我國潔淨能源與其他能源開發潛力

近年來國際間對綠色能源的重視使得再生能源的成長趨勢有目共 睹，其中對於風力能源更是居主要角色。根據世界風能協會 (World Wind Energy Associatiob, WWEA) 的統計，截至 2008 年底，全球風力發電總 裝置容量為121,188 MW，2008 年新增了 27,261 MW，超越了 2007 年的 紀錄，年成長率為29 % (WWEA, 2009)。目前全球已有超過 76 個國家應 用風力發電作為電力供給來源 (經濟部能源局，2010)。

我國屬於海島型又是在季風氣候帶，多數地區年平均風速可達 5～6 m/s 以上，風能密度達 250 W/m²以上。根據風能潛勢的評估，考慮50 m 高度風速大於5 m/s 且風能密度達 200 W/m² 以上風力較佳地區，使用 1 MW 風力機配置則最大約可設置 281 萬瓩。然而，實際上可設置數目須 受限於其他因素如：土地開發規劃、土地使用限制、或軍事管制區、生 態保護或敏感區等，故實際可配置之風機數目必將減少許多，保守以三 分之一計，考慮風能密度達200 W/m² 以上較值得開發的地區，則台灣地 區陸上約可設置1,000 台百萬瓦級風力機，即約可有 100 萬瓩風電潛力 量。在海域部分，以風機於垂直風向上及平行風向上之間距分別採 4 倍 及10 倍扇頁直徑排列，總計台灣本島西部海域及澎湖地區約可設置 400 部風力機，以每部風機 3 千瓩估計，台灣西部海域淺海離岸風電可開發

潛能可達 120 萬瓩 (工研院能資所，2002)。以每瓩裝置容量每年可發 2,700 度電來計算 (能源文宣手冊，2011)，估算所得總發電量可達 5,940 GWh，詳細內容如表 2.7 所示。

表2.7 可設置區域之風力發電潛力

設置區域 裝置容量 (MW) 年發電量 (GWh)

陸域 1,000 2,700 海域 1,200 3,240

總計 5,940

2.6.2 太陽能發電

太陽能是地球上最潔淨，也用之不竭取之不盡的能源，而太陽光電 (photovoltaics；PV) 之特點為利用太陽電池 (Solar Cell) 將太陽光能直接 轉化為電能，是最便利且低污染、無噪音、安全性高、操作簡單、分散 式之再生能源電力系統 (經濟部能源局，2010)。自從 1954 年貝爾實驗 室開發出轉換效率4.5 % 的單晶矽太陽電池以來，太陽光電技術從早期 應用在太空中，以提供人造衛星和太空船的主要動力來源，後應用至偏 遠離島電力網無法到達的地方，作為給水、供電系統，到90 年代，人類 逐漸意識到工業污染引發溫室效應對環境及生態產生了嚴重威脅。美、

日、德等先進國家推動大規模國家級太陽光電發展計畫和太陽能屋頂計 畫，透過政策鼓勵、提供租稅減免和設備補貼，大量設置太陽光電發電 系統 (再生能源網，2009)。

太陽光電經過五十年的發展，除了設置成本仍然偏高，市場應用多

元而廣泛，能結合於許多地方，如路燈、電子路標、車子，甚或是建築 物的表面，皆可以裝設太陽能光電板，已經是相當便利的發電技術。台 灣位於北回歸線北緯23.5 度上，地理環境優越，日照充沛，高於德、日 等國家，有發展太陽光電之良好條件。根據研究，考量環境、地形、位 置和氣候，評估我國太陽能光電板的可設置面積可達196.5 Km²，年發電 量預估為34,995 GWh。另外，太陽能光電板也可以廣泛架設於建築物的 樓頂，利用都市區內建築的頂樓樓板設置太陽能光電板，裝置面積約 327.2 Km²，年發電量可達 29,618 GWh (王世鴻，2011)。

