海底電纜 連接遠見與離岸風電的機會
海底電纜 連接遠見與離岸風電的機會
跨國海底電纜是近期熱門的新議題,對很多人來說,乍聽之下有如一個遙不可及的穿越劇,但又似乎有一些道理,加上政治的因素後,討論已經很難聚焦。其實建造跨國海底電纜跟離岸風場是一體兩面的事情,首要的條件應是確定再生能源之於臺灣是否有長期需求?當然這個答案不言而喻,臺灣絕對有長期的再生能源需求,除了滿足國際重要客戶的要求與企業 ESG 責任外,臺灣也必須負擔國際社會的責任,一起為延緩氣候變遷進行能源轉型,致力達成淨零減碳的目標。
接下來的問題就是再生能源要從何而來?在地開發是必然的選項,但是當目標的需求遠大於供給的量體與速度時,為了確保持續而穩定的供給,就應該考慮其他的選項,包含進口再生能源。
事實上,這個議題應該從能源轉型 (Energy Transition)、能源安全 (Energy Security)、能源組合 (energy Mix) 幾個不同面向來作思考,了解能源平衡 (Balancing Energy) 的重要性,最後再討論發電廠位置的分佈問題。
島國的能源合作
臺灣有對經濟發展極重要但耗電極巨的半導體與電子製造等產業,未來如果想要在全球AI數據中心的發展扮演重要的角色,更不可能繼續依賴石化燃料發電來供應這些中心的運作,必須提高再生能源的比例,以支持產業的永續發展。
臺灣太陽能開發已經進入緩慢成長的階段,在可預知的未來,除了尚在試驗階段的地熱及其他尚未成熟的再生能源技術外,確定能夠滿足島上龐大再生能源需求的有效解決方案即建造更多的離岸風場生產,或是利用跨國海底電纜從其他國家進口再生能源。
每個國家因為地理環境、基礎建設、產業組成的差異而有其適合發展的再生能源項目,跨國海底電纜可以增加能源組合的多樣性與彈性,貢獻海纜兩端國家的電網韌性。亞太市場再生能源與用電需求的持續增長,促進了區內不同電網相互連接的合作動力 (synergy)。這是長期為獨立電網的臺灣帶來改善能源安全與達到能源組合的多樣化的絕佳機會,進一步刺激再生能源的發展,加速能源轉型。
跨國海底電纜跟船舶載運燃料一樣都有風險與優勢,但都是可執行的能源運輸選項,對於提升能源安全各有貢獻。長距離的海底電纜輸電技術已臻成熟,歐洲數條上百公里長運營中的海底電纜就是技術可行性的實證。從實際的營運資料已經採用高壓直流 (HVDC) 輸電技術的損耗係數落在 3 %上下,無損其商業價值,因此國際市場上有許多更大規模的專案正在處於規劃或是建造階段。
同為島國的英國與新加坡,他們能源戰略中關於跨國海纜的規劃就很值得臺灣學習參考。
遠在地球另一邊的英國跟臺灣一樣產業用電佔了總體能源使用很大的比例,相異之處是英國有北海的油田,有與其他國家相接的管道天然氣,核能與其他能源平行發展。但是為了維持能源安全、多元化的能源組合以及國家的能源轉型目標,他們於積極發展再生能源之外,同時也計劃性的逐步完成與挪威、丹麥、法國等歐州國家建立相連的海底電纜,確保彼此的再生能源能夠互補供給與需求達到平衡,維持電網長期的穩定性。過去十年間,英國一口氣完成了六條跨國海纜,目前已有 8.84 GW 的傳輸容量。他們的目標是在 2030 年時達到 18 GW。
新加坡身為島國,由於國土面積限制,再生能源資源有限,因此採取了一個不同的能源轉型策略,即從鄰近國家進口低碳電力,同時鼓勵跨越國界發展再生能源,促成參與的國家合作建立區域電網,實現淨零減碳的目標。新加坡在 2022 年設定了大規模進口最高 4 GW 的低碳電力目標,被邀請企業提出的方案含括了自越南、柬埔寨、印尼、澳洲透過海底電纜將電傳送到星國。近期新加坡政府甚至將這個目標甚至上修至 2035 年的 6 GW,可見他們對於此事的高度重視,以及市場給予的正面回應與展現的商機。
不過跨國的工程勢必要面對複雜的國際政治與的法規環境,至少 8 到 10 年的專案時程及鉅額的投資,除了需要專業的開發商與投資者主導,政府的配合與支持有絕對的必要。目前每個國家的內部政治情勢及外部地緣政治影響,至少需要經歷數個有遠見及魄力的政治領袖與行政團隊接棒努力,才能畢竟其功。最重要的是,如果現在沒有開始計劃與行動,十年後還是不會有跨國海底電纜可供我們使用。
跨國海底電纜的商業基礎
當再生能源電廠發出來的過剩的電不被市場需要即失去經濟價值,無法送入電網就會變成棄電。太陽能與風電持續成長,他們間歇性發電的特性讓棄電的規模愈來愈大。電池儲能的成本與設置地點的抗爭問題必須考慮,氫能應用的基礎建設尚處於非常前期的階段,一樣有許多挑戰。
