〈全球沸騰現轉機〉我國兼顧國際化與在地化推動新能源轉型，以緩解全球沸騰

壹、近年各國積極參與淨零倡議，並付出實際行動，我國推動第二次能源轉型
我國業於2021年4月22日世界地球日宣示「2050淨零轉型是全世界的目標，也是臺灣的目標」，並於2023年2月15日公布實施「氣候變遷因應法」，明訂2050年淨零排放目標。隨著AI產業快速發展，全球能源需求日益增長，我國因而面臨前所未有的用電挑戰，2023年11月乃研訂積極推動第二次能源轉型，加速推動再生能源極大化綠電發展，逐步達成能源轉型。
我國自2016年啟動能源發展策略，但轉型效果並不彰，2024年全球「氣候變遷表現指標」，總計評估63國與歐盟，我國仍如過往19年來落在表現最差的一組，顯然有必要更加努力發展綠能，因而正積極推展2次能源轉型，加速地熱、氫能及海洋能等再生能源多元化發展，更要從需求面強化深度節能，以創新AI科技協助能源管理。2024年10月17日工研院在台灣創新技術博覽會永續發展館，展示如何運用AI技術提升能源效率、穩定電力供應，並以「數位轉型」、「綠能潔淨」及「循環永續」等3大主軸，展現科技如何協助產業在面對淨零挑戰時，能夠化危機為轉機。
貳、我國積極推動新綠能，加速開發地熱、氫能及海洋能等再生能源
我國自2016年5月啟動能源轉型，以「減煤、增氣、非核、展綠」為發展方向，擘劃我國再生能源發展路徑及策略，明訂2025年再生能源裝置容量29 GW之政策目標，以太陽光電20 GW及離岸風電5.6 GW為推動主軸，同時積極布局前瞻能源發展（如地熱、生質能、海洋能、氫能等），並分別於2019年及2023年修正《再生能源發展條例》，優化推動法制環境，以確保電力穩定供應，兼顧降低空污及減碳，加速我國達成淨零轉型願景。
我國擁有天然豐富的綠能資源，如加以好好利用並逐步實行，必能迎接真正的綠能時代。惟截至2023年底，我國再生能源裝置容量共17,956千瓩，其中太陽光電12,418千瓩，風力發電2,678千瓩，慣常水力2,104千瓩，廢棄物發電666千瓩，生質能發電83千瓩及地熱發電7千瓩，顯示離2025年設訂目標還有很大距離外，且偏以太陽光電和風力發電為主。2023年的COP28，全球盤點決議（global stocktake）強調各國應在2030年前將再生能源裝置容量增加2倍，我們必須採取更具前瞻性的策略和行動，單純仰賴光電和風電的成長並不足以實現這一目標，因此，我們迫切需要引入其它的新興再生能源。
2023年底經濟部能源署指出，二次能源轉型將改以穩定型的再生能源為主，目前最佳選項為地熱，也納入海洋能與氫能。臺灣不僅四面環海，海域周圍有豐富的海洋能資源，且位處環太平洋火山帶，地熱發電開發潛能甚高，為再生能源推廣目標不能忽視的一環。我國於2022年4月提出的「前瞻能源關鍵戰略行動計畫」，將地熱、氫能及海洋能領域列為發展的3大重點領域。

我國第二次能源轉型，再生能源包括：地熱、氫能及海洋能等3類，國發會均列出2025年發展目標。(圖/臺灣2050淨零排放路徑及策略)

