在那遙遠大海的那一邊──離岸風場現身記

文/洪文玲

從最近熱熱火火的「淨零排放」,回溯到「能源轉型」,再到「非核家園」、「千架風機」,2012年7月公告實施的「離岸風力發電示範獎勵辦法」,一槍鳴響了台灣在海洋國土練習場進行的再生能源拉力賽。

離岸風電產業,指在海洋中設立風力發電機組,以海上強勁的風力發電,利用海上變電站及海底電纜,將電力送回岸上併聯入電網。離岸風電由經濟部主責,能源局、工業局協辦。2012 年首先公告的「示範獎勵」辦法,提供官方資金,鼓勵開發者首次設立台灣的海洋風機,目前已經運轉的有竹南龍鳳漁港外離岸6公里的海洋風電(Formosa I),和彰化芳苑外海7公里的台電一期風場。接著 2015 年公告「離岸風力發電規劃場址申請作業要點」,根據風力開發專業機構的風力潛能建議,劃出 36 個北起桃園南到高雄的潛力場址[1],供開發者申請籌設;如日前已(或正)完成建設,正進行測試中的海能風場(Formosa II)和沃旭大彰化東南、西南風場。而現今正根據 2021 年公告的「離岸風力發電區塊開發場址規劃申請作業要點」,進入所謂「區塊開發」階段;開發商可在經濟部徵詢各事業主管機關回覆的海域範圍敏感區域外[2](如圖一),主動規劃場址,在取得環評專案小組初審會議和台電併聯審查通過之後,再依「離岸風力發電區塊開發容量分配作業要點」,競比取得發電容量。

圖一:第三階段「區塊開發」的海域敏感區。

台灣從無到有要建立離岸風電產業,至少必須面對「政策法規」、「金融保險」、「調查規劃」、「製造組裝」、「安裝施工」、「運作維護」、及「除役」等等面向。如果先聚焦在筆者較親近的海事工程領域,離岸風電至少有五個突出的特性:技術的、資本的、空間的、文化的、治理的。

技術的。在海洋中裝設風力發電機,是很複雜困難的工程實務。與陸域風場不同,離岸風場的探勘、調查、設計、規劃、施工等等工務都必須在變動的海洋中進行。離岸海洋工程最為成熟的是石油產業,但台灣缺乏此一項目的施作經驗,因此過去台灣的離岸工程行為只包含海底佈纜(輸電纜、訊號電纜)和埋管(天然氣)作業,和一些海洋地形、地質的調查。海上施工亦需要前期對海洋環境的詳細調查,規劃合適的施工方案,適合的船舶、機械設備與專業人員等等,對於產業技術與能量的要求非常高。

資本的。與在陸域設置風機相比,在海上的開發施行之前,除了先進行海洋調查、探測,硬體上也增加了海底的樁筒和水中基礎,調查、打樁、 架設、佈纜等工程都需要專業船舶與技師,更需要高額資本。例如以伸出「樁腳」到海床固定以進行海上施工的自升式平台船(jack-up vessel)為例,台船公司在2016 年估計,其造價在 15 億至 25 億美元之間,每日則由租金 11 萬~30 萬美元起跳,同時船期必需在 1~2 年前預定。在看天工作的海洋上,冬季與夏季的颱風期間,都不能施工,而租用船舶從離開母港就開始計價,因天候無法出海,或是之前依防疫規定的外籍人員及工作船人員控管政策,導致無法施工時,設置成本每天都如同燒鈔票一般地增加。

空間的。人類長期生活倚賴陸地,台灣雖然是島嶼,但是進入或接觸海洋必須穿越海與陸的邊界,這在過去是受高強度軍事管轄的海防,涵蓋全台灣的海岸線,只有從事漁業與船運的特殊產業才能「進入」海洋。台灣人從與海上來的海盜、商人打交道的島民,變成固守在島嶼上的陸地人,對於海洋空間缺少好奇與想像,甚至充滿恐懼與詆毀。海洋的物理本質是變動的、多層次的,因為海洋是永不止歇的,波浪、潮汐、海流時時推動著這個擁有自由液面(free surface)的水體,讓海洋的動態帶著強大的能量。海洋的邊界更是難以界定的,向遠方連結到他地,向深處接觸到底床,向上方穿越到天空,向陸地則有波浪拍打在海岸上。同時海水的物理、化學、生物條件對於人造設備是嚴苛的,鹽份、溫度、強風、日照、生物增長,都讓習慣陸上進行工程建設「乾淨」、「迅速」、「易接近」的技術者、規畫者,在海洋空間中進行精密工程活動時,備感艱辛。

文化的。大家通常相信,製造業及半導體產業扮演了台灣的護國神符,在台灣的國際地位上,海洋的角色微乎其微。一般想到海洋相關知識,及傳統工程知識於海洋環境的發展與應用,都被認為是外擴的(extra),延伸的(extended)。過去海防與戒嚴的政治現實隔離國人接近海洋,現在正是將在陸地上發展優良的各種運作,推展到我們的海洋國土上的時候。如同南島語族的海洋文化,生活中依賴著海洋,親近海、近用海、進入海。在科學上,海平面的變動,船隻的運動,風機的受力,常常必須轉換到頻域(例如運用頻譜 spectrum)上才能有效理解並分析。海洋中的物理尺度的差異太大,從波長幾公厘受毛細作用主導的毛細波,到受天體影響,波長是地球圓週一半的的潮汐,各種尺度(scale)的現象在海洋中都有一席之地,這建立了一個不同於陸上科學的科學觀點。建立科技時代的海洋文化觀,是當代台灣的課題。

治理的。2001 年政府首次宣告台灣是「海洋國家」,2007 訂定第一本《海洋教育政策白皮書》,希望「強化各級學校學生之海洋素養,培育產業界所需各類優質專業人才外,更推動海洋思維的全民教育」;但是現實上,台灣社會對法律、政策、教育等面向均對於海洋相當陌生。2019 年 11 月頒布的「海洋基本法」,宣示政府在各面向上納含海洋的立場,但許多海洋相關的治理事務仍散落部會之間,2018 年成立的海洋委員會功能及成效,仍有待觀察。而風風火火,由國內外資金與政策需求推動展開的離岸風電,更是揭開過去台灣治理體系上對於海洋空間基本認識的匱乏。例如,第二階段劃出潛力場址時,未考慮到國際上列為極度頻危的中華白海豚棲息地,未讓出台灣南北往來商業航道空間,對於西部沿海漁業基本資料掌握貧乏,以致於在漁業補償與建立全民共識上,這種種缺漏,使得後續在治理上必須採行許多亡羊補牢的治理規範,社會與行政成本難以估計。

除上述之外,還有更多 STS 的觀點,希望能倡議公眾與研究者對台灣能源轉型路徑上行路者的看重,對大型(複雜)技術系統(large-scale technological system, LTS)的執著分析。大型技術系統的運作及治理,超越工程與製造,更涉及法律、金融、自然環境、文化與社會評估等新常態的建立。台灣發展離岸風電的經驗,越來越明確地指出,應該及早納入各種專業參與,降低衝突,得以正面加乘。這也考驗著,理工專業與非理工專業,攜手建立合理的知識連結與認知,浸淫在大型技術系統事務中跨領域學習。STS 學會在 2020 年底的台北雙年展「協商劇場」中,曾以「離岸風電進行式」,提出工程專業教育轉型及與跨領域融合的期待。希望我們正朝向,工程與海洋的複合知識與實踐,成為顯學,成為眾專業朗朗上口也興致高昂討論的綜合挑戰題。希望台灣公民對建立海洋國土上(裡)科技事務的思辨與參與,終究能徹頭徹尾地改變台灣的海洋工程文化及產業常態。

 

圖二:沃旭能源大彰化風場(2022.09.06,作者攝)

 

離岸風電實體,近在苗栗岸邊遠到彰化外海的大型科技物,不僅從地理位置到法規管制,從複雜施工議題到新興工程挑戰,從一天百萬元的風機安裝船租船費,到幾百億的銀行融資,讓離岸風電頻繁出現在報紙網路評論中,我們卻難以接近,難以親見。在 2022 年 9 月初,作者參加沃旭能源舉辦的風場巡禮,搭乘沃旭長期承租的最新風電運維船大三商領航號,拜訪大彰化東南、西南風場,親眼得見,在那遙遠大海的那一邊。[3]

 

圖三:運維船的動態補償舷梯連接海上變電站(2022.09.06,作者攝)

 

在 3 個小時新穎運維船的舒適航程後,我們抵達大彰化東南、西南風場的交界點處,風雨欲來,一排 200 多公尺高的西門子歌美颯(SGRE 8MW 167DD)8百萬瓦風機矗立成排。風機背後灰雲翻騰,海中站在露出黃色尖端塔架上的巨型風機,映著雲縫中透出的天光,彷彿開著纖細的三片白色花瓣,相當超現實。運維船接著緩緩伸出動態補償舷梯 (Motion Compensated Gangway)連接海上變電站,讓風電技師可以 「走路去上班」(Walk to Work);這明確彰顯高標準的海上工作常態,海上工作不是危險的、隨便的,而能是高科技的、審慎評估的、全力關注的。當眾人在前甲板賞景淋雨時,一群(非白)海豚緩緩游過,原來風機與海豚在一起的「風」景,已經是常態了。

 

圖四:一群海豚游經大彰化東南與西南風場交界處(2022.09.06,作者攝)

 

現在剛好要進入秋、冬季,正是離岸風電現場施工停頓,專業船舶和人員紛紛離台或修整的時期。台灣也在疫後正式開放國門,台灣各公私部門和來台眾廠商,在過去數年間,如難兄弟姊妹地結伴地度過了疫情時代;現在,隨著第二階段的風場陸續完工,隨即要發電併網,離岸風電占台灣再生能源的版圖將迅速增長,台灣,已經坐穩國際離岸風電俱樂部的這個席位。

 


[1] 行政院公報,潛力場址劃設排除範圍
https://www.rootlaw.com.tw/Attach/L-Doc/A040100151014800-1040702-5000-001.pdf

[2] 場址規劃之海域範圍敏感區域https://law.moea.gov.tw/Download.ashx?FileID=172086

[3] 這兩個風場離岸30公里以上,在岸邊無法看到。

涵多路專欄