電力互聯計畫　擴展區域間再生能能源發展路徑

短短幾年，國際電力網絡互聯項目的投資激增，乃是基於對再生能源的需求不斷增長，以及現代化和去碳電網的需求。這些投資有些來自於政府資金、私人投資者和國際金融機構，例如，目前正在開發從澳大利亞到新加坡、以及從摩洛哥到英國的電力互聯專案。談到開發預算，初步估計從日本拉到臺灣的電纜長度為 1,200 公里，而韓國僅為 220 公里，但這並不一定意味著該項目將是韓國項目成本的 6 倍。

採訪、撰文｜吳心恩

近年來，全球能源格局出現了顯著變化，受到減緩氣候變化和確保能源安全的需求驅動，越來越多的能源轉向再生能源。在這個轉型的過程中，另一個趨勢是發展互聯的海上電網項目，旨在連接鄰近國家的能源市場，以促進國際間再生能源資源的共享。

「沒有能源傳輸就沒有轉型 (No Energy transition without transmission)。」現任 Japan Interconnector 執行長奧利弗．桑特 (Oliver Senter) 表示。「我們的主要目標是建立高效能源傳輸所需的基礎設施，類似於道路或管道的基本骨幹。該基礎設施主要包括高壓直流 (HVDC) 電纜，尤其是海底電纜。觀察歐洲目前的趨勢，許多國家正在積極建設海底電網，超越僅是單純建設電纜。建立海上電網的概念需要從單一離岸風場的單獨出口電纜轉向更具凝聚力的海上電網。這樣的電網樣態要能提升能源安全、促進更多再生能源的整合，並最終降低各國能源轉型的成本。由於亞洲在海底電纜方面的經驗相對較少，我們與英國的經驗豐富公司 Frontier Power 合作，他們曾開發英國與德國之間長達 725 公里、容量達 1.4 GW的電力互聯 NeuConnect 專案。」

Japan Interconnector 執行長奧利弗．桑特 (Oliver Senter)

過去 5 年來，國際互聯海纜項目經歷了顯著的增長和發展。這些項目意旨在連接跨越國界的能源市場，促進彼此間再生資源共享，進而提高能源安全性。過去 5 年中，互聯接頭技術方面取得了顯著進步，特別是在高壓直流 (HVDC) 電纜和海底電纜的開發方面。這些技術進步致使在更長距離上進行更為有效可靠的電力傳輸成為可能。

「三年前，我們開始著手跨國海纜互聯的計畫。目前我們正在開發圍繞日本、韓國、臺灣和東南亞的海底電纜專案。其中一些旗艦專案包括「鰻魚計畫」(Project EEL)，連接九州與韓國之間，長達220公里；以及「鮪魚計畫」(Project TUNA)，連接九州、沖繩和臺灣，總長度達 1,200 公里。」奧利弗說道。

根據奧利弗表示，南韓項目的正式施工將在 2028 年開始，並於 2031 年開始運營。目前，團隊專注於設計工作、許可和其他必要的準備工作。值得注意的是，現行已經存在一條連接九州和南韓的海底電纜，它是一條光纖電纜，是東北亞電信基礎設施的常見組成部分。

「當我們評估自己所開發項目的設計時，我們會就先前項目遇到的路由和挑戰進行評估。從技術角度來看，韓國項目似乎相對簡單—它僅跨越了約 200 公里的距離，水深相對較淺，約 100 至 200 公尺，這有利於海纜的安裝。然而，尚有各種非技術性挑戰需要解決，包括政府間的協議、許可、當地漁民以及航道問題。」奧利弗表示。

相比之下，臺灣項目則更具技術複雜性。根據奧利弗所述，從九洲到臺灣的距離達 1,200 公里，中途經過沖繩，項目面臨相當長的距離挑戰。此外，水深顯著，達到約 1,000 公尺深，這進一步增加了項目的技術要求的複雜性。然而，由於臺灣半導體產業對再生能源的強烈需求，以及九州地區太陽能電力的過剩，這些技術挑戰有望克服，並使該專案具備經濟可行性。

「水深帶來了一些挑戰，主要因為電纜非常重。因此，當安裝電纜時，水深本身會對電纜以及參與安裝過程的船舶施加很大的壓力和應力。此外，較長的電纜更難以監控，因此我們計劃在沖繩設置中途登陸點，這不僅有助於監控電纜，還能為沖繩居民提供可再生能源和能源安全的額外好處。我們的目標是在 2020 年後期開始進行臺灣項目的建設，並在 2030 年初實現商業運營日期 (COD)。」奧利弗表示。

