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2019年日本和韓國海上風電 Japan & South Korea Floating Offshore Wind 2019
2020/01
Knowledge Transfer Network, UK
https://admin.ktn-uk.co.uk/app/uploads/2019/08/09_KTN_JPSK_FloatingWind_v7.pdf
一、前言
全球風能協會(Global Wind Energy Council, GWEC)出版的「2020年全球離岸風電報告(註1) 」中指出,全球離岸風電市場概分為發展成熟的市場、正在發展中的新興市場與處於準備階段的新市場,而臺灣、韓國與日本同則被列為第二類的新興市場。2019年,離岸風電已占全球風電新增裝機容量的10%,隨著新市場擴展以及全球能源轉型加速,GWEC預計2025年,離岸風電將占總風電裝機容量的20%以上。
目前各國政府正積極研擬長期減碳目標與策略,而離岸風電則被視為亞洲最具前瞻性的產業之一,藉由韓國與日本離岸風電相關政策與產業發展現況,可協助台灣更深入了解鄰近國家的產業動向及未來發展的參考。

二、韓國
(一)政策發展
1.主要政策
韓國是全球前五大進口化石燃料的國家之一,因此,為降低原油和液化天然氣進口的依賴,2017年底公布「2017-2031年第八期長期電力供需基本計畫(The 8 th Basic Plan for Long-term Electricity Supply and Demand 2017 - 2031)」,並以需求端管理與能源效率管理建立更平衡的電力供應策略。此外,「2030年再生能源實施計畫 (Renewable Energy 2030 Implementation Plan, RE2030)」預計在2030年前將再生能源從目前的總發電量的6%提高到20%。RE2030透過大規模開發再生能源項目(包括離岸風電)以降低開發成本,並預計可在2018-2022年期間創造65,000個再生能源工作機會。

2.立法強制規定再生能源發電占比
2012年韓國為了降低成本並鼓勵競爭,從原先的「躉購費率制度」(Feed-in Tariffs,FiT)轉變為「配額制度」(Renewable Portfolio Standard,RPS),RPS並強制規定擁有發電能力大於500MW的企業至少要利用5%(2018年)的再生能源進行發電,並以每年提高1%的速度逐年調升,到2023年再生能源發電占比將達10%,若違反規定則將處以該年平均REC價格的150%罰款。

3.財務支持
除RPS外,還有支持再生能源法規(Renewable Support Regulations),規劃總計100億韓元的款項貸款給開發商安裝再生能源設備,還款期限則設為10年,最多還可再延期5年。

(二)主要研發項目
中央政府的資金大多用於研發示範性離岸風電,而浮動式離岸風電的研發資金主要來自蔚山市政府與蔚山地區的工業合作夥伴。主要是因為蔚山地區擁有密集的重工業製造基地(特別是在造船業)和大量港口,這使其非常適合開發浮動式離岸風電的供應鏈,以促進經濟發展。因此在技術發展方向著重風力渦輪機與柱型浮筒式、半潛式與圓錐浮筒式等3種類型的浮動平台的研發,而驅動研發要素則以生物影響與監測、優化離岸風電港口基礎設施、利害關係人管理等方向為主。

(三)產業發展
1.發展條件
韓國東海岸水深迅速增加到60 m以上,較適合發展浮動式離岸風電;西部海岸水深約落在10-60 m間,因此西部近岸具發展固定式離岸風電潛力。在風速條件上,韓國海拔80 m處的風速為6-8 m/ s,且平均每年會受到3-4次風速50 m/s以上的颱風侵襲。在環境條件上需特別注意的是韓國的海底地形變化多端,發展離岸風電必須將南部的硬玄武岩地形與北部的河口淤泥條件納入評估。此外,韓國離岸風電場的平均離岸距離約為10公里,由於近岸發展導致附近居民與漁業團體對離岸風電場設置的反對聲浪,利害關係人管理也因而成為韓國發展離岸風電必須面臨的挑戰之一。

2.市場概況
韓國的離岸風電市場尚處於開發階段,在2017年以前僅有8MW的示範性風力渦輪機,之後第一個商用離岸風電場(產能為30MW)開始投入生產,目前在蔚山(Ulsan)附近共有22個離岸風電項目(總計4.8GW)正在開發或評估中。雖然現階段裝機總容量不到0.04 GW,但是政府設定到2030年達到12GW的目標可望驅動離岸風電市場的成長。

