引言簡報
計畫主持人:吳中書 院長
研究團隊:陳馨蕙 博士、葉長城 博士、
鄭睿合 分析師
民國106年11月14日
國際與國內推動離岸風力發電經驗及案例研析
一、全球離岸風力發展概況
二、離岸風力發電治理面經驗與案例研析 三、離岸風力發電環境面經驗與案例研析 四、離岸風力發電社會面經驗與案例研析
引言人兼主持人:
葉長城 博士
中華經濟研究院 WTO及RTA中心
主題二「產業發展、誘因機制、
環境與社會議題」
一、全球離岸風力發展概況
全球離岸風力發電的發展在這幾年發展迅速。發電裝置量由2000年83 MW增 加至2016年的14.4 GW,共增加了173倍,預計2020年會增加到36.2 GW,如 下圖所示。
資料來源: IEA RETD TCP, Comparative Analysis of International Offshore Wind Energy Development (REWind Offshore), IEA RETD TCP, Utrecht, March 2017, p. 5.
歸納近期全球離岸風力的發展其主要特徵及趨勢有四:
發電裝置過去大都是集中在歐洲:歐洲裝置容量占全球的87%,新發電機組 預計將以每年4~6 GW的速度成長,並於2020年達36 GW。
東亞與北美市場的需求逐步走揚:主要來自於歐洲離岸風力的成功經驗所刺 激。
離岸風力未來成長主要還是要靠政策支持:
• 以歐盟為例,歐盟過去即制定了相當富有挑戰性的能源計畫,其目標設 定2020年時20%的能源消耗都將由可再生能源來支應,2030年更進一步 將目標設定為27%,其中約有一半發電量須來自於再生能源,而風力發 電必須至少達到21%。
• 由於政策與法令上對風力發電的支持,使得歐盟廠商有更大的誘因及意 願投入資源持續開發與改進再生能源技術。
一、全球離岸風力發展概況(續)
離岸風力發電成本逐漸下降,有助其進一步之推廣:隨著離岸風力發電技術 的不斷革新與應用普及度的提高,包括歐洲各國之離岸風力發電的發電成本 也隨之下降,如下圖所示。以英國為例,其發電成本已經從2010~2011年的 每MWh約142英鎊,降為2015~2016年的每MWh約97英鎊,降幅超過三成,
成本的降低,將有助於離岸風力發電進一步的推廣與擴大應用。
資料來源: IEA RETD TCP, Comparative Analysis of International Offshore Wind Energy Development (REWind Offshore), IEA RETD TCP, Utrecht, March 2017, p. 8.
一、全球離岸風力發展概況(續)
二、離岸風力發電治理面經驗與案例研析
根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA)的可再生能源技術部署
(Renewable Energy Technology Deployment, RETD)建議各國在推動離岸風力 發電時可就六大重點支柱,盤點與建構其國內離岸風力的法規架構,這六大支 柱包含驅動、推動與支援三大面向。
面向 六大重點支柱 說明
驅動 市場規模和能見度 • 國際法規與國家能源政策之驅動 • 專用的離岸風力發電政策
推動
場址開發 • 場址確認與租賃
• 許可 • 場址調查
電網連接 • 深度控管模式
• 淺度控管模式
• 超淺控管模式
• 混合深淺控管模式 誘因機制 • 主要國家離岸風力發電誘因機制
的設計 供應鏈發展
• 市場規模與能見度
• 自製率的要求
• 訓練
• 基礎建設的投資
• 商業與創新支援
支援 創新支持 • 基礎研發階段
• 新科技的應用研發
• 新科技的展示
• 風機部署
(一)市場規模和能見度
1.國際法規與國家能源政策之趨動
在離岸風力的發展上,最重要的支持與誘因來自於政府政策。一般而言,當 政府的國家長期能源願景和承諾特別強調可再生能源的利用,不僅可做為向 市場發出的有力信號,亦有助於吸引廠商投入再生能源技術的發展。