海上互聯專案的開發潛力

國際上許多國家已紛紛啟動了擴展其電力互聯網絡項目，特別是在再生能源資源豐富的地區。此一產業的擴展也導致了鄰近國家和地區之間新的互聯機制的建立。隨著人們越來越關注海上電網的發展，該電網也將離岸風電場和其他再生能源連接到陸上電網。海上電網為大規模再生能源發電項目提供了巨大潛力。

短短幾年，國際電力網絡互聯項目的投資激增，乃是基於對再生能源的需求不斷增長，以及現代化和去碳電網的需求。這些投資有些來自於政府資金、私人投資者和國際金融機構。例如，目前正在開發從澳大利亞到新加坡，以及從摩洛哥到英國的電力互聯專案。

這也意味著政府和監管機構必須建構支持國際電力網絡互聯項目發展的監管框架，包含簡化許可流程，促進跨境能源交易，確保公平和透明的市場機制。

「目前我們現有團隊大約有20人，分布在日本本土、沖繩、臺灣、南韓和英國。我們策略性地運用歐洲，特別是英國的專業知識，我們有一些工程師位於英國，主要是英國對於 HVDC 電纜的專業知識具有豐富經驗。團隊也具備擁有各項專業，包括工程專業知識、政治和外交、財務、利害關係人溝通以及地方發展方面的經驗。」奧利弗說道。

靈感來源：孫正義的超級電網計畫

談到跨區域海底電纜，不得不提到孫正義的超級電網計劃，也被稱為亞洲超級電網。初衷意旨建立一個廣泛的跨越亞洲多個國家的互聯互通的傳輸線網絡。其目標是促進再生能源，特別是太陽能和風能的有效傳輸，以滿足區域間不斷增長的能源需求，並減少對化石燃料的依賴。該計劃預劃透過高壓直流 (HVDC) 電纜將不同區域不同型態的再生能源相連，例如蒙古的太陽能案場和日本風場。這項雄心勃勃的項目就長遠來看，很有可能改變亞洲的能源格局，繼而促進並提升區域合作以及可持續發展。

「我們知道孫正義先生提出過亞洲超級電網的概念。我們確實從中汲取了一些靈感，孫正義在十多年前提出了這個概念，確實令人鼓舞。然而，他的項目面臨著重大挑戰之一就是其複雜性。他的目標是從蒙古運輸能源，單這一點就增加了項目的復雜性。」奧利弗指出。

亞洲超級電網計畫所提議的路線涉及通過中國，經過韓國再到達日本。此外，也希望與俄羅斯建立聯繫。然而，這條路線存在著重大的政治挑戰，並涉及眾多利益攸關者，使談判變得復雜。「相比之下，我們的方法更簡化，專注於兩個雙邊項目，或者是鄰近國家間的互聯項目。」奧利弗表示。

「這或許更為實際。這是一方面。我認為其他一些事情也發生了變化。實際上，10 年前，日本的可再生能源設施相對有限。太陽能市場剛開始興起，風能僅有少量存在。」奧利弗說。

奧利弗進一步說明，日本如今已安裝了大量的太陽能發電設施，初步估計超過 10 GW。隨著再生能源設施的普及，特別是那些不可調度和無法控制的自然能源，如太陽能，日本預計將出現電力過剩和相應的限制期。事實上，去年日本已經出現了嚴重的限制，九州地區約有 10％ 的太陽能能源被削減並未被使用。

這標誌著與當時亞洲超級電網被提出時所存在的時空背景下有著明顯的差異。「另外，另一項顯著的不同是，十年前，海底 HVDC 專案項目並不那麼常見。全世界僅有少數幾個項目。但現在，這個市場的發展相當穩定，有非常多的項目進行建置或開發。我們可以看到越來越多的項目出現，例如英國、德國、澳洲－新加坡[1] 之間的項目以及英國－摩洛哥[2] 之間的電力互聯計畫。」奧利弗表示。

挑戰、開發預算以及政治因素

即便國際上電力互聯項目，無論是陸上或海底的技術純熟，也有許多已建置完成甚至開發進行中的項目正在進行，跨區域電力互聯電網計畫需要考慮法律框架。根據日本和韓國的法律，以及可能適用於臺灣的法律，目前並不存在進口電力的概念。

