傳統風力發電落伍了?法國要讓風機「浮」在水中

傳統風力發電落伍了?法國要讓風機「浮」在水中
Photo Credit: Reuters 達志影像

我們想讓你知道的是

核能大國法國,預計十年內要關閉全國三分之一的核子反應爐。當核能退場正式倒數計時,優雅法國又有哪些新寵兒呢?

法國,核電帝國。

法國是全球最依賴核能的國家,法國一年的總發電量,核能就占了超過七成。國營法國電力公司(EDF)靠著19座核電廠、58具核子反應爐,生產四分之三的法國電力,是僅次於美國,全球核電規模第二大的國家。

靠著穩定的核電,法國不僅享有相對低廉的電價 —家戶用電每度電約為台幣6.06元(0.169歐元),比起鄰近的德國電價,便宜了快一半(德國電價每度電約為台幣11元/0.305歐元),也是28個歐盟國家中,電價第7低的。法國更靠著賣電,賺進龐大的外匯,年收超過30億歐元(約台幣1083億元)。

「核電,可以說是法國的傳統。」法國紀錄片導演西席爾‧迪昂(Cyril Dion)告訴我。

法國政府在經歷1973年石油危機之後,更加深能源獨立的決心,大量投資興建核電廠。不過,法國核電廠多建於1970年至1980年間,反應爐平均壽命已超過30年,改造反應爐的技術與成本不確定高,再加上2011年日本福島核災過後,全球對於核能的不信任感加增,法國國內反核的聲音也隨之高漲。

2015年,法國政府下定決心,全面翻轉長久以來以核為主的能源結構。

法國國會在社會辯論後通過「能源轉型法案」,決定在2025年以前,將核電使用占比從七成降到五成。2017年,法國環境部長余洛(Nicolas Hulot)更宣布,為了降低法國對核電的依賴,最多會有三分之一的核子反應爐,在2025年以前關閉。

空氣品質指標網站上,法國上空標記著顯示為乾淨的綠色空氣,一片綠油油。這是法國選擇核能、低燃煤的情況下,而有的乾淨空氣。

做為全球減碳的領頭羊 — 誓言要將全球溫度上升幅度控制在攝氏2度C以內的「巴黎氣候協定」,就是在巴黎簽訂 — 不在減碳上落後其他國家,法國「能源轉型法」也訂下了2030年以前,溫室氣體排放將比1990年減量40%。而法國總統馬克宏(Emmanuel Macron)更在今(2018)年年初時接受媒體訪問時,宣布要在2021年以前,關閉法國境所有的燃煤發電廠。

「核電廠是零碳裝置,我們必須找到替代它的零碳能源。」法國智庫(ADEME)國際事務部主任尼可拉斯.達佛(Nicolas Dyevre)說。

長久以來靠著核電,法國的電力部門是全球溫室氣體排放最低的國家之一。不過如今既要減核、又要戒煤,法國該如何在能源議題上,創造雙贏?

不要核電的法國,向風借力

位於法國西邊的洛里昂(Lorient),是個以觀光聞名的小鎮。因為鄰近大西洋,當地盛產海鮮,而美麗的海灘風景,每年更吸引數十萬的遊客,搭船到附近的小島,是得天獨厚的觀光景點。然而再過不久,這裡將多了另一項全新的產業。

洛里昂彼岸的兩座小島 — 格魯瓦島和貝勒島(de Groix & Belle-ile)之間的海域,是法國政府指定的示範風場,預定在2022年,海面上將會豎起4座風力發電機,總裝置容量24MW,預估可供應3萬戶用電。

而這些風機,表面看起來跟一般的風機沒什麼兩樣,但這4座巨大的海上風龍,其實是「漂浮」在水中,而秘密就藏在水面下。

歐風能源
歐風能源風場示意圖|Photo Credit:EOLFIYoutube影片截圖

目前海上的離岸風機,絕大多數都是使用固定的基座,也就是在海床上打椿,以支持巨大的風機。不過這樣的技術,卻讓風機無法進到更深的海域,只能受限在海深不超過50公尺的近海區。然而海風最強勁的優良風場,往往是在深海區。為了能到更遠的海面上興蓋海上風機,新型的「浮動式」風機正在興起。

浮動式風機的好處,在於它不在海床打椿固定,而是將風架放置在浮動式平台上,並透過纜繩,讓平台連結固定在海床上的三個錨上。風機底座不固定在海床上,除了免受颱風帶來的波浪洋流影響海床流沙、造成基底不穩,地震來臨時,海錨向下更深入海床,比起固定式風機,安定度更高。而纜繩的延長,可以讓風機被帶到更深的水域去,甚至可達600公尺,是傳統風機的十倍。

除了能到更深的海域運轉,浮動式風機因為可以彈性移動,能避開漁民捕魚範圍,加上風機能先在造船廠完工,完成後再託運到海上平台進行組裝,不像傳統風機在製作過程中,打樁發出的巨大聲響,往往會造成水下動物的聽力損傷 — 法國目前有6個離岸風場,都還因為風機的問題,在和當地漁民和環保團體打官司。

全球發展風力發電不遺餘力,截止2016年底,世界上已有超過34萬架風機,乘著各地的風,不靠燃料發電,這也讓風力的發電成本迅速下滑。根據全球風能協會,歐洲陸域風電平均每度電的發電成本(LCOE),在2013年最低為0.085美金(2.47台幣),離岸風電稍微貴一點點,每度電為0.17美金(4.9台幣)。不過,隨著技術的進步,離岸風電的發電成本,可望在2025年以前,下降35%。

比起其他歐洲國家,像是風力發電已占全國總發電量40%的丹麥,法國發展離岸風電其實慢了一拍,到2017年底,離岸風電的發電數字,仍然掛零,全是以陸域風機為主。

不過,陸上風機的數量逐漸達到飽和,海上的優良風場,像是歐洲西風帶(北海、愛爾蘭海、波羅的海一帶)幾乎也佈滿風機,各國除了積極尋找海上處女地,近年來「離岸風電」的技術,也格外受到重視。


Tags: