離島不離電 創新能源拯救孤島

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文─吳秋雨

對於孤立的海島而言,無論是傳輸電力,或是運送燃料,都是費時費力成本高昂的負擔。臺灣在擁抱綠能的路上雖然辛苦,但並不孤獨,全球各地許多小島都在用自己的方式找尋能源轉型的路,值得借鏡。

南太平洋島國帛琉風光明媚,每年有近萬名臺灣遊客造訪,這座與世隔絕的度假天堂,近年來因觀光客成長帶來的用電需求而煩惱。帛琉主要的電力來源是柴油火力發電,不僅進口成本高昂,空污問題更成了觀光島嶼的心腹之患。

為了一口氣解決多項問題,帛琉政府提出了野心勃勃的計畫,要在這個小島上建造全世界最大的微電網,並擴建再生能源裝置,讓綠能發電比例於2025年提高到45%,2050年達到70%。

太平洋小島上的世界最大微電網

為了達成此目標,帛琉政府與法國能源廠商ENGIE EPS合作,推動「Armonia」計畫,其中包含了能提供35MW的太陽能發電裝置與45MWh(千度)的鋰電池儲能系統,運用當地豐沛的日照,預計將可提前完成由太陽能滿足當地45%用電的目標。

「微電網透過分散式供電,減少電力傳輸損耗,調節負載,適合再生能源的間歇性供電。」ENGIE EPS執行長卡爾拉伯特表示,帛琉政府這項專案不僅是環保考量,更是經濟考量,大規模的微電網能夠接入現有的電網,並調節再生能源電力、智慧分配電能,在面對緊急狀況時也能維持供電可靠,在全球氣候變遷加劇之時,海島國家更應優先考量微電網的彈性與韌性。

在世界另一端,地中海度假勝地蒂洛斯島,不僅要擴充太陽能,更要善用海島優勢,增建風力發電,達成100%綠能供電的目標。

位於愛琴海上的蒂洛斯島,目前的電力是透過海底電纜運送,供電不穩又容易斷電,常損害家用電器,因此島上居民多採用柴油發電機供電。然而在夏天旅遊旺季,島上人口暴增7倍以上,面對這樣的用電高峰,更讓島上供電系統不堪負荷。

歐盟已經投入1,370萬歐元,計劃將蒂洛斯打造成地中海第一個電力自主的再生能源島,包含200kW的太陽能發電、800kW的風力發電以及2.4MWh的儲能系統來實現目標。這套系統的特點在於他們採用創新的電池系統:熔鹽電池(NaNiCl2,鈉氯化鎳),這套電池儲能系統能夠更穩定的儲存光能與風能產出的電力,並透過智慧電網輸出。

歐盟也用這座島替計畫命名為TILOS(科技創新在地優化能源系統),如果這套系統運行順利,他們將會逐步將地中海上全島嶼廣泛建置,以達成電力自主,降低排碳的目標。

氫能、波浪能 永續發電不是夢

除了風力與太陽能,北歐挪威的威士忌島,正打算用另一種創新能源來供應用電。

名為麥肯的小島,由於以生產威士忌聞名,又被稱為威士忌島,它也同樣苦於海底電纜不穩定、柴油發電污染的煩惱,然而地處北極圈附近,冬季永夜長達數個月沒有日照,太陽能更加不可靠。挪威科學與工業研究基金會則提出一套氫能發電儲電構想,來解決這個問題。

這是一個近乎完美的循環,他們打算建立一座氫能廠,搭配一部分的風力與太陽能發電機。在有風、有日照時產出電力供日常運用,多餘的電力用來分解海水,產生氫氣與氧氣。氫氣將被儲存起來,當太陽能與風力無法供電時,氫氣就可以透過燃料電池的型態來發電使用。

氫能廠產出的氫氣還可提供給當地酒廠作為蒸餾使用,製造氫氣的餘熱則可用來保護道路避免結冰,而副產品氧氣則有機會做為水耕農業使用。

「光是挪威就有300個這樣的小島適合氫能廠」,氫能研究員桑德賽斯指出,全球有一萬座類似的島嶼,如果麥肯計畫順利成功,我們將能推廣到更多地方,減少柴油使用,又能提供穩定的電力。

就在距離臺灣不遠的印尼,國人熟悉的熱門景點峇里島,也在投入新能源發展,來取代現有的燃煤發電。但是作為全球觀光勝地,峇里島不希望島上到處都是太陽能板與巨大的發電風機,因此將腦筋動到了外海上。

來自荷蘭的波浪能公司Wello,打造了一款名為「企鵝」的波浪能設備,運作時漂浮在海面,遠遠看去就像一艘小船,可以透過繩索錨定於50公尺深的海床上。企鵝內設計了一款不對稱傾斜裝置,當海浪拍打時,內部轉輪就會開始不斷順時針轉動,將動能轉換為電能。

和其他波浪發電裝置不同點在於,企鵝內部的轉輪完全不接觸海水,解決了海水侵蝕設備的問題,同時在測試中成功的挺過了18公尺的巨浪衝擊。「遊客來這裡度假,享受電力的好處,又不用看到產生電力的過程,是最好的結局。」Wello 執行長派奇南表示,這是波浪能首次的商業應用,從印尼開始,亞太地區與歐洲沿海城市都開始嘗試部署企鵝。

經濟環保可以兼得

臺灣近年來也在離島上嘗試推廣再生能源,在澎湖除了有預計要興建的11部風機,合計發電量達33MW外,也在島上多處嘗試推動智慧電網布建,同時也大力推廣電動車輛與充電站建設,有機會成為臺灣第一個全綠能島嶼。

隨著能源科技不斷提升,與陸地隔絕的海島,為了擺脫不穩定的海底電纜,以及相對高污染的柴油發電,更努力地擁抱新能源,在追求環保的同時,也兼具經濟價值,綜觀全球正朝此邁進中。

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