法規及政策
歐盟 • EU Directive 2009/28/EC:2030年的再生能源占能源結構目標設定在27%,並要求各會員國提出
「國家再生能源行動計畫」以確保目標能達成。
德國
• 2000年「可再生能源法」:為全球第一個針對再生能源發展制定法律的國家。
• 2014年7月11日「2014年可再生能源法修正案」:於同年8月1日開始實施。此法的修正對於德 國風力發電產業具有重大影響。根據該法規定,德國將2025年再生能源占其能源結構比重的目 標從40%調升至45%;2035年從55%調升至60%,但2020年離岸風力目標裝置容量則由10 GW 調降至6.5 GW。
• 2017年「新離岸風電法」:將離岸風機裝置容量目標由6.5 GW調升至7.7 GW,2030年目標則維 持在15 GW。
英國 • 2011年「可再生能源利用促進法」:規定2020年以前有30%電力必須來自於再生能源。但是對 於離岸風電的裝置容量並沒有強制性的規定。
荷蘭 • 2015年「國家能源協議」:其中第4.2.2節規定,到2023年,荷蘭所消耗的能源中必須有16%是 來自於再生能源,離岸風電可運行的裝置容量必須達到4.45 GW。
臺灣
• 2009年「再生能源發展條例」:經濟部於2012年7月3日依「再生能源發展條例」第十一條第二 項公告「離岸風力示範獎勵辦法」,希望於2015年前建置臺灣第一座離岸風力發電風場,並於 2020年前達成建置600 MW、2025年前達成建置3 GW裝置容量的政策目標。
• 2017年「前瞻基礎建設計畫」:政府規劃於2017-2021年編列新臺幣207.85億元的特別預算投入 包含風力發電與其他綠能建設的發展。
1.國際法規與國家能源政策之趨動(續)
歐盟EU Directive 2009/28/EC及臺灣2025年目標,如下表所示。
資料來源:* European Wind Energy Association, “Wind Energy Scenarios for 2030,” August 2015,
https://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/reports/EWEA-Wind-energy-scenarios-2030.pdf (accessed on August 15, 2017).
** Vattenfall, “Wind Powering The Transition To Renewables,” September 2016,
https://corporate.vattenfall.co.uk/globalassets/uk/about-energy/5_brochure_windpower_final.pdf(accessed on August 15, 2017).
***經濟部能源局,「經濟部說明能源轉型路徑、綠能前瞻建設與今夏電力供應穩定」,2017年5月16日,
https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/news/News.aspx?kind=1&menu_id=41&news_id=7691 (最後瀏覽日期:
2017年10月2日)。
†臺灣首兩支離岸風力發電於2017年4月29日取得「海上風力發電機組電業設置發電設備工作許可證」。
# 能源局原規劃離岸風電裝置容量為3 GW,今(2017)年10月中經濟部長宣布裝置容量提升至5.5 GW。原本3 GW保證 以每度6.0437元躉購費率收購,新增加的2.5GW則採價格競標,低價者勝出。
到2020年可再生能源占 總能源消耗比重(%)*
到2020年可再生能源占 總電力消耗比重(%)*
2015年離岸風電發電裝 置容量(MW)*
到2020年離岸風電發電 裝置容量(MW)**
瑞典 50 63 202 212
英國 15 30 5,061 9,500
荷蘭 16 37 427 1,400
丹麥 30 52 1,271 2,800
德國 18 30 3,295 6,500
臺灣 - 9*** 8† 5,500#
2.專用的離岸風力發電政策
除了國家整體的能源政策外,專用的離岸風力政策可直接刺激產業的發展。一 般而言,專用的離岸風力政策可從下列四方面來推動:
說明
一、設定部署目標
• 設定具體的離岸風力裝置容量目標係國際間較為常見的目標設定方式,例如,德國將 2020年設定離岸風力的裝置容量目標定為6.5 GW,到2030年為15 GW。臺灣「千架海 陸風力機計畫」於2025年規定將設置海上600架,目標裝置容量達3 GW, 而「風力發 電4年推動計畫(106–109年)」則設定中期目標為2020年離岸風力發電目標裝置容量 為520 MW。
二、現場識別和租賃
• 將合適的離岸風力位置拍賣並租賃給潛在的開發商,這將有向市場發出未來將會有增 長的強烈信號。例如,英國「皇冠地產公司」(Crown Estate)已經在英國水域進行了 多次租賃,累計容量超過40 GW。臺灣經濟部能源局在2015年7月2日公告《離岸風力 發電規劃場址申請作業要點》,共開放總面積3,084.5平方公里,分布在36個離岸風電 場址,總容量達15.4 GW。然而,場址租賃必須伴有適當的政策和監管架構(詳後述)
才能實現預期目標。
三、限額拍賣
• 隨著要過渡到競爭性拍賣,透過限額的方式來強制離岸風力設備的安裝,無論是直接 裝置量的限額(不論價格)或是已分配預算的限額。例如:荷蘭為了實現2023年離岸 風電目標,每年強制拍賣裝置量700 MW的場址。臺灣目前無此制度。
四、立法 • 政府透過立法限制公用事業採購的最低離岸風電。例如,美國麻薩諸塞州制定了一項 能源法案,要求國家公用事業公司在2027年前獲得1.6 GW的離岸風電。
3.政策啟示
法令強制規定未來產業需求量的做法不僅可減少離岸風力發電產業未來發展的
不確定性,確保市場規模與能見度,也可降低風力發電開發業者之投資風險。
(二)場址開發:場址確認、租賃、調查與許可 1.場址確認與租賃
場址選擇不僅影響到開發該計畫所需之技術與經濟成本上可行性,也影響所 生產之電力創造收入的能力、安裝資本支出和維護技術與支出。風場的位置 也影響陸上輸電網和各種能源間的平衡。風場開發之分類方式可依政府參與 場址開發程度及開發商對於場址選定的自由度來區分。
一、政府參與場址開發程度 優缺點
中 央 型
在確認場址前,主管機關先劃定特定開發區塊,再由開 發商從區塊中挑選欲開發之場址。此外,政府也承擔前 期大部分財務的風險,並進行現場識別、測量、同意和 電網許可等作業,例如丹麥與荷蘭即屬此類型。
雖然政府介入可減少開發商的風險,但 開發商只能在興建前進入該開發案,易 使擁有技術與規劃競爭優勢的專業開發 商受到限制,不利自由市場競爭機制。
分 散 型
開發商先進行現場調查,獲取電網許可證和同意書,設 計和構建電氣基礎設施。這種做法可降低政府風險和前 期成本,惟一旦簽訂合約,開發商成本將會反映在較高 的合約行使價格上。此一方式對開發商的優點是開發商 可以完全掌控開發的位置、技術與其他相關投資事項,
而英國即為分散型的代表。
開發速度快是優點,且有許多成功案 例,但缺點是開發案可能在取得興建同 意上受挫。如英國曾取消Shell Flats和 Cromer等八處開發案,發電裝置量共達 7.63 GW。原因乃在選擇場址時,僅考 慮到某些因素(如風速和水深),而忽 略其他敏感關鍵變數。
混 合 型
政府掌控部分興建計畫的開發過程,但部分則交由開發
商決定,如德國即屬此類型。 介於中央型與分散型中間。
1.場址確認與租賃(續)
當開發風險較大時,離岸風電的開發常結合分散型與開放型的方式來推動,