建置跨國海底電纜,能夠整合不同市場的電力需求,有效縮小棄電的問題。以臺灣和菲律賓為例,兩個國家都積極發展再生能源,風光更是達到目標最重要的組合,再生能源發電量只會越來越高,棄電這個問題遲早會浮上檯面。
臺灣與菲律賓最短距離不到 400 公里。根據雙邊官方的預估,2040 年時再生能源發電量都剛好各落在 1,700 億度上下。以過往全球市場的平均棄電率 3% 去推算,只要能善用台菲在不同時段電力需求的差異,透過連接兩國的海底電纜轉供,原本價值歸零的棄電將可以重新創造出可觀的經濟價值。
北邊的鄰國日本 2023 年他們的再生能源貢獻 2080 億度,單是太陽能加上風能的棄電量就高達 17.6 億度。假如他們有海底電纜與鄰國的電網相連,這些棄電都有機會華麗變身為每年數十億甚至上百億台幣的能源交易。
在這樣的基礎上籌建的跨國電纜,跟兩個國家總體的發電裝置容量不足的問題或者是市的常態場電價沒有直接的影響,甚至可以成為改善的方案之一。
逆風管理變革
將焦點移到臺灣的離岸風電產業,從 2023 年開始逐漸進入亂流區,雖然產業發展本來就有上有下,但總讓身處其中的人感到憂心,看不到何時可以再度迎風而上。區塊開發政策的成形在 2021/2022 年期間,當時的時空背景臺灣這樣的政策是領先世界上許多國家的,每年穩定的 1.5 GW 容量開發一直到 2035,雖然搭配在地化的要求,讓開發商與供應鍊可清楚預見未來的市場需求,制定參與或是投資的計畫。
但是烏俄戰爭開打後,歐洲國家開始積極推動倍數成長的離岸風電新開發案,吃緊的供應鏈與攀高的建造成本,加上地緣政治風險的敏感性大增,臺灣的相對競爭力開始反轉下降,原本優質的政策反而變成產業的枷鎖,滾動式檢討讓政策能與時俱進成為維持產業優勢的重要課題。
借鏡其他國家的經驗
在歐洲離岸風電已安裝容量領先的英國,先是將 2030 年的離岸風電目標大幅調高為 50 GW,經歷上一輪競標無人參與的窘境後,他們迅速調整規定與政策,吸引了眾多開發商參與投標,今年 9 月一次就發出共 5.3 GW 的裝置容量。工黨執政後,以政府資金積極成立大英能源公司 (Great Britain Energy),要直接投資再生能源項目,帶動產業往前進,確保他們設定的目標可以達成。
另一個風電大國丹麥迄今共有 2.7 GW 的離岸風電裝置容量,再生能源佔比已經超過七成,整個國家的用電需求不到臺灣的 1/8。為了持續推進離岸風場的建置,今年 (2024) 一次推出六個離岸風場共 6 GW 裝置容量的標案,開發商還能選擇建置額外容量用以製造氫能或是其他綠燃料,讓總裝置容量上看 10 GW。這六個風場被要求在 2030 年底前完工併網,不會收到政府的補貼,但會有官方出資自佔股 20%,對於投資人與融資銀行的信心有莫大的助益。除了能源安全與氣候目標外,丹麥政府計畫的是透過標案龐大的裝置容量,吸引開發資金投入與藉由經濟規模獲得好處。
擴大開發規模與找回市場優勢
臺灣的區塊開發每兩年推出一次 3 GW 的競標案,跟當前其他國際市場發展對比規模相對變小,在地化的政策又遇到諸多挑戰,結果就是這個發展計畫一開始推出時的叫好,遇到國際情勢的快速變化沒有及時反應,很快就失去競爭力與吸引力。
不過令人振奮的是經濟部終於宣告未來在地化的要求將與開發標案脫鉤,風場的建造成本有機會正常化,回歸自由市場的機制。
臺灣在全世界總用電量排名高居前 20 名,如此龐大的電力市場規模,再生能源的佔比才接近一成。為了達到國際社會共同制定的氣候目標,必須繼續提高再生能源的使用比例,所需要的綠色投資及其所帶來的巨大商業機會絕對是非常有吸引力的。
筆者建議應該立即重新檢討我們的氣候目標與再生能源的需求,設定更積極的能源轉型目標。針對離岸風電,將浮動式風場等新的技術納入考量,大幅拉高未來新一輪競標的裝置容量以期與他國際市場並駕齊驅,創造更加的市場優勢,吸引更多國際開發商與價值鏈的投入。
雖然捨棄在地化政策,但是因為市場的餅變大了,優質的本土廠商屆能利用擴大的需求與市場競爭取得更多參與的機會。另一方面,官方設計標案時也可以改採鼓勵臺灣國營或是私人企業與外國開發商合資等股權合作,從參與風場開發經營的切入點去支持在地的供應鏈。
政府的任務是建立明確的再生能源目標,並根據動態市場情況適時調整,確保已建立的框架和資源能有效容納擴大的市場。其餘的應該交給自由市場機制,讓產業自行找到出路。