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從加速到整合 英國躍居「能源創新」焦點

從加速到整合 英國躍居「能源創新」焦點

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國際總經

2022-03-31 12:00

隨著「淨零」、「碳中和」等議題持續發燒,以綠能領先全球的英國,不僅很早就投入能源轉型,持續衝高綠能發電比例;近期更超前佈局浮式離岸風電與氫能,不僅增強了國家經濟與競爭力,還吸引各國前來取法。

 

放眼英國能源佈局,目前再生能源佔比高達40%,不僅已有60座離岸風場正在營運,成為全球離岸風電大國之一;近年更進一步積極開發浮式離岸風電技術與氫能源應用,除了訂下2030年前浮式離岸風電產能1GW的目標,同時發表「英國氫能策略」(UK Hydrogen Strategy),計畫2030年前實現生產50億瓦(5 GW)低碳氫能,大幅減少對石化燃料的依賴。

 

英國到底如何在能源運用上擁抱環保?「能源創新」是最值得注意的關鍵字。

 

◎◎浮式風場超前佈局 英國經驗全球矚目

 

早在2017年英國能源革新便快速展開,並於蘇格蘭第三大城亞伯丁(Aberdeen)外海25公里,實現全球首座浮式離岸風場 - Hywind Scotland。另一座同樣也在蘇格蘭的Kincardine風場,在英國福廷綠能源(Flotation Energy) 開發下完成,目前是全球規模最大已商轉的浮式風場,讓英國執全球浮式離岸風電之牛耳。

 

為了加速推動浮式離岸風電的發展,英國政府規劃高達6000萬英鎊的經費協助新技術研發,包括由政府提撥3160萬英鎊推動綠色能源投資,及產業界超過3000萬英鎊資金,加速開發部署。發展計畫的重點將集中在研發風機連接海底電纜和基礎建設解決方案,找尋降低風險與成本的技術,另一方面擴大港口碼頭與後勤設施,完整規劃離岸風電組裝、營運和維護相關的供應與物流鏈,以加速拓展浮式風場,形成更具效益的規模經濟。

 

◎◎技術愈來愈成熟 商機也愈來愈可觀

 

相對於發展有成的固定式離岸風場,為何英國要投注更多心力,發展更困難的浮式離岸風場?這與台灣有什麼關係?

 

固定式風機多半只能設置在水深50米以內的海域,儘管隨著技術演進,現已可擴大設置於70米深水域,但事實上只要水深超過50米,究竟適合採用浮式或固定式風機,就需要再深入考量成本、技術與經濟效益等面向。

 

為了拓展更多的技術可行性,加快綠能發展,英國搶先投入浮式風場開發,不只著眼外海更豐沛的風力資源,更重要的是形成產業鏈,有效降低成本,促進經濟成長,創造更多就業機會。

 

台灣目前正進行離岸風電第三階段區塊競標,預計2026年後的十年間,每年釋出1.5GW電能。為了尋找新發電標的,不少開發商已表明鎖定更深的外海設置浮式離岸風場意向,讓台灣需要汲取英國領先全球的發展經驗。

 

以離岸風電複雜的海事工程來說,英國累積大量創新經驗,已能在短短8小時內就完成一座固定式風機架設,達到精準效率。以前述全球規模最大的Kincardine浮式離岸風場為例,同樣是在水深約60到80米的條件進行開發,與台灣未來計畫開發的海域自然環境相近,也很能具體分享營建浮式離岸風場的經驗。

 

尤其英國在發展浮式風場上累積諸多寶貴經驗與知識,包括如何商業化及水下結構模組化,而且舉凡海事施工實作技術、產業鏈串連、政策推動與制定、產官學連結、在地化與人才培訓等面向,皆可與台灣共享know-how。

 

 

◎◎英國大力發展氫能 減碳並創造經濟效益

 