以便在政府介入較少的情況下,善用民間力量迅速取得開發成果並藉此累積 開發經驗。包括中國大陸、日本,以及過去的德國(1996-2016年)、丹麥
(1991-2004年)與英國(2000-2009年)等均採此種模式,而開發風險逐漸降 低後,政府的角色則逐漸加重,並過渡到區塊劃分或特定場址的開發模式。
二、開發商對於場址選擇自由度 優缺點
開 放 式
影響開發的因素如風況、海底地質、波浪高度以及其 他環境和人為因素等資訊不足的時候,政府傾向於採 取開放式模式。此法讓開發商自行選定合適場址並與 有關部門確定租約。中國大陸與日本即採此模式。
此法適用於開發案資訊不充分時,政 府以低成本來開發,也讓開發商以最 具吸引力的場址以迅速開發,但因開 發初期缺乏政府資源投入 ,故 風險相 對較高。
區 域 劃 定
政府機關劃定大型離岸區域,供潛在開發商通過競爭 拍賣獲得開發機會。一旦取得獨占開發權後,開發商 就可以選擇最合適的場址。例如,臺灣、比利時、美 國即採用採模式。
此法受青睞,因 允許開發商靈活選擇 最有吸引力的場址 ,可能的限制也事 先評估與降低風險,以增加確定性。
特 定 場 址
政府確定開發案具體設置地點。此法與中央型模式常 結合,政府機構在施工前承擔了大部分現場開發工 作,例如丹麥、德國與荷蘭即採用此模式。
此法有助於減少開發商的投資風險,
並降低拍賣價格。惟政府並不一定能
選出最適合的地點 ,特別是在開發商
於開發能力高於政府時,採取區域劃
定可能更具彈性。
1.場址確認與租賃(續)
德、英、荷(蘭)及我國離岸風力風場場址確認與租賃方式的案例說明。
國別 案例說明
德國
• 2014年德國離岸風力發電法(WinSeeG 2014)規定場址選定與場址調查係由開發商負擔,而2017年該 法修正案則轉由政府負責,加重政府在離岸風電開發上的角色。
• 根據WinSeeG 2017第五節第三款規定,凡是損害公共或私人利益者,均不准開發,特別是不符海洋空 間規劃的要求、危及海洋環境、妨礙交通的安全和效率、損害國家和盟國的防衛安全或違反「聯邦自 然保護法案」而對自然環境造成傷害的開發案均會被排除在選址範圍外。
• 開發商可以從劃定的區塊內,選擇適合的場址,向德國聯邦海事與水文局提出申請。
英國
• 由「皇冠地產公司」負責區塊的劃定,經公告後,由開發商向英國規劃督察署提出申請,經其審查,
並向相關部長 提出建議,以作為核准與否的依據。
• 開發案通過後,開發商可向「皇冠地產公司」租賃離岸風力發電的風場場址開發權利。
荷蘭
• 荷蘭在場址選定上採用「中央型模式」。2001年荷蘭政府公布離岸風電開發許可核發之政策,由政府 劃定開發區塊,業者從中自行選定場址,需完成環評後,才得以提交相關文件申請場址籌設許可。
• 業者在許可申請時,常與其他既有之海上活動(例如海運航道、油氣鑽井、海砂汲取)相衝突,於是 2009年荷蘭政府通過「國家水域發展計畫」以解決海域使用的衝突,並在北海的Borssele與Ijmuiden 劃 定兩個區塊(約1,510平方公里)供離岸風力發電開發。
• 為簡化及加速開發專案的進行,荷蘭政府於2015年7月1日修訂「離岸風能法案」,規定離岸風電發展 之發展步驟包括:(1)制訂國家級水域使用計畫;(2)規劃未來5年的發展路徑;(3)政府進行先 期風場調查計畫等。
臺灣
• 國內場址選定係採「先開放,後區塊」的方式推動。依經濟部能源局2012年所公布的「風力發電離岸 系統示範獎勵辦法」,風機設置地點由申請人自尋,以臺灣地區海域風力資源良好,並位於五公尺水 深等深線以外海域,曝露性佳,展示效果良好,具高研究價值之處所優先。
• 2015年7月2日經濟部能源局於公告「離岸發力發電場址規劃申請作業要點」共計於臺灣西海岸規劃36 區塊,供業界參考與競標。
1.場址確認與租賃(續)
由以上討論可知,目前歐洲離岸風電的選址趨勢走向以中央化、區塊劃分或 特定場址為主,政府的角色逐步增加,如下圖所示。
資料來源: 本研究整理。
(二)場址開發:場址確認、租賃、調查與許可 2.場址調查
