根據第三章所述之研究方法進行實證分析,並就實證結果加以彙 總說明呈現在 ArcGIS 上的各個圖資,以及最後分析最適合的區域。
4-1 解析實驗數據
在台灣附近海域 233750 平方公里的面積內,切割出 52650 個網 點,點與點的距離為 2 公里,在這些網點上套疊已考量之圖資加以分 析,利用 AcrGIS 套用以下圖資設立條件,並給予分數,疊層出最佳風 力場域,此節討論相關有利或不利之條件圖資。
4-1-1 有利圖資 1.足夠的風能
離岸風場以風能密度擁有 700 W/m2及平均風速 9m/s 以上作為台灣 離岸潛勢風場場址選定原則,才有足夠的能量做轉換。
圖 4-1 風能密度圖
風能密度 (W/𝑚2 )
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2.符合經濟效益的水深
台灣西部海域因雲彰隆起,外海深度大部分小於 100 公尺且地形 多為砂質,而南端墾丁一帶屬於岩質海域,水深變化較大,離岸約 5km 處,水深已達 200km 以上,致使風機在不同區域必須選擇不同形式之 支撐基礎,才能降低工程經費及施工風險,本組以水深 50m 以內作為 台灣離岸潛勢風場場址選定原則。
圖 4-2 等深線
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3.海底纜線有效範圍
離岸風電在台灣西部海岸以區塊開發大規模地進行開發,由離岸 電網負責電能匯集與輸出,此時電網穩定度將大幅影響整體發電效能,
因此離岸電網在整個開發案將扮演關在角色,其中海底電纜更是離岸 電網重要且主要組件,沒有海底電纜便無法將電力傳輸至陸上電網。
假如今後海底纜線有擴建計畫,本組預判的場址將會有更多的地點可 以參考。海底纜線向外方圓 30km 內皆為有效建設範圍。
圖 4-3 海底纜線
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4.領海(十二海浬)
領海又稱領水,是一個自領海基線起至其外側 12 浬間之海域。
台灣離岸潛勢風場場址初步選定區域為套疊我國領海範圍(12 海浬線) 後,估出台灣地區離岸風場較佳之潛勢風能區域,在這範圍之內才能 建設離岸風機。
圖 4-4 十二海浬線
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4-1-2 不利圖資
1.白海豚重要棲息區域
台灣西部雲林以北苗栗以南,沿岸向外 1-3 海浬皆為中華白海豚 野生動物重要棲息環境。在自然保護區內,人類的各種活動將受到不 同程度的限制,以確保一區域內的保護對象保持無人為干預的自然發 展狀況。
2.火砲射擊區
將軍事火炮射擊區設為限制條件之目的為確保國防與軍事設施安 全,律定海岸山地及重要軍事設施管制區與禁建限建範圍劃定作業程 序、管制事項、管制權責及人民申請於該管制範圍內變更地形、地貌工 程或建築案件之作業規定。
圖 4-5 軍事火砲射擊區域
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3.其他不利圖資:
因台灣沿岸有相關漁業、保護礁區以及錨泊區等無法架設風場之 區域,所以在選址的考量上需要增加以下條件。
(1)保護礁區 (2)定置漁業權區 (3)人工魚礁區 (4)工業區 (5)錨泊區
圖 4-6 其他不利因素
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4-2 應用 QGIS 繪圖
應用 QGIS 呈現取得之圖資並繪製其他圖層,其中無法取得之圖 層採用參考網站上之比例,用繪製的方式製作圖層,像是火炮區、等深 線、海底纜線等,皆由使用 QGIS 繪製而成,而風能圖取自網站之點數 據資料,用 QGIS 向量影像化之功能,將點圖資料轉化成影像檔,並挑 出其中風能較佳的區域(區域 700 W/𝑚2)以便分析,而台灣底圖因東部 沿岸及台灣本島是不考慮之區域,所以不繪入於台灣底圖,以下為本 組彙整後之 QGIS 圖資。
圖 4-7 台灣底圖
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圖 4-8 海底纜線
圖 4-9 等深線
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圖 4-10 軍事火炮射擊區域 評估後區域開發場址
軍事火炮射擊區域
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圖 4-11 風能密度圖層 區域 700 W/𝑚2以上
43 逢甲大學學生報告 ePaper(2021) 功能,將重疊部份刪除,將刪除重疊後的區域再運用 select by location 以網點做為基礎,把此區域與基礎網點重疊的部份在網點上框選出來,
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4-4 實驗結果的意義與結論
使用 ArcGIS 分析取得的風能網點數值與圖資重疊,再將重疊到 的網點給予數值,以求出最佳的風場位置。
圖 4-12 本組分析結果
根據 ArcGIS 分析求得下圖,可以得知本組預判台灣地區離岸風 場最佳之潛勢風能區域大多分布在彰化沿海至 100km 內,其餘分布在 新竹到台中沿海向外 10~20km 以內零星區域,而彰化外海 30km~40km 處之間為極度優良之選址地點。
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4-5 實驗結果比較
本章節將與風力發電單一服務窗口網站所預判出的區域開發場址 當作對照組,相互比較,最後由表格呈現。
圖 4-13 本組分析結果
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圖 4-14 風力地理資訊網站 預判場址
本組的選址分級是將區域數值分成六級,可以優先考量極度優良的 區域,較符合經濟效益。而選址分布多集中彰化外海,向北延伸至新竹 沿海。
對照組用二分法呈現預判場址,結果為有或沒有兩種,較難分辨 出符合經濟效益的場域。而選址分布集中彰化外海,向北延伸至淡水 沿海,南至屏東都有分布。
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表 4-2 實驗結果分析
兩組的預判區域開發場址,有高達九成重疊,但 以面積來算可以 發現風力地理資訊網站所評估套疊出的結果較為保守,造成此差異的 原因,可能是因其限制條件較多,本組套疊之限制條件較少,選址分級 的部分本組有利用網點分數分出其選址優劣程度,與風力地理資訊網 站評估有所不同。
本組評估 風力地理資訊網站評估 可開發區域 較多(3360 平方公里) 較少(2907.55 平方公里) 限制條件 少(7 項) 多(13 項)
呈 現 選 址 分 級
分 6 級 無
選址分布 多集中彰化外海,向北延 伸至新竹沿海。
多集中彰化外海,向北延伸 至淡水沿海,南至屏東都有 零星分布。
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