不只如火如荼發展離岸風電,英國目前也大力推動綠色氫能,如倫敦、伯明罕、亞伯丁等大城,都紛紛推出氫能公車,使用氫燃料電池發電,具有低碳排,低空汙的優點。英國政府還計畫將氫能推廣到住宅暖氣供應系統及大眾運輸,如火車與渡輪都是研發中的對象。另一方面加強發展「氫能儲存」技術,結合離岸風電所產生的電能製氫,讓兩大綠能技術聯手,未來英國的能源,只會愈來愈潔淨。

 

英國政府計畫於 2050 年前,將全英國約20%至35% 的能源消耗,轉化成以綠色氫能為基礎的創新能源應用。綠色氫能預計在產業鏈中創造出高達十萬個工作機會,也推動能源密集產業藉由綠氫達到脫碳目標。

 

為了達到這個目標,英國政府以保證收購價格激勵開發商投入,有效地為消費者避免過高的電力生產成本。而大規模的氫能生產可望更有效大幅降低成本,進而擴大氫能的生產與開發。

 

◎◎從加速到整合 英國多面向建立綠能產業

 

特別值得借鏡的是,英國在發展綠能產業時不只是技術領先,更關鍵的是產官學「串連」的基本功紮得深。

 

以英國政府設立的「碳信託基金」(Carbon Trust)機制為例,採取產業與政府密切合作的模式,自2008年以來已陸續挹注1億1千萬英鎊的資金進行整合性研究發展計畫,與英國的商業、能源及產業策略部(Department for Business, Energy & Industrial Strategy)及蘇格蘭皇家財產局(Crown Estate Scotland)攜手合作,加快推動浮式離岸風場的設立流程。

 

「碳信託基金」推動的計畫包括為推動固定式風場與浮式風場而成立的「離岸風電加速器」(The Offshore Wind Accelerator)、「浮式離岸風電聯合產業計畫」(The Floating Wind JIP)、及鎖定降低環境危害與衝擊的「離岸風電再生能源聯合產業計畫」(The Offshore Wind Renewable JIP)。

 

在離岸風電達到規模後,2020年推出「整合器」(The Integrator)計畫,檢視離岸風電產業與基礎建設、技術發展之間的關係,把重點放在刺激「能源創新」的相關投資。

 

在浮式離岸風電的發展上,「碳信託基金」從2016年開始投入超過五百萬英鎊資金用於研究計畫,集結了BP(前英國石油)、殼牌、蘇格蘭電力再生能源(ScottishPower Renewables)、沃旭、德國安能、法國EDF、日本東北電力等17家不同的企業夥伴,進行跨國及跨產業的串連。這些研究計畫的關注焦點包括電力與繫泊系統、後勤服務、風機與基座優化、資產整合與監測等領域。

 

 

◎◎完美串連產官學交流 共同邁向「能源創新」

 

不只官方或半官方等組織的串連綜效,英國學界也積極投入綠能產業研究,如蘇格蘭格拉斯哥的斯特拉斯克萊德大學(University of Strathclyde),不僅設有綠能技術研究,也有專案小組探討離岸風電對漁業的影響。

 

此外,該大學與英國創新局(Innovate UK)、伊比德羅拉(Iberdrola)、西班牙再生能源研究中心(CENER)、英國離岸再生能源整合開發中心(Offshore Renewable Energy Catapult )等單位攜手,進行降低離岸風電成本的研究。該校學者表示,離岸風電效益會因時因地而有不同的影響;如何進一步達到最佳發電效能,長期追蹤葉片受力角度與發電效益的關聯,或降低風機疲勞與耗損的程度,皆是學界投入研究的重要目標。

 

因此斯特拉斯克萊德大學的教授Atilla Incecik建議,英國已針對綠能累積不少研究計畫,未來不妨與台灣進行雙邊合作,像是針對離岸風電的未來,進行更深度的合作與探討。

 

英國在台辦事處代表鄧元翰(John Dennis)提到,台英雙方早在20年前就開始能源領域的合作,未來也將持續推動交流與合作,提升雙邊產業發展效率,彼此分享優勢,讓「創新能源」發展,在雙方努力下更上層樓,共同邁向淨零目標。

 

有意與英國能源產業廠商合作的台灣廠商,請洽詢: info.taipei@fcdo.gov.uk

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