政府機構和開發商必須全面瞭解場址的風況、水深、海底特徵、環境敏感性 等方面的優點與限制。良好的場址相關數據可以提高開發商對該計畫案之信 心,也可以增加貸款人和投資者對開發案信心,有助於降低融資成本。相反 的,品質不良的調查數據或圖資套繪(Constraint mapping)的錯誤,可能對 開發計畫案產生不利影響。
國別 案例說明
德國
• WinSeeG 2014規定場址選定與場址調查係由開發商負擔,但至WinSeeG 2017則轉而由政府負責,從而 增加政府在離岸風電開發上的角色。
• WinSeeG 2017離岸風電開發計畫的起草與興建期程等訊息,由聯邦海事與水文局負責公告,而場址環 境的初步調查則是由德國聯邦網路局進行探勘調查。
英國
• 根據英國「皇冠地產公司」所公布的離岸風電指引,開發商所進行的場址調查需要包含下列6大方 向:(1)環境調查;(2)沿岸變化過程調查;(3)觀測塔調查;(4)海床調查;(5)前期工程 與設計;(6)人類影響研究等,各項調查方向均有其細項調查規定必須配合進行。
荷蘭
• 離岸風力場址調查作業主要係由荷蘭經濟部轄下之企業通訊處負責。
• 企業通訊處再將調查工作承包給國內的廠商與研究機構進行。調查作業涵蓋四個面向,包括障礙物位 置(未爆彈藥和考古遺址)和套圖,土壤,風和水,以及與其他海洋活動之衝突。這些資料將由政府 公布以供有興趣投標的開發商作為投標之參考。
臺灣
• 根據臺灣「離岸風力發電規劃場址申請作業要點附件一」的規定,我國政府規劃36區塊係供業界參 考,由離岸風力發電廠商申請開發。
• 申請人於離岸風力風場場址規劃時,對於風場地質、底質、地形、風能等興建條件需自行調查,評估 其技術上及財務上之可行性。相關法規與行政上之障礙也需自行排除。相關機關同意函及意見函,應 自行向各主管機關申請及協商,並於申請籌備創設登記備案時,應檢附前述相關自行調查資料。
(二)場址開發:場址確認、租賃、調查與許可(續)
3.許可
離岸風力風場場址的同意和許可過程通常是一個漫長且複雜的過程,不僅牽 涉到政府主管機關,也常引發環保或地方人士對於興建離岸風力風場的反對 意見。離岸風力風場通常需要耗時3~7年的時間,資本要求負擔相當沉重。
國別 案例說明
歐盟
• 歐盟國家係使用同一套歐盟政策架構和準則來推動,核心的離岸風力同意及許可政策包括「策略環境 評估準則2001/42/EC」,「環境影響評估準則(Strategic Environmental Assessment directive 2011/92 / EU ) 」 , 「 棲 地 準 則 ( Habitats Directive 92/43 / EEC ) 」 , 「 鳥 類 準 則 ( Birds Directive 2009/147/EC)」和「海洋戰略架構(Marine Strategy Framework)」等。
• 雖然歐洲各國的法規具有許多相似之處(例如環境監測要求,審批過程和所涉及的利益關係人類 型),但實施方法則有所不同,特別是在獲得不同許可所需要的程序與審批者的責任規範上。
德國 • 德國的開發商在得標後,進一步開發前,必須自行獲得同意及許可。同時,德國對離岸風力風場施工 過程中的打樁噪音和電纜的熱衝擊等皆有嚴格的要求。
英國
• 對 於 發 給 開 發 許 可 證 , 英 格 蘭 與 威 爾 斯 的 規 劃 督 察 ( Planning Inspectorate ) 採 取 開 發 許 可 令
(Development Consent Order)的方式來發出許可證,但是在蘇格蘭則由蘇格蘭海事局 (Marine Scotland)透過第36章命令(Section 36 Order)的程序來發出許可。
荷蘭 • 荷蘭政府在現場招標前即完成同意程序,因此開發商得標後就已獲得必要的建築許可和補貼合約。
臺灣
• 「離岸風力發電規劃場址申請作業要點」第七點要求,開發申請文件需包含飛航、雷達、軍事管制、
