國能源與清潔發展部長 Claire Perry 也對此樂見其成,他表示,我們正一步步讓英國成為離岸風電等再生能源領導者,且離岸風電發展也有助於提升英國綠能發電佔比,並增加民眾就業機會。

目前世界上最大風機為丹麥風機公司維斯塔斯(Vestas)的 8.8MW 風機,該公司透過內部調節器提升 0.4MW 容量,並在 4 月 13 日裝置於蘇格蘭發展歐洲離岸風電中心(EOWDC),假如該風機研發並成功裝置,GE 便能搶下世界最大風機寶座。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:GE Renewable Energy)

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柬埔寨具有巨大的太陽能發電潛力

作者:越南/駐胡志明市辦事處經濟組 文章公布日期:2018-05-03

資料來源:柬埔寨柬華日報網站,2018年4月25日

編輯單位:駐胡志明市辦事處經濟組

為配合世界地球日活動,美國駐柬埔寨大使館斥資100萬美元,配置940塊太陽能電池板,並於4月24日舉行啟用儀式。美國駐柬大使威廉表示,雖然配置太陽能電池板花費龐大,但收穫也不少,在使館大樓頂部配置的太陽能發電板將能夠年省6.5萬美元電費,使用週期長達19年,最重要是環保。渠另表示,該太陽能發電系統是對未來的投資,其發電能力可為柬埔寨240戶家庭供電。渠表示,柬埔寨是陽光充裕的國家,具有巨大的太陽能發電潛力。希望此專案將鼓勵其他機構也配置太陽能電池板,從太陽能發電中受益。

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