2.6.3 水力發電

潔淨能源中以水力發電應用歷史最久且技術最為成熟，台灣自西元 1905 於臺北縣新店 山完成興建第一座水力電廠迄今，水力發電利用已 達百年之歷史。然台灣地區因受地形，地質及水文氣象等天然條件之限 制，優良之水力位址不多，且大都已開發利用，未來開發應以中、小型 水力機組為主。依據台灣電力公司97 年度統計年報，統計至民國 97 年 底止，全台灣水力發電廠共有45 座，總裝置容量達 453.99 萬瓩。其中 抽蓄水力有大觀二廠及明潭2 座，裝置容量合計 260.2 萬瓩，淨尖峰能 力為 239.2 萬瓩，年發電量約 38.5 億度。另慣常水力包括大、小水力電 廠共40 座，裝置容量合計為 193.79 萬瓩，淨尖峰能力為 151.9 萬瓩，

年發電量約30.1 億度 (再生能源網，2009)。然而，根據經濟部能源局預 估，台灣地區尚待開發技術可行之水力發電總潛力共計 249 萬瓩，抽蓄 水力則還有多達 966.3 萬瓩的蘊藏量。由於台灣的水力因受河川流量豐

枯懸殊的影響，慣常水力的發電容量因數僅有 23.8 % (經濟部能源局，

2010)，而抽蓄水力在過去 10 年的紀錄中，平均的發電容量因數只達 16.5

% (台灣電力公司，2010)。經評估，慣常水力和抽蓄水力之發電量預估可 達9,200 和 17,700 GWh。惟獨近年來全球氣候變遷，降雨量與降雨分佈 不平均，導致水力年發電量起伏不定，在應用上值得注意。

2.6.4 地熱發電

地熱能源有別於其他潔淨能源，它具有地球內部自產能源的特色，

而且在既定開發時間內其能源產出量是固定，不像太陽能或風力能有著 供應不穩定的情形。地熱應用的領域可分為熱能及電能兩項，其中在熱 能方面應用頗早，有工業應用、農業應用及觀光休憩的多目標功能，自 古溫泉就用於沐浴、理療、烹調以及有用礦物成分的收集；而地熱若從 能源利用的觀點而言，以利用於發電最有效率，因為發電後電力輸送比 直接熱能利用時必須輸送大量熱水容易，而且電廠可以就近建造於地熱 區內，比較不受地理環境的限制，因此在擁有高溫地熱資源的國家，皆 以發電為地熱優先利用的項目。同時發電後的餘熱 (蒸汽或熱水) 以繼續 發展供各種熱能的利用，據資料顯示預估全球地熱資源可供應8.65 億人 口的電力需求 (Dickson, 2002)。經濟部能源局在 2005 年全國能源會議之 後，成立「新能源及潔淨能源研究開發推動小組」熱能的利用推廣亦為 其推動工作之一 (經濟部能源局，2010)。

我國位於環太平洋火山帶，全島共有百餘處溫泉地熱徵兆，地熱活 動廣泛，顯示熱源條件存在具地熱熱潛能。根據地熱資源初步評估結果，

台灣地區可區分為火山性及非火山性兩種地熱資源，其中火山性地熱區 僅有北部大屯地熱區及宜蘭外海之 山島兩處；其他則皆屬非火山性熱 水型地熱區，例如宜蘭清水及土場地區、台東金崙及知本地區等，理論 蘊藏量約有100 萬瓩，預估滿載發電可產生的電量為 8,700 GWh (再生能 源網，2009)。

2.6.5 核能發電

所謂「核能」就是核分裂時所放出的能量。核分裂時可產生極大的 能量。例如鈾的原子核分裂所放出的熱量約為碳原子燃燒放出能量的一 千萬倍以上。且核能具備在發電過程不會產生任何二氧化碳，且擁有成 本低，燃料體積小，廢氣少等優點。Yoo and Yoo, (2009) 即指出核能發 電對於韓國的經濟發展與電力供應扮演著重要的角色。Komiya et al., (2008) 亦曾針對日本的高中學生對於核能發電持有的態度進行調查，結 果指出：對於核能發電是否安全，約有80 % 的受訪者的態度是否定的，

