專家專欄

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離岸再生能源與躉購電價

陳建宏 教授
國立臺灣海洋大學系 統工程暨造船學系


由於全球暖化問題的日益嚴重,低碳新能源的開發已得到舉世的認同,而這些技術的發展也成為國家新競爭力的指標之一。不過低碳能源通常是能量密度相對低、技術相對不成熟、成本相對高的再生能源,與過去人類長時間採用化石燃料所發展出來的既存技術相比,這些新能源技術在市場上可說是不具競爭力。所以,再生能源科技如果要進入競爭激烈的競技場,並能刺激投資、讓技術持續改良、創新,顯然必須要有適當的誘因來平衡新能源科技的劣勢。在這當中,最具衝擊性的誘因之一乃是躉購電價制度的建立,國外這幾十年來的執行成果顯示:此一制度確實可為再生能源技術帶來明顯的成長。

 

圖1  臺灣是擁有豐富海洋能的海洋國家。

躉購電價保證再生能源發電計畫每度電的收購價格,這個價格通常比化石燃料發電的價格高,藉以克服再生能源技術初期開發需較高資金成本的障礙。對再生能源開發計畫的開發商、投資者、與金融業者而言,躉購電價創造出一個明確的長期(15-25年)購電價格,讓投資環境變得安全、且具吸引力;而透過機組的實際運作,技術能不斷改善,成本持續降低,再生能源的開發進入良性的循環,產業鏈也因此有機會逐步建立起來。

自1978年美國卡特總統首度簽署躉購電價法案(當時稱為「國家能源法案」,National Energy Act)以來,全球已有許多國家執行過各種不同架構的躉購電價計畫,並持續微調精進,刺激了更多的投資,也產生了更大的開發計畫案。除美國之外,早期(1990年代)進行躉購電價實驗的國家主要集中在歐洲地區,包括德國、瑞士、義大利、丹麥、印度、西班牙、希臘、斯里蘭卡、瑞典、葡萄牙、挪威、以及斯洛維尼亞,其中西班牙和德國的躉購費率政策相當成功,再生能源產業得到長足的成長,因此這兩個國家也成為世界各國爭相取經的對象。進入二十一世紀之後,躉購費率的策略已經風行全球,成為各國發展再生能源產業的重要利器。

圖2  海洋能源的開發需要有適當的躉購電價策略的支持。

早期的躉購電價是建基在現行零售電價的百分比機制之上,這對低成本技術的再生能源(像是風能)而言,確實具有誘因。然而此等機制並未考慮電力成本的波動性,投資者對此等不確定性和不可預測性並不滿意,同時也造成計畫融資成本的提高,誘因仍是有限。進入廿一世紀之後,躉購電價的計算開始採用另外一種較為合理的模式,就是根據成本來進行分析,計入發電成本與適當比例的收益,因此費率會隨著發電技術的類型、設置的地點、規模與地區而有所不同。

如今我國正積極發展離岸風電與太陽能光電之際,能源局也訂出相關的躉購電價,並逐年修訂,以吸引國外有經驗的開發商、以及國內有興趣的企業投入,以過去幾個月的實施成果來看,顯然優渥的躉購電價是可以吸引許多廠商的投入。

相較於離岸風能和太陽能,海洋能的發電技術算是相當不成熟,目前全球都還沒有大規模利用海洋能發電的實例,許多技術上的挑戰仍有待進一步的克服。不過,最近幾年來,國內一些對開發海洋能開發相當執著的廠商,不斷呼籲能源局提高海洋能的躉購費率,以2018年的公告費率來看,海洋能為每度電2.3226元,在各種再生能源中居墊底的地位,遠低於離岸風電的5.8141元,地熱能的5.1956元,太陽光電的4.2429-5.2827元,就現今技術成熟度而言,這個價格確實偏低。

圖3  海洋能的開發仍相當不成熟,適當的躉購電價將有助國內廠商的投入意願。

另外,雖然海洋能的發展尚未商轉化,仍有一些國家訂有相關的躉購費率,以鼓勵該國的開發者投入人力與物力於技術的創新。就波浪能而言,葡萄牙的費率是每一度電0.23歐元,義大利是0.34歐元,法國是0.15歐元,愛爾蘭0.26歐元,數年前西班牙訂定的費率也是0.34歐元。我們可以發現,即使各國的費率有相當幅度的差異,但這些費率都遠高於我國目前所訂定的價格;能源局未來在制定波浪能與其他海洋能的費率時,確實有空間可以考慮費率的提升。如果能源局認為國家需有適當的躉購電價政策,才能吸引開發商來投資我國離岸風場的開發,那海洋能的開發又何其不然?

海洋能因其成熟度遠不如風能和太陽能,許多技術仍在摸索之中,適當的躉購電價政策將具有技術開發的引導作用,對有意投入相關研發的國內業者將具有鼓勵意義,若能因此發展出適合於亞洲地區、且具競爭力的海洋能發電技術,則更可凸顯政策之佳美。目前我國有一些波浪能的開發業者即將進行原型機組的實海域測試,額定發電功率可達500 kW,雖然這個數字與離岸風能單機裝置容量相比,可說是小巫見大巫,但對全球海洋能的發展卻具有深刻的指標性意義,在此時刻,能源局若能制定出適當的躉購費率,並與時俱進,相信是可振奮國內的開發廠商。