2013年1月28日 星期一

核能之外,真的別無他法嗎?―海上風力發電廠


「茨城的鹿島港外海將興建50座全球最大250兆瓦的海上風力發電廠」

日本通過目前在國內仍然不多見的海上風力發電所建設計劃。茨城縣於鹿島港外海興建海上風力發電所的計劃,將以大型風車提供250兆瓦的電力。大型風車預計於六年後的2017開始正式運轉,預料若達成完全運轉的話,將可提供茨城縣內16%的家庭用電。

根據茨城縣的能源計劃,可提供5兆瓦電力的50座大型風車將由兩家民間的風力發電公司接手,合計將提供250兆瓦的電力。假如將風力發電的運轉率設定為30%,則一年約可提供6.57億度(千瓦/小時)的電力。約等於18萬個一般家庭的使用電量,將可應付茨城縣內約16%的家庭用電。

雖然海上風力發電廠在日本極為稀少,許多國家已經擁有大型的海上風力發電廠。目前最大型的海上風力發電廠位於英國中部的威尼島外海,可提供的電力約達367兆瓦。而日本鹿島港外海的發電計畫也屬世界屈指的規模。除此之外,2012年末更有七家日本製造業大廠加入興建計劃,計劃在離陸地距離較近的海底架設「著床式」的固定發電設備,場所、費用的評估皆在進行中。

為了成立以新興能源之特別目的公司,地方的企業與團體也計畫出資進行合作。設年後未滿7.5兆瓦的海上風力發電廠將於日本各地興建,目標是於10年後興建超過百座的海上風力發電廠。

除了「著床式」的固定海上風力發電機,「浮體式」海上風力發電機也正在研發中。浮體式發電機由於漂浮在海上,可以克服的地理環境比起著床式的海上風力發電機要多。但是如此一來,送回陸地的電纜長度將會加長,不僅對漁業會造成影響,世界上的先例也較少。對於如何減少成本、架設設備等等,相關的實證研究也正在進行。

相關計劃在日本各地紛紛展開。在2012年底,NEDO(獨立行政法人,新能源與產業既設綜合開發機構)與東京電力公司已經於千葉縣的銚子市近海完成高度達126公尺、風車直徑93公尺的大型風車,是目前日本最大的海上風力發電設備。單台的發電量最大可至2.4兆瓦。經過檢查與試轉,預計於2013年1月開始運轉發電。相關的調查則將持續進行至2015年3月。

海上風力發電因為建設在無人的海域,引起破壞景觀與噪音等問題的可能性較低。在陸地上建設風力發電廠時,風力良好但受限於地理位置而無法興建的可能性較高。另外因為干擾道路通行而必須放棄興建的例子也不少。再者,海上的風況向來認為比陸上的風況穩定。事實上,海上風力發電已在歐洲各國急速的普及,並成功地提供高度電力。

然而,海上風力發電廠的興建成本成為目前的問題。發電機於陸地上製造完成後,必須由船運至近海,並用設於近海的起重機將發電機置於預定位置。比起陸上的風力發電花時間也更花精力。而除了風車本身之外還需要變電設備。而為了將電力回送至陸地則必須設置海底電纜線,相當耗費成本。而即使海上風力發電正式開始供電,也必須耗費十年左右才能打平建設成本。為了使得海上風力發電可以真正達到實用化,開發低成本的設備興建方法是NEDO目前緊急的課題。

在外必須面對的問題是,雖然歐洲方電對於海上風況的評價一般來說優於陸上風況,但是日本的氣候條件與歐洲不同,把歐洲經驗直接套用於日本也有其危險性。另外,日本海測與太平洋測的氣候環境也被認為有差異。普遍來講,在興建陸上的風力發電設廠時,NEDO所公佈的各地風況資料是重要的資訊評估來源。但是對於海上風力發電廠來說,並沒有各地的風況資料可以參考,業者必須自行於興建預定地檢討各種風況。

為此,NEDO將在太平洋測(銚子市近海)以及日本海側(北九州市近海)針對氣象差異以及風況持續研究,提供企業與民間團體參考。

參考新聞
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1208/29/news053.html
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1209/06/news010.html
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1210/26/news023.html

另可參考NEDO網站
http://www.nedo.go.jp/fuusha/itv_ito.html

新聞圖片來源
http://www.nedo.go.jp/fuusha/haikei.html

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