但對於核能發電是否必要，則約有75 % 的受訪者表示贊成。由此可知，

大部分的民眾對於發展核能仍表示肯定，但礙於風險的無可預知性而無 法認同核能。

根據台灣電力公司統計，目前核一、核二、核三廠擴增容量可達5,144 MW，而未來核四廠若確定服役後，預估可再增加 2,700 MW 的容量 (台 灣電力公司，2010)，其發電計算結果列於表 2.8。

表 2.8 核能發電裝置容量與年發電量

發電機組 裝置容量 (MW) 年發電量 (GWh)

核一～核三廠 5,144 45,000

核四廠 2,700 23,650 總計 68,650

2.6.6 焚化發電

台灣地區由於人口不斷增加，經濟活動日趨頻繁，使得垃圾產量不 僅與日俱增，各色各樣的垃圾更增加了處理的困難。過去垃圾處理多以 掩埋為主，但根據環保署之統計，從民國73 年至 83 年間，垃圾之產量 成長達一倍以上，使得各地小型掩埋場快速飽和。為了改善此一情形，

環保署提出了多元化之垃圾處理之政策，制定「台灣地區垃圾資源回收 (焚化) 廠興建工程計畫」，於民國 80 年 9 月 2 日獲行政院核定。除了 大力投資都市垃圾焚化廠之興建，並積極推動資源回收及區域性衛生掩 埋之工作 (環境督察總隊臺北辦公室，2010)。目前完成之廢棄物焚化廠 共 24 座，裝置容量約 59 萬瓩，預估滿載發電可產生的電量為 5,100 GWh。

2.6.7 洋流發電

海洋覆蓋地球表面積達三分之二以上，蘊藏著豐富的海洋能源可供 開發使用。惟目前海洋能源之利用大多處於研發階段，達商業利用仍有 段距離，但可預期海洋能利用將會是未來能源發展的趨勢 (經濟部能源

局，2010)。台灣地區可供開發洋流發電應用之海流，以黑潮流經處和澎 湖水道為佳，其中黑潮四個潛力場址之潛能高於澎湖水道，且為較穩定 的洋流。流經綠島與台灣本島間的黑潮厚度約為200~500 公尺，寬度約 110~150 公里，流心流速約在 0.3~1.6 m/s，平均流速達 0.9 m/s。初步估 計東部黑潮流域具有1 GW 級的發電潛能 (經濟部能源局，2007)。

2.6.8 溫差發電

我國周圍東部海域與南部海域之 10 公尺深表層海水與 1,000 公尺 深之海水溫度差大多達20 度以上，具有發展溫差發電的潛能。台灣東岸 30 公里海域蘊藏的海洋溫差能，估計可開發之總裝置容量達 52.5 GW，

其中，五個潛力場址之可裝置容量為3.2 GW，年淨發電量可達 28 TWh。

未來可配合深層海水多目標利用進行整體開發，以提高其經濟效益 (經 濟部能源局，2010)。

2.6.9 沼氣發電

沼氣利用在農委會及農林廳的輔助下，為猪糞尿厭氧消化處理研究 首開其端，開發各種沼氣利用的途逕，包括烹調、發電及運輸。例如高 雄立大農畜公司、台糖公司竹南畜產研究所等均設有猪糞尿處理系統，

產生的沼氣直接供燃燒及發電之用。經濟部及環保署於民國85 年中開始 協助再生能源業者開發國內垃圾掩埋場沼氣發電計畫；迄今為止，沼氣 發電已設置容量約 2.3 萬瓩，包含臺北之山猪窟、福德坑、台中文山、

高雄西青埔等垃圾掩埋場，及中小型養猪廠之沼氣發電，合計發電量約

200 GWh。上述的新興及其他能源開發潛力上限分析結果彙整於下表 2.9：

表 2.9 新興及其他能源開發潛力上限

能源類型 年發電潛力上限 (GWh)

能源類型 年發電潛力上限 (GWh)