2050年淨零碳排,政府該開始思考「黑潮發電」等海洋能源相關政策

2050年淨零碳排,政府該開始思考「黑潮發電」等海洋能源相關政策
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我們想讓你知道的是

台灣的海洋能技術離真正商轉尚有一段距離,但必須從現在開始將海洋能源做為我國2030年的能源技術發展的趨勢選項,如果現在不努力發展海洋能,未來可能就來不及了!

文:莊閔傑(天容寶節能科技技術部經理)

提到在台灣發展海洋能,許多人的第一想法就是海洋能資源非常豐富,但隨之而來便是成本、維護費很高、技術不成熟,還會有環保團體、漁民抗議,遇到颱風該怎麼辦等等疑問。

的確,台灣四面環海,海岸線長達1448公里,號稱海洋國家,但是我們對於海洋的認識卻很少,自法國巴黎於1799年頒發第一個擷取海洋能的技術專利給吉拉德(Girard)父子以來,至今已經過了200多年,全球真正開發與應用海洋能卻是近二、三十年才開始,相關的技術仍在萌芽的階段,有待進一步的突破,才有可能進入商轉。

淨零碳排的目標已經設立,發電端該如何跟上?

今年4/22世界地球日,40個國家的領導人響應美國總統拜登發起的領導人氣候峰會(Leaders Summit on Climate),各國輪番對氣候宣戰,喊出新的減碳目標。美國總統拜登在開幕致辭中說:「科學家告訴我們,這是決定性的十年——這是我們必須做出決定,以避免氣候危機最糟糕後果的十年。」「美國2030年之前要將碳排放量在2005年的基礎上減少50-52%。」

這個新的承諾也意味著,美國人的生活方式將發生重大改變,煤炭將會從電力組合中消失,耗油量大的汽車和卡車將必須使用電力。

目前全球已有128的國家設下2050年淨零目標,蔡英文總統也終於開口喊出「2050淨零轉型是全世界的目標,也是台灣的目標!」,並指出「政府已經開始評估及規劃台灣在2050年達到淨零碳排目標的可能性。」

歐盟計畫兩年後課徵「碳關稅」,美國也表示朝此方向規畫,產業界對碳關稅壓力深感焦慮,台灣是全球科技產業重要的供應鏈夥伴,許多國際大廠皆已要求旗下的供應鏈廠商承諾產品使用100% 的再生能源,「未來產業若沒有能力參與綠電等永續議題,就會被排除在世界的供應鏈之外。」

目前台積電已經帶頭將供應鏈碳足跡及減碳績效列入公司採購重要指標,要求設備供應商在2030年前必須節能20%,並將其列為採購評選標準,若沒有達標,將可能失掉台積電不少生意。

此外,台積電、台達電、友達、台灣微軟、光寶、宏碁、和碩聯合科技、華碩電腦等大廠等八家科技巨頭率先決定在六月共組「台灣氣候聯盟」,主動承諾減碳目標,終極目標是在2050年之前達成製程百分百使用再生能源,除帶領各自的供應鏈一起做,也向大眾倡議減碳。

台電綠能小旅行 旋轉樂章令人難忘(1)
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海洋發電中,台灣在「黑潮發電」已有領先地位

筆者曾投書〈水情告急、綠能不足,「靠海發電」可能是台灣半導體業產能危機的解方〉一文,現在缺水、缺電已反應出氣候變遷問題,在全球暖化越來越嚴重的情況下,未來低碳電力與零碳電力將是重點,對減碳的需求將會越來越迫切,未來幾年,台灣除了台積電等半導體大廠擴廠需求之外,還有電動車的用電成長,對再生能源的需求將會越來越高。

然而目前台灣再生能源發展已經陷入瓶頸,太陽能與風力發電佔能源結構比例已經趨於飽和,動輒影響農漁業發展,甚至破壞原有的生態,未來大幅擴張的機會有限。

因此,為了國家長遠的發展,實現「2050年淨零碳」目標,台灣發展海洋能已經是「非做不可的事情」海洋能不僅僅是台灣半導體業產能危機的解方,更將是所有產業未來發展最需要的能源方式。

台灣自2009年開始推動「國家能源型計畫」起,將海洋能源訂為六大發展主軸之一,第二期國家型科技計畫主軸專案計畫(2014年至2018年)進行波浪與黑潮關鍵技術研發。

其中,國人自行研發的黑潮發電先導示範計畫,已成功於黑潮主流進行50kW洋流能單元發電機測試,並已取得不錯的研究成果,國家海洋研究院也在中山大學研發團隊協助下,完成國家級洋流能測試場的優選規劃,選定台東縣迦藍(富岡)和新港漁港為洋流發電基地港,未來將有機會在2025年前完成2MW(百萬瓦。2MW每天可產四萬八千度電)商轉機研發測試,並朝國際洋流發電機組測試海域方向發展。