参、我國位環太平洋火環帶地熱能資源豐富，約等於24座核四廠的發電量
我國地熱包括：1.裂隙型的宜蘭清水、仁澤，2. 變質岩型的台東金崙，及3. 火山型的大屯火山等3種，目前地熱開發主要集中在火山型。據能源署統計至2024年7月底止，台灣已併網的地熱裝置容量為7.29MW，與2025年20MW的目標尚有段距離。目前開發或規劃中的裝置容量共59.46MW，分別有9處、24案。據2024年10月20日能源署指出，2025年地熱案場，包括：台泥1MW、宏崙1MW、太乙1MW、結元硫礦子坪4MW，以及中油土場1期4MW與中油土場3期5MW。
2050淨零排放為我國未來的重要政策目標，地熱能是一種可做為基載電力的綠能，一天24小時可不間段產出能源，因我國正位於板塊交界帶，蘊含許多地熱能。全球擁有地熱豐富國家，如美、日、冰島、菲律賓和印尼等，皆已積極投入並成功發展地熱能電廠。依據2024年1月8日Think GeoEnergy Research分析，全球前10大地熱發電國，截至2023年底裝置容量已達約16,355MW(兆瓦)，依據2024年9月3日優分析產業數據中心資訊顯示，印尼擁有全球40%以上的地熱儲量，是全球第2大地熱能生產國，計劃到2025年實現23%的可再生能源，較我國訂定再生能源發電占比20％目標為高。自2018年以後印尼政府大力推動再生能源，主要集中於地熱能和生質能，成為印尼能源結構中的核心組成。然而我國截至2023年底再生能源裝置容量地熱發電僅7千瓩，顯然2023年以前主要偏向太陽光電及風力發電，地熱發電能源並未受到應有重視。
早在1977年我國就已是全球第14個地熱發電國，在宜蘭清水成功建置3,000 KW的地熱電廠。2016年臺大地質系宋聖榮教授估計，我國擁有逾33,640 MW的地熱資源，約等於24座核四廠的發電量。2016年國家能源政策中，即已提出2025年再生能源占比20％的目標，希望能提升能源自給率，除了太陽能、風力及水力發電外，應積極開發地熱能。2018年財政部、新北市政府與經濟部合作成立「新北市硫磺子坪地熱發電示範區」，預計2025年併聯發電，裝置容量約4MW，可支應10,000家戶全年用電。
我國位處環太平洋火環帶，具有27處主要地熱潛能區，其中台北大屯山、宜蘭清水與土場、南投廬山、台東知本與金崙、花蓮瑞穗等共7處，為最主要的潛能區。宜蘭清水地熱電廠於2021年11月取得惟一電業執照，裝置容量達4.2MW，平均每日可發6萬度電，成為國內首座24小時穩定運轉的地熱發電廠，足供宜蘭1萬戶家庭全年用電。2022年2月11日地熱發電資訊網評估，含淺層及深層地熱，我國地熱發電潛能約33.6 GW，相當於11.7座核四廠的發電量。根據統計，地熱發電效率高達76％，相較於太陽能和風電僅20～40％高出許多。2023年起經濟部開始加速推動我國地熱發電政策，瑞典倍速羅得臺灣(Baseload Power Taiwan）地熱開發公司，為比爾蓋茲所創「突破能源風險投資基金」投資的地熱開發公司，已先於2019年在紅葉部落展開鑽井探勘，成為目前在台唯一地熱發電國外開發商。
「金山區四磺子坪地熱發電廠」是將捷集團為實際驗證大屯山地熱蘊藏量，先行於金山區地熱潛能區設置1 MW的先導型的地熱能發電設備，年發電量達640萬度電，預計供應1,500戶4口家庭全年用電，已於2023年正式商轉，是台灣併網的第3座地熱電廠，第1座是5MW的宜蘭清水電廠。此外，位於金山區硫磺子坪的「金山硫磺子坪地熱示範區」，則引進將捷集團旗下的結元能源開發公司進行開發，預計2025年商轉發電量達2,560萬度電以上，可供6,392戶4口家庭全年用電，開發經驗可作為大屯火山系其它電廠開發的參考。
2024年10月21日中研院與中油在宜蘭員山開鑽全台第一座4,000公尺「深層地熱探測井」，能源署指出2025年地熱關鍵案場，包括台泥綠能1MW、宏崙1MW、太乙1MW、結元硫礦子坪4MW，以及中油土場二期4MW與中油土場三期5MW。我國分別有裂隙型的宜蘭清水、仁澤，變質岩型的台東金崙，以及火山型的大屯火山等3種地熱，目前主要集中在火山型。為追求2050淨零排放，中油也銜命發展潔淨能源，除已在鑽探的宜蘭土場淺層地熱，以及2024年10月21日開鑽的宜蘭員山深層地熱，也在苗栗鐵砧山鑽探碳封存井。

台北大屯山、宜蘭清水與土場、南投廬山、台東知本與金崙、花蓮瑞穗等共7個地方，為臺灣最主要的地熱潛能區。（圖／網路翻拍）

肆、中研院與中船加速台東外海「黑潮發電」，海上測試與布建
根據2017年10月25日科學期刊報導，如果充分利用，全世界約40%的電力需求，可由波浪能資源提供。全球80萬公里海岸線中，約2％具有超過30kW / m的波浪功率密度，基於轉換效率40％的條件下，估計全球波浪能發電技術潛力約為500GW。英國實用離岸波浪能每年為55 TWh，占當前所需能源14%，歐洲潛在波浪能至少每年為280 TWh。美國電能研究所評估美國切實可行的波浪能為每年255 TWh，占當前所需能源6%，我國沿岸約為429萬KW。
2022年能源局全國電力資源供需報告顯示，2022年用電量量達2,794.5億度，未來洋流發電將接近總發電量的10%。根據台大風險中心分析，海流能在臺灣以黑潮最具發展潛力：黑潮流經臺灣本島、綠島及蘭嶼附近，距離臺灣本島僅20幾公里，預估電力輸送至用戶端較具優勢。由海洋委員會主導國海院、臺灣大學及中山大學合作研發「浮游式洋流渦輪發電機組」，已完成20KW錨碇系統與實海測試，2024～2027年預計完成200KW示範電廠計畫目標。
2024年3月25日中央研究院與台灣國際造船公司簽署「海洋能技術發展應用合作備忘錄」，雙方合作將結合中研院的海洋能研究能量，以及台船公司在海事工程的優勢，加速「黑潮發電」的海上測試與布建，擬於2024年在台東外海黑潮下水測試100瓩洋流渦輪發電機。數個案場啟動已可行性研究評估，包含綠島、東北角與台中港波浪、花蓮溫差與綠島黑潮等。政府已將海洋能定位為能源發展的重要主軸，目標在2050年達到1.3GW～7.5GW的發展規模，不僅是實現能源轉型的關鍵一步，也將貢獻於減碳，預計可減少碳排放173萬～1,103萬噸。中研院2024年3月25日與台船公司簽署合作備忘錄，預計2024年在台東外海進行100瓩洋流渦輪發電機測試，期望配合中研院的研究量能及台船公司的海事工程優勢，加速「黑潮發電」的布建。
位挪威海與北大西洋間之丹麥法羅群島(Faroe Islands)，其地形與地理位置適合匯集潮汐流，並加速水流速度，因而丹麥Dragon 12等海洋能源設備，可以收集更多能量。Dragon 12「水下風箏」潮汐發電，外觀如水面載浮載沉的大型風箏， 丹麥的Dragon系列需固定在海床上，像水底風箏一樣漂來漂去。一支 Dragon 12發電容量達1.2MW，使用單艘小船在水面拖行到固定點後，即可在海底繫繩安裝。外觀就像在水面載浮載沉的大型黃色魟魚，Dragon 12技術最初由汽車製造商Saab設計，後由瑞典新創企業Minesto於2007年商業化，目前已經在丹麥法羅群島安裝第一支 Dragon 12，也已經成功連接到當地電網。

丹麥「水下風箏」潮汐發電，由瑞典新創企業Minesto於2007年商業化，目前在丹麥法羅群島安裝第1支 Dragon 12，且成功連接當地電網，開始提供海洋能。(圖/Minesto網站)