禁限建、船舶安全、水產動植物繁殖保育區、漁業權及礦業權等有關單位意見書。
• 能源局收到申請後,進行資格、設置量及場址之形式審查,通過則備查。
• 開發商製作「開發行為規劃內容」並上網公告20日。
• 開發商製作環境影響說明書。
• 進入第一階段環評,通過則准予開發,有條件通過則修正,或進入第二階段環評。
(二)場址開發:場址確認、租賃、調查與許可(續)
4.政策啟示
離岸風力技術已漸成熟,國際趨勢以強化政府角色為主,選址作業也朝向中 央化與區域劃定或特定場址模式來推動。
各國在發展離岸風力時,均有相當周延的法律架構,但在這方面臺灣目前僅 以兩個「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」與「離岸風力發電規劃場址申請 作業要點」來規範,法令基礎相對較弱。
離岸風力在電力市場扮演越來越重要的角色,先進國家都有一整套的法令將
離岸風電整合進國家能源戰略或水域使用的計畫中,如荷蘭的「國家水域開
發計畫」、德國的「離岸風電法」以規範航道、油氣開採、國防、漁業、生
態環境、港口使用等用途,需跨部會合作,才能合理規劃臺灣海洋資源之利
用。
(三)電網連接
離岸風力風場是由許多風力發電機聚集而成,並將擷取到的風能轉為電能,
透過海底電纜由離岸變電站傳送到岸上變電站,經升壓至與電網同等電壓,
再輸送到電力系統上之負載使用。各國電網連結模式如下圖。
資料來源: IEA RETD TCP, Comparative Analysis of International Offshore Wind Energy Development (REWind Offshore), IEA RETD TCP, Utrecht, March 2017, p. 8.
主要開發結構有二,包括離岸 連結系統與傳輸系統。通常通 過高壓交流傳輸(AC),傳向 陸上電網。對於連接離岸較遠 的多個風力發電場到個別離岸 轉換站,可採用高壓直流輸電
(DC)。離岸風力可以跨國互
聯,例如丹麥的Kriegers Flak的
離 岸 風 力 即 連 接 到 丹 麥 和 德
國。
(三)電網連接(續)
基本上,根據開發商在傳輸上管控能力的大小,離岸風場電網連接的控管模 式大致可分成四類:
模式 模式說明 案例說明
深度控管 模式
開發商負責構建和營運所有海上電力輸送資產,通 常包括陸上變電站和電網布線。其中,美國與大多 數的新興市場(包含臺灣)多採用此做法。除了陸 上的變電所外,都屬於開發商可控管的區域,屬於 深度控管模式,但隨著開發案逐漸增加,則可考慮 改用較淺的控管模式來進行管理。
美國與大多新興市場(包含臺灣)
淺度控管 模式
開發商主要負責陣列電纜布線和離岸變電站的經 營,而電網營運商則提供傳輸基礎設施,將電力傳 回陸上。
德國的TenneT對不同區域的風電廠採用不同的方 式。以北海區域來說,TenneT建構DC輸送設備,
提供AC連接點供開發商使用,開發商只需要建構 離岸AC變電所與陣列電纜-集電系統。在波羅的海 地 區 , TenneT則負責到 AC變電所為止的輸電管 理。
超淺控管 模式
開發商僅負責陣列布線和連接到變電站,電網營運 商則須提供變電站,輸出電纜和陸上增壓等部分的 任務。
丹麥與荷蘭的做法是配合海上電網的建構,透過國 營的電網營運商承擔起大量的電網連接的工作,如 提供離岸的傳輸設備與電網許可給開發商使用,如 此可以降低開發商的風險與責任。
混合深淺 控管模式
混合深淺控管模式乃上述三種模式的變體,在此模 式中,開發商構建離岸輸電設備,但將設備所有權 和營運轉讓給第三方電網營運商或協力廠商。
英國的開發商必須自己興建輸電系統,但是完工 後,必須將輸電系統轉移給第三方的離岸電力傳輸 業者。
(三)電網連接(續)