產業準備好了,但還在等待「海洋能源」的相關政策

雖然台灣在黑潮洋流發電技術居世界領先地位,但台灣東部海域環境資料嚴重缺乏,必須進行全面調查及洋流能潛能評估方能有效運用,由於沒有詳細、準確的資源分布資料,因此產業界難以了解區域性資源的特性,而這些特性對發電系統的參數調校卻是非常重要,須了解這些特性對能源擷取與發電衝擊的效應,才有辦法開發出效率較高的機組系統。

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此外,在相應配套方面,例如發電與併網形式、基礎建設如港埠設施、工作船隻等配套方案,以及後續商業化應用所需的發展策略等皆尚未完善。

針對海洋能源之開發規劃,政府直到2019年才立法通過《海洋基本法》,2020年才完成「國家海洋政策白皮書」,但截至目前為止,仍未明確制定開發海洋能源之相關規範,亦未提出針對海洋能源發電場之環境影響評估措施,亦未完成海洋空間規劃,這將不利於業者未來申請設置海洋能裝置。

雖然現在台灣的海洋能技術離真正商轉尚有一段距離,但必須從現在開始將海洋能源做為我國2030年的能源技術發展的趨勢選項,如果現在不努力發展海洋能,未來可能就來不及了!

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責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航


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【影音】整理數十萬張空拍影像,就像一場馬拉松:看見・齊柏林基金會「數位典藏」計畫

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我們想讓你知道的是

「透過影像為環境發聲」是齊柏林畢生在做的事,也是看見・齊柏林基金會要接力做下去的事。打造一座把台灣存起來的影像資料庫,讓齊柏林留下的影像資產得以傳承世代,「數位典藏」計畫需要你我一同支持響應。

2017年,《看見台灣》的導演齊柏林匆匆離開這個世界,留下無數珍貴空拍影像資產;這些跨越1990年代到2017年、長達25年台灣自然與人文地景變遷的真實紀錄,不只保留了台灣之美,更在學術研究、環保倡議和環境教育上有著無可取代的價值。然而,龐大的影像素材需要經過「數位典藏」才能被有效應用,因此「看見・齊柏林基金會」成立的初衷,就是為了承接數位典藏的使命,讓齊導畢生的心血,能夠世代傳承,發揮永續的影響力。經過兩年的摸索,基金會最終研擬出最合適的數位典藏計畫,不只將齊導作品數位化、分類歸檔,更要建置線上影像資料庫,並將繼續記錄台灣的使命傳承下去。

根據看見・齊柏林基金會統計,齊柏林導演在空中拍攝超過2500小時所累積的影像,約為10萬張空拍底片、50萬張數位照片,上千小時的空拍影片;要為如此龐大的影像資料建檔與整理,勢必耗費許多金錢、時間與人力。不過,只要能集結眾人之力,這一場數位典藏人員及專業志工接力的馬拉松,將會是美麗而撼動人心的一段旅程。

「數位典藏」做什麼?

數位典藏(digital archive),意思是將有保存價值的實體或非實體資料,透過數位化(諸如攝影、掃描、影音拍攝、全文輸入等)與加上屬性資料等詮釋資料(Metadata),建立數位檔案的形式,作為永久保管儲存。

而看見・齊柏林基金會的數位典藏計畫可分為三大工作線,分別為:

  • 傳統底片組:挑選底片→掃描成數位檔案→建立屬性資料→歸檔
  • 數位照片組:挑選照片→建立屬性資料→歸檔
  • 空拍影片組:挑選影片→建立屬性資料→歸檔

除了要將齊導留下來的影像作品數位化歸檔,數位典藏計畫還包括改版建置「iTaiwan8影像資料庫」,也就是建設完整的線上影像資料庫系統,讓齊導作品更便於靈活運用,也能讓更多世人看見。

飛行2500小時累積的空拍影像,怎麼整理?

  • 整理底片/數位掃描

數位典藏組專員詹宇雯的工作,是負責整理傳統底片。即便存放在防潮櫃中,傳統底片仍面臨逐漸老化褪色的壓力,需要與時間賽跑進行數位化保存;然而大多未經篩選的10萬張底片,有些因為直升機震動導致些微的畫面模糊,也有因飛行路線連續較重複的地景構圖,而詹宇雯的其中一項任務,就是拿著放大鏡一一檢視精挑,並標註定位和勘誤照片資訊。

「整理底片最常發生的問題就是人工出錯,因為以前留下的資料可能是齊導或其他志工整理出來、用手寫的,貼紙可能貼錯或資料寫錯。」詹宇雯說起某次經驗,當時有一張台北車站的照片被貼了很多年份,為了找出正確年份,她試圖辨識照片裡招牌跑馬燈上的氣溫、股市市值等資料,交叉比對推斷出正確年份。雖然偶有這種偵探辦案一樣的趣事,但大多數時候是耗費專注度與眼力的過程。