伍、以科國際與以色列Eco Wave Power推動近岸型波浪發電
1986年發生史上最慘的核子事故車諾比核災，輻射雲噴發至歐洲上空，導致許多人心裡至今仍烙下難以抹去的傷痕。當年，以色列Eco Wave Power創辦人伊娜布瑞弗曼（Inna Braverman）出生在烏克蘭鄉村小鎮，核災發生時，她只有2週大，因為吸入過多危及生命有害物質而瀕死，所幸身為護理師的母親不放棄，不斷實施人工呼吸，她才甦醒過來。
有鑑於台灣能源自主及再生能源發展，擁有60多年經驗的海事公司聯達行，2023年3月宣布與瑞典以色列岸際型波浪能技術公司Eco Wave Power Global（Eco Wave Power）簽署合作意向書，並創立以科國際海洋能源股份有限公司執行波浪能發電計畫。聯達行將引進Eco Wave Power的波浪能技術至台灣，共同展開在台灣第一個波浪能商業化發電廠計畫。
2024年10月3日以科國際與以色列Eco Wave Power簽署採購合約，預計2025年完成我國第一個海洋能示範案場，以科國際董事長黃齊元表示，已針對我國東、西部及離島等83個地點，進行評估國內波浪發電潛力約有600MW。目前100KW波浪能示範電廠已送審中，5年內目標拚到20MW，長期目標則400MW。因施工相對容易，以科國際將推動近岸型波浪發電；而台灣東部地區，則因先天地理條件有浪高與頻率高優勢，因此比西部更具潛能，待拿到籌設許可後，100KW示範電廠預計3～6個月在2025年內完成。目標5年內裝置容量累計達到20ＭＷ，長遠目標則為400ＭＷ。以科國際除向以色列採購設備外，鋼構等材料則將在本地生產，因此50%將可國產化。

以色列Eco Wave Power波浪能公司，通過自主研發波浪發電專利技術，將海浪轉化電力，曾獲聯合國「全球氣候行動獎」。(圖/Eco Wave Power)

陸、台灣保來得SOFC氫能發電，源自NASA技術邁向智慧綠能與永續發展
2024年10月23日位於苗栗縣竹南鎮的台灣保來得股份有限公司，舉辦「定置型氫能燃料發電系統」啟動儀式，所產電力可自給自足外，同時亦可減輕台灣整體電力壓力，為實現2050淨零碳排目標貢獻力量。氫能系統具備環保、高效、低成本及高擴充性，專供廠區使用，氫燃料電池發電是全球最新且簡便的發電方式，具快速設置、佔地小及高穩定性等優點。此系統已自2024年9月6日開始運行，預計可持續發電20年，該技術源自美國NASA，已有20多年歷史，廣泛應用於資料處理中心，確保24小時不間斷供電。氫燃料電池可靈活設置於社區或企業，減少對電力公司及天災的依賴。台灣保來得在此技術中扮演關鍵角色，預計2024年底前將累計生產超過5,000萬片核心零件，成為重要的國際供應商。
台灣保來得正式啟動發電的650kW定置型氫能燃料發電系統，是來自美商Bloom Energy公司的固態氧化物燃料電池SOFC（Solid Oxide Fuel Cell）氫能燃料發電系統，SOFC發電設備屬於定置型、分散式、基載發電系統，發電運作完全不受日光、風力等天候變化的影響，系統具有低碳、彈性擴充、占用空間小、系統建置時間短、高發電效率、高安全性，迄今美、日、韓、印及新加坡等國百家以上大型工商企業界以及醫療院所陸續導入使用。SOFC以電化學反應將碳氫燃料能量轉換為電力輸出，具有發電效率高（>55%）、低汙染及低噪音之特點，適用天然氣、沼氣、工業副產氫及純氫等多元料源，具潛力的氫能分散式電力技術。

2024年10月23日台灣第2套氫能燃料發電系統，在苗栗縣竹南鎮台灣保來得公司正式併網發電。(圖/苗栗縣政府網站)

結論
隨著AI產業快速發展，全球能源需求日益增長，我國因而面臨前所未有的用電挑戰，乃積極推動第二次能源轉型，2024年10月22日我國與國際知名技術顧問及驗證機構DNV正式簽署合作備忘錄，將針對再生能源，包括儲能、氫能、海上光電及離岸浮式風電等技術進行交流，進一步推動台灣在再生能源技術上的突破與應用，特別是儲能、氫能、海上光電及離岸浮式風電等的應用；雙方將透過研析DNV國際標準規範，提供技術諮詢、研究和訓練規劃，以協助台灣產業鏈掌握全球再生能源發展的趨勢與要求。
作者張泉湧/日本東京大學理學博士，歷任民航局組長及多所大學兼任副教授，著有網路《全球沸騰張泉湧專欄》及《圖解全球暖化之危機與轉機》、《全球氣候變遷─危機與轉機》與《圖解大氣科學》第三版等書