三、日本
(一)主要政策支持
1.重要政策
2018年日本發布重要的能源計畫「5th Strategic Energy Plan」,提出了日本到2030年再生能源總發電量達22-24%的能源目標及2050年的長期政策規劃。並考量「3E’s + S 」:安全性(Safety)、能源安全(Energy Security)、經濟效率(Economic Efficiency)、對環境的影響(Environmental Impact),從這4個主要支柱中評估最佳能源組合策略。其中,風力發電的階段性目標預計於2030年時達總發電量的1.7%,相當於10GW的離岸風電發電量,並細分為6 GW固定式離岸風電和4 GW浮動式離岸風電,日本風能協會(the Japanese Wind Power Association, JWPA)並預測2050年時將可達到總發電量10%的目標。

2.財務支持
2012年起日本開始採用以價格管理FiT制度,取代先前以數量進行管理的RPS制度。日本的FiT的價格每年都會重新審查,在2017-2019年間價格約落在3.4美分/ kWh。

3.提供清晰的離岸風電開發流程
2018年訂定促進運用海洋資源進行再生能源發電的法案(Act of Promotion of Utilisation of Sea Areas in Development of Power Generation Using Maritime Renewable Energy Resources),提供發展離岸風電的支持性措施:
(1)允許風電場營運商租用選定的場址30年(以前只能使用3-5年);
(2)促進擴大應用領海的資源,不再限於港口地區發展再生能源。這一點對日本的離岸風電產業發電尤為重要,因為港口地區常因當地法律與居民反對而面臨挑戰;
(3)劃定可以開發離岸風電的「推廣區」;
(4)為招標過程建立明確的規則;
(5)保障企業的區域開發權。

(二)主要研發項目
日本浮動式離岸風電的研發資金大部分來自政府,主要用於建設大型的示範性風電場,例如福島的 FORWARD浮動式離岸風電示範項目。在技術研發上,因國內缺乏渦輪機供應鏈,故而聚焦浮動平台(如浮筒式及半潛式平台)設計方面,開發可適應渦輪機任何型號及逐漸大型化的趨勢。而驅動研發要素則以著重生物影響與監測、降低開發成本與利害關係人管理等方面。

(三)產業發展
1.發展條件
日本80%的離岸風能資源位於近岸且水深可達100 m以上,尤其在東部近岸水深迅速增加到60 m以上,而北部在水深80 m時風速則可高達6.5-8.5 m/s。再加上日本經常發生地震,可能導致海嘯損壞離岸風電場,所以浮動式離岸風電技術對於地震和海嘯復原力上皆優於固定式離岸風電,因此日本的環境條件較有利於發展浮動式離岸風電。但夏季和秋季初常有颱風,平均每年會有20個以上颱風侵襲日本成為其發展所要面臨的挑戰。
此外,目前除了福島FORWARD浮動型離岸風電示範項目離岸16公里外,多數風場均離岸不到5公里;而正在進行環境影響評估的海洋區開發項目離岸距離也不到20公里。但此種海域往往屬於漁業的捕撈區,易受到當地區民與漁業團體的反彈,因此日本已成立小組協調主要利益相關者之間的溝通,而類似問題在歐洲市場則透過向更遠的海域發展離岸風電場而解決。

2.市場概況
與歐洲相比,日本的離岸風電市場屬早期階段,僅有小型研發或示範性的風力渦輪機在運轉中,並無大規模的風電場。截至2019年初,僅安裝20MW的離岸風電項目,但正在津輕市、秋田縣北部及南部、陸奧灣、山口縣、長崎縣及5各主要港口進行環境影響評估,其累計裝機容量則高達5.4 GW。然而,日本政府已制定到2050年的離岸風電的發展路線和開發流程,支持增加裝機容量。

參考文獻
註1.Global Wind Energy Council (2020). Global Offshore Wind Report 2020.
https://outlook.stpi.narl.org.tw/index/tdop/detail?tdpId=4b11410073dc2dda0173e6a5ad015f3f

謝汎琪
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