名家論
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2023.06.06 能源
小水力發電現況與挑戰/游景雲
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2023.06.06 能源
小水力發電現況與挑戰/游景雲
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作者:臺灣大學土木工程學系教授、水工試驗所主任/游景雲
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我國在2016年提出能源轉型政策,訂定於2025年再生能源發電占比20%政策目標,其中太陽光電裝置容量達20GW,風力發電設置目標 6.9 GW(陸域1.2 GW、離岸5.7 GW)、水力發電裝置容量目標達 2,150 MW。在2022年也公布了2050淨零排放路徑及策略,其中能源轉型也居四大策略之首要,也規劃太陽光電裝置容量在2030將達到40-80GW以上,離岸離岸風電裝置量則目標為 40-55 GW。以國內目前慣常水力發電容量2094MW、相較於過去108年2092MW,未來目標2150MW,在國家長期的計畫中,水力發電的角色並不吃重。

 

然而,水力發電具有操作彈性,可以根據電力需求快速調整發電量,用作調節供電量緩衝尖峰負載的電廠。除慣常性發電外,抽蓄水力發電設施雖然不列為再生能源項目,但其為相當有效、經濟的大型儲能設施,可作為能源調節的重要樞紐,但水力發電也有受到氣候條件影響,當枯旱年時操作則更顯限縮,救水或救電常為決策兩難。

 

在國家長期能源發展中,水力發電的成長並未受到高度期待。其中一個原因是良好的大型水力發電場址越來越難以覓得。此外,過去的大型水力發電通常需要建造跨河構造物以蓄水和穩定流量、流況,對環境容易產生巨大衝擊,常有破壞破壞生態環境之慮。隨著社會的高度發展,民眾對於壩堰等基礎設施的接受度越來越低,無論在國內還是國外皆是如此。也因此,在2025年能源轉型的規劃中,原訂慣常水力發電成長的50MW容量,目前推估應只有一半約25MW的成長,也多數來自所謂的小水力發電相關規劃。

 

所謂的小水力概念上是比較不需要大型結構設施的水力發電系統,然而各國對於小水力的定義不盡相同,以美國為例,美國能源部定義小水力為30MW以下到100KW、在下則為微水力系統,聯合國則常採用10MW作為小水力的容量上限,台灣依據現行《再生能源發展條例》定義,小水力發電是指利用圳路或既有水利設施,設置未達20MW的水力發電系統。整體上規模較小,對環境較友善、工程簡易且工程成本較低。

 

先前傳出爭議的世豐電廠,其機組則分別為18.1、19MW,由此可知,實際上小水力發電因其效率關係,仍多有一定規模,但再立意良好的工程,也會因為規劃、溝通等面向的問題,而招致輿論反對,因此如單純以此一案例來評斷小水力發電的環境影響,並不妥適。

 

目前政府正積極推動小水力發電並拓展其適用之型式與範圍。然而,在推行上仍有許多仍待克服的問題。在過去多有倡議增加躉購費率與小水力認定範圍,認為即可促使小水力蓬勃發展。但躉購費率牽涉到再生能源對於國家的社會價值,作為政策工具需反映再生能源不同面向價值,太高則會造成無效率的開發,太低則會失去刺激產業發展的誘因,且經濟價值外也須考慮財務規劃,而認定範圍應回歸再生能源本質,不應過於寬鬆而致浮濫。

 

此外,仍需要努力的則是在行政、法規上改善,減少投入業者執行上的門檻跟困難,透過降低小水力發電設置上的交易成本或制度費用,避免造成資源內耗。因此後續配套法規措施合理規劃簡化,如設立行政單一窗口行政服務等,使民間投入困難降低。長期上,也應由主管機關依其專業,對於國內潛在場址進行完整詳細整體調查、如場址基本資料、流量的定期監測等,並建立資料庫系統,掌握區段發電潛能量,擴展為河川小水力管理系統。而未來更可在制度上鼓勵透過公私協力,增加小水力的開發能量。

 

整體上,小水力發電依然擔任著國內能源結構中不可或缺的一部分。水資源、能源、糧食之間實則存有相互關連與影響,隨著氣候變遷與經濟發展的推進,如何達到平衡與最佳化的配置與使用,均成為了世界各國所深度關注的重要議題。在同一個經濟體系中,這些自然資源的整體管理運用是緊密且不可分割的。台灣身為一個獨立的島嶼國家,自然資源缺乏,也對此相關議均應有更高的警覺與關注。

 

(本文內容為作者個人觀點,不代表本部立場)

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