從臺灣目前發展離岸風力的電網連結控管方面來看,臺灣離岸風電開發商若 需併聯至台電的輸電系統,須根據2016年10月台電公司頒布「再生能源發電 系統併聯技術要點」,按不同的發電量,透過適當的電壓等級,併聯至台電 系統。在責任分界點上,開發商與台電公司系統連接之線路應由再生能源發 電設備設置者(也就是開發商)自行興建及維護,若不屬於開發商者,由台 電依照「台灣電力股份有限公司再生能源電能收購作業要點」進行處理。
惟以目前彰化外海離岸風電申請案高達廿二件來看,若未來全數申設,其裝 置容量將達10 GW左右,但彰化僅有兩個變電所,其容許的裝置容量僅達2 GW,若扣除台電自用的1 GW,僅剩下1 GW供離岸風電場使用。而擴建到4 GW的計畫,得延到2025年才能完工,將無法趕上目前離岸風力電網連結需 求。設若開發商擬透過其他較遠的地方併網,其建置費用將由開發商自行負 責,亦將增加開發商的成本與風險。
政策啟示:由於臺灣採用深度控管模式,開發商雖然可以快速布署離岸風電
設備,但由於台電輸電設備興建速度配合不及,恐影響離岸風電開發期程。
(四)誘因機制
國別 發展歷程 特色
英國
• 2002年,「海上離岸風力發電資助計劃」與再生 能源義務制度(Renewables Obligation)
• 2011年7月「差價合約收費制度」(Feed-in Tariff with Contract for Difference, FiT CfD)
• FiT CfD模式:當參考價格(Reference Price)低 於合約價格(Striking Price)時,由用戶向發電 商支付差額;當參考價格高於合約價格時,發 電商將差額部分返還給用戶,此方法對發電投 資者提供一個清晰、穩定可預期的現金流,有 助於降低收益風險,又能避免超額利潤。
德國
• 德國主要的獎勵機制係以FIT為主。
• 2014年,歐盟的「環境保護與能源發展之國家補 助 準 則 」 ( Guidelines on State Aid for Environmental Protection and Energy 2014~2020 ) , 該 準 則 第 126 條 規 定 自 2017 年 開 始,國家補助必須經過公開競標之程序。
• 德國聯邦網路局於2017年1月30日發布德國首次 採取的離岸風力電價競標公告及相關規範,首 輪投標兩回合共計招標3.1 GW。第一回合為北 海離岸風電招標裝置容量為1,550 MW,實際投 標結果為1,490 MW,平均每度電價標價0.044歐 元(約為新台幣1.48元),低於投標上限每度電 0.12歐元(約為新台幣4.04元),更遠低於目前 0.3歐元(約為新台幣10.746元)的市價。
荷蘭
• 2003 年 以 來 的 發 電 環 境 品 質 補 助 計 畫 (Milieukwaliteit Elektriciteitsproductie Subsidie, MEP),結合FIT與環境稅減免,針對不同的再生 能源給予不同的補貼。
• 2008年永續能源激勵方案(Sustainable Development of Energy, SDE)。
• 2011年荷蘭政府合併SDE項下各種預算,統一運 用,稱之為SDE+。
• 每年SDE+都有一定預算額度上限,額度逐年提 高 , 由 2011 年 的 15 億 歐 元 到 2016 年 的 90 億 歐 元 。 每 年 兩 次 (Round) , 每 次 都 有 四 個 階 段 (Phase),每階段都有不同的最高補助金額。
• SDE+補助的方式如下:
每度電的補助金額=(再生能源發電的每度成本)
-(化石能源每度電的售價)。
• 因此,當市場電價上升時,補助金額下降;反 之,則上升。補助的年限為12-15年不等,按使 用不同再生能源而不同。
1. 主要國家離岸風力誘因機制的設計
(四)誘因機制(續)
示範機組設置獎勵 示範風場作業獎勵
獎勵 方式
機組獎勵:當年度風力發電離岸系統 躉購費率每瓩裝置容量期初設置成本 百分之五十為上限,且不得超過示範 機組設置總費用之百分之五十。