完成底片挑選的階段,接著進到底片掃描數位化。然而,這步驟並不容易,除了整體的影像品質控制與檔案管理,齊柏林導演留下的底片最遠距今至少11年,老化褪色的底片容易出現色彩偏誤,須進行色彩還原,再修掉畫面上的髒點、存成解析度高的數位影像才算完成。

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整理傳統底片的過程,必須拿著放大鏡一一檢視精挑,標註定位和勘誤照片資訊。
  • 建立屬性資料

所謂「建立屬性資料」,其實就是為影像添增各種描述紀錄的資訊,有了這些資訊,龐大的影像資料才能被有效率的搜尋、管理。數位典藏組副組長陳宣穎表示,以齊導拍攝的影像為例,包含:拍攝主題、地點及詮釋地景的關鍵字都屬於此範疇;而其中投入最多時間的便是「定位」和「建立關鍵字」這兩項任務。

「定位」指的是找出拍攝主體所在地點和座標,有時可透過既有的飛行軌跡紀錄來推測,但更多時候是在沒有軌跡紀錄的狀態下,憑藉地理知識及照片上的蛛絲馬跡判讀位置。如果影像拍攝年代久遠,或是地景變化很大,就需要運用更多歷史圖資或佐證資料去搜索、推論。

「我們要一張一張照片判讀,建立屬性資料。像是早期的傳統相機沒有定位功能,常常看到照片中只有一大片山稜線,此時我們就要仔細比對地圖、衛星影像,想辦法查找,盡可能貼近正確。」陳宣穎說。

「建立關鍵字」看起來似乎相對輕鬆,然而事實上,光是決定有哪些關鍵字可以使用,就是一門功夫。第一步必須辨認影像中的景物,例如一塊農田種植的是什麼作物,就必須蒐集其他資料輔助判斷;其次,由於空拍照片尺度不一,在畫面中佔比多大的景物需要設立關鍵字,也需要經過討論訂定規則;最後,還必須從使用者的角度思考,依據一般人的搜尋習慣設立關鍵字。

因此,在建立屬性資料的過程中,看見・齊柏林基金會也特別諮詢多位專家,共同研究規劃出適合台灣空中影像的關鍵字建置邏輯,並以此基礎進行分門別類、校正檢核,確保影像被妥善歸納及運用。

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建立屬性資料時需要大量對比地圖,並依照訂定好的規則建立屬性資料,使歸納邏輯一致。
  • 影音資料典藏

相較於照片整理,動態影片的典藏工程更為多元複雜。首先,要針對近千小時空拍影片進行盤點,接著進行特殊格式轉檔與備份,再逐步建立邏輯編碼、標示檔案管理方式,以推動後續屬性資料建立。

「影片整理最大的兩個挑戰,其一是影片內容橫跨的範圍很大,導演可能是台中起飛、屏東降落,因此要去判斷每個影片節點的地景定位;其二是飛機上升的垂直範圍很大、晃動又劇烈,有時候會遇到『果凍效應1』致使內容失真。」影音製作組專員鄭宇程說明,由於各時期的影片拍帶檔案格式、影像內容品質、影片時長都不同,大大增加了管理建檔難度。

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影音資料的典藏,需要讀取大量的檔案,逐格檢視、分段建立屬性資料、調色等。

加入數位典藏的馬拉松,傳承接棒台灣之美

從一步步定義操作流程、統一色彩管理語言、購置影像處理設備等,到培訓志工與實習生、讓人力支援一步到位、避免巨量資料的協作過程中出現錯誤,都是數位典藏計畫的範疇。多元內容創意部副總監王俐文表示,「數位典藏」四個字說來簡單,但過程繁複龐雜,需要所有人一致的專注、耐心、細心、以及熱忱。

「iTaiwan8影像資料庫」作為看見・齊柏林基金會數位典藏計畫的目標之一,改版上線只是第一步,接下來除了完成龐大影像資料的典藏,更大的挑戰是要繼續記錄台灣,讓影像不會只停留在2017年。

「透過影像為環境發聲」是齊導畢生在做的事,也是基金會要接力做下去的事。而數位典藏計畫,就是齊導生命的延續,也是基金會動力的源頭。要打造一座把台灣存起來的影像資料庫並不容易,看見・齊柏林基金會亟需各界的支持,共同建置屬於台灣最美的影像資料庫。讓我們一起守護齊柏林留下的影像資產,讓土地脈動的珍貴影像得以傳承世代,發揮更多價值。

捐款支持看見・齊柏林基金會,透過影像為環境發聲


註1:果凍效應(rolling shutter)是數位相機CMOS感光元件的一種效應,當使用電子快門來拍攝高速移動的物件時,原本垂直的物件拍攝出的畫面卻為傾斜甚至變形。(資料來源:維基百科)


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