「我們需要重新定義與電力相關的某些法規。這在其他國家已經做過了，比如在歐洲，這是很常見的做法。我們需要將這種監管概念引入亞洲，以確保這類項目的成功。」

談到開發預算，奧利弗表示以南韓項目的初始階段為例，估計需要大約 7,000 萬美元的預算，以推進該項目直至財務融資完成。在此之後，預計將需要約 20 億美元進行建設。資金的籌措以通過項目融資和基礎設施投資者（如養老基金）來進行。至於臺灣，雖然目前還沒有確切的估算，但由於電纜長度更長，預計會更昂貴。初步估計從日本拉到臺灣的電纜長度為1,200公里，而韓國僅為220公里，但這並不一定意味著該項目將是韓國項目成本的六倍。大約40% 的南韓項目開支歸因於變電站，另40% 則是電纜。

「高壓直流 (HVDC) 電纜對電力互聯網絡的項目至關重要。這項技術非常高效，能夠在長距離上傳輸大量能源，損失最小。通常，我們預計每 1,000 公里的電力損耗約為 3%。然而，用於水下傳輸的 HVDC 電纜比陸地上使用的更複雜，因為需要絕緣材料，以及與維護相關的挑戰。我們預期這些電纜的壽命至少為 40 年。絕緣材料稱為 XLPE（交聯聚乙烯），是一個非常關鍵的組成部分。此外，船舶也是我們項目所需的另一項關鍵技術。」奧利弗指出。

佈纜船體越大越好，因為重量和尺寸限制，600 公里的距離無法將所有電纜都裝在一艘船上，因此，電纜鋪設涉及分段和接合，亦增加了複雜性和風險。目前世界上能夠處理更長電纜的大型佈纜船已問世，有助於解決這些挑戰。

為建立全面的海上電網，不僅僅只是進行電纜鋪設，最重要的目標是將國與國，或是區域和區域間的離岸網路連接起來。「這需要特殊的變電站，如浮動式或海上變電站，引入了進一步的技術複雜性。過去十年在這些領域已經取得了重大進展，但它們仍然是前沿技術。」奧利弗表示。

奧利弗指出，如果有一些島嶼可用，可以考慮將變電站放置在其中一個島上。然而，為這些變電站確保所需的土地可能會相當具有挑戰性，特別是在像沖繩這樣土地供應可能有限的地區。雖然將變電站放在島上是一個更簡單、更便宜、更容易的選擇，但擁有離岸變電站（無論是固定底部還是浮動的）將提供更多的靈活性和可擴展性，也將使離岸電網更具模塊化且更容易擴展。

電力互聯計畫　進一步擴展區域間再生能能源發展路徑

電力互聯網絡的建置或許涉及一些前沿技術的開發，也有政治以及財務因素必須考量，但其中一個主要好處是降低電力價格。舉例來說，通過連接日本和台灣兩個獨立市場，政府可以利用價格差異，在一個市場的電價高時從另一個更便宜的市場進口電力，從而降低兩國的平均電力成本。

從環境的角度來看，主要優勢在於能夠將更多可再生能源納入電網中。目前，日本面臨著過剩的太陽能電力導致削減，而臺灣則試圖增加其再生能源產能。通過連接兩區域間電力網絡，一個區域的多餘再生能源可以在另一個區域的高產期間被利用。這有助於最大程度地利用再生資源並減少浪費。此外，增強電網連接有助於提高能源安全性。更強大的互連電網在需求高峰或供應中斷時提供備用支持，增強了能源系統的整體韌性。

「透過從臺灣延伸至日本，再延伸至韓國的電力互聯網絡，我們實際上正在整合不同的市場，並將再生資源效益擴展到最大。不僅加速再生能源的開發，也提供了風場選擇地點的靈活性。與其僅限於特定地區進行離岸風場開發，探索日本和韓國水域的機會，同時將電力傳輸到臺灣也是另一個值得思考的發展路徑。這個概念符合迫切需要推進再生能源計劃需求，特別是在臺灣，以及日本和南韓。」奧利弗表示。

Note:
[1] 澳洲政府於今 (2024) 年 8 月 21 日核准了澳亞電力連接計畫 (AAPowerLink)，將斥資約 200 億美元，於澳洲至新加坡之間舖設4,300公里的海底電纜，將位在澳洲北領地 (Northern Territory)，裝置容量約 20 GW 的太陽光電，送往新加坡使用，以解決新加坡國土面積有限，無法大規模架設光電的困境。
[2] Xlinks 摩洛哥 - 英國電力項目意旨連結 10.5 GW 的再生能源發電量以及 20 GWh 的電池儲能，藉由一條 3.6 GW的 HVDC 加以串聯，可將摩洛哥的太陽能和風能輸送至英國。摩洛哥的天氣更加穩定，因此即使在深冬，也能提供穩定的太陽能發電能力。