研究、申設行政、推廣活動與周邊 設備建置獎勵:以新臺幣二億五千 萬元為上限。
2. 我國離岸風力誘因機制的設計
示範階段獎勵:根據2012年7月3日經濟部公告的「風力發電離岸系統示範獎 勵辦法」 第五條將獎勵分成兩種:
我國離岸風力躉購費率 2016(元/度) 2017(元/度) 漲幅(%) 選擇固定20年 5.7405 6.0437 5.28 階梯式 前10年 7.1085 7.4034 4.15 後10年 3.4586 3.5948 3.94
電費誘因機制:
(五)供應鏈發展
說明 市場規模與
能見度
大規模離岸風場興建有助於吸引該產品與相關附產品的投資計畫,特別是無法 透過進口來解決的離岸風機大型零組件與基礎建設投資等。例如西門子到英國 Hull設立風扇葉片工廠;臺灣的海洋風電(Formosa I)吸引澳大利亞麥格理資 本(Macquarie Capital)與丹麥丹能風力(DONG Energy)投資等。
自製率要求
法國第一與第二輪離岸風力計畫案提出40%的高自製率,反而成為計畫延宕的 原因之一;丹麥2013年前要求成本的20%須由丹麥廠商來負責,但2013年以後 放棄自製率規定。
基礎建設的 投資
離岸風力發電建設需要特殊規格的大型工作船,因此須闢建專用碼頭。政府可 提供獎助、低利貸款,賦稅減免等誘因來發展港口基礎建設。透過這些港口基 礎建設的投資,可以刺激港區的開發,帶動產業供應鏈的發展。如德國庫克斯 港市(Cuxhaven)與布來梅港(Bremerhaven)。
商業與創新 支援
獎助與低利貸款可協助當地企業與創新者發展離岸風電產業的新產品與服務。
創新亦帶來與其他產業的綜效,增進市場機會交流,促進產業參與者間的合作 機會。
訓練
離岸風力涉及許多複雜且高風險的離岸作業,須要培訓高度專業的人員 。例 如:英國可再生能源公司(RenewableUK)建立了一個國家離岸風力培訓網;
西門子在英國新堡(Newcastle)成立風力發電訓練學校(Wind Power Training School)等。
政策啟示:臺灣離岸風電規模有限,供應鏈發展需要配合國內已有的工業基
礎,著重在特定零組件,以面向國外市場、打入全球供應鏈為主要目標。
(六)創新支持
案例說明
基礎研發階段
技術發展初期,以技術推動的研發為主,技術成熟度通常較低,往往無法預 見具體的商業應用。此時,以撥款資助學術機構進行小規模、低成本研究將 有助於探求可能的技術應用方案。例如,德國的「佛羅恩霍夫風力及能源系 統 科 技 中 心 」 ( Fraunhofer Institute for Wind Energy and Energy System Technology)、丹麥的丹麥科技大學(Denmarks Tekniske Universitet, DTU)
風能系(Department of Wind Energy)等均有前例。
新科技的應用研發
當新科技步入應用研發階段,通常代表其具有相當的商業應用潛力。可進行 區域或國際合作。此階段研發費用增加,但可以適當引進私人資金。資金進 入方式可直接撥款給公司和創新者,或透過創新創業或育成中心等孵化服務 支援。如英國碳信託基金於2008年聯合九個離岸風電開發商成立了離岸風電 孵化器(Offshore Wind Accelerator, OWA)即為案例之一。
新科技的展示
原型機的展示屬於高成本階段,乃商業化前的主要障礙。由於成本高,需要 大量政府補助,並應輔以私人資金。尋找適合裝機地點與有無電網可供併聯 增加離岸風力發電展示的困難度,因此更需適當的政策和激勵機制以獎勵廠 商突破障礙。如德國「阿爾法文圖斯試驗場地」(Alpha Ventus test site)即係 國家提供測試場地的案例之一。
風機部署
離岸風力常以融資進行,由於新科技被評為較高的風險水準,使開發案承受 較為不利的貸款利率。因此,在整個研發過程中,全面性降低商業化風險至 關重要,並可降低風機部署的市場障礙。