臺灣離岸風電蘊藏量有多少,各方顯然有許多不同的見解,情況可比近日熱門的電視劇《武媚娘傳奇》還要曲折離奇。美國國家再生能源研究所(NREL, 2012)認為有 652.28GW(1,000 公尺水深以內),熊正揚的臺大碩士論文認為有 61.52GW(40 公尺水深以內),工研院綠能所在 2011 年的時候認為臺灣可行的容量是 6.2GW(50 公尺水深以內),到了 2013 年綠能所推翻自己的看法,認為臺灣的離岸風電可安裝面積達 5,640 平方公里,總設備容量達 29.37GW。本文嘗試用 2014 年歐洲最新風場規劃技術的角度,來說明臺灣離岸風電的蘊藏量。
NREL 估算值樂觀
美國 NREL 把臺灣的離岸風電根據三種不同的水深做區分。認為 30 公尺以內 蘊藏44.74GW(年度平均容量因素大于46%),30-60 公尺水深蘊藏 69.06GW(年度平均容量因素大于46%)。合計 60 公尺以內蘊藏量是 113.8GW。水深在 60 公尺以上通常使用浮體式基座(floating foundation),臺灣共蘊藏 538.48GW,其中容量因素在 42-46% 的有 39.4GW,容量因素大于 46% 的有 498.9GW。如果在 2030 年以前開發完畢固定式基座的離岸風電,總蘊藏量應該是 113.8GW,潛力十分龐大。
熊正揚假設使用 4MW 離岸風機,風機間距為 330公尺(3D)乘以660公尺(6D)。扣除不可使用面積之后,水深 20 公尺內離岸風機使用 40% 面積(可用面積 679 平方公里),水深 20-40 公尺離岸風機使用 80% 面積(可用面積 2,670 平方公里),可用總面積約 3,350 平方公里(平均數字18.36MW/Km2)。認為 20 公尺水深可安裝 12.48GW,年發電量 42,741GWh(容量因素 39.10%)。20-40 公尺水深可安裝 49.04GW,年發電量 205,567GWh(容量因素 47.85%)。合計設備容量 61.52GW,年發電量 248,308GWh(平均容量因素 46.08%)。
(Source:熊正揚, 2012年, 臺灣再生能源動態蘊藏量評估與供電模式分析, 國立臺灣大學工學院應用力學研究所碩士論文)
綠能所前后數據落差大
工研院綠能所的數據變化很大,讓人無所適從,不知道應該相信哪一個版本?在 2011 年的時候,綠能所的數據認為 50 公尺以下的水深,可用面積達 8,326.2 平方公里,裝機潛力達 57GW(平均數字6.85MW/Km2),但很不幸地可行的(feasible)部分僅有 6.2GW(平均數字0.74MW/Km2)。到了 2013 年綠能所推翻自己的看法,認為可行的部分達 29.37GW(平均數字3.53MW/Km2),相差 3.74 倍。
我們從“臺灣 2050 能源供需情境模擬器”的網站上,找到工研院綠能所 2013 年最新的離岸風電潛力預估。綠能所認為最大可安裝面積為 5,640 平方公里,設備容量29.37GW(平均數字5.21MW/Km2)。