台灣再生能源介紹，一文搞懂所有發展中能源

陸上：簡單並且成熟的技術，商用成本較低，但破壞景觀、棲地、以及有噪音等問題，通常會選擇靠海邊的位置。
海上：風力更強更穩定更具有經濟效益，且較沒有噪音或破壞景觀的問題，但技術難度，以及建造、維護成本較高。
微型：就體積較小的發電機，可以設置在任何地方，例如偏遠地區、避難山屋、屋頂之類的地方，發電量通常不大，說來讀者可能不信，但這種甚至連momo購物網站都有賣，效益怎麼樣大家自己去嘗試了。

款式：

垂直：就是我們常看到，類似電風扇的風力發電機
水平：類似下圖這種，不限風的方向影響，且輕微的風也能發電，但缺點是發電量以及功率較低，如果僅是要供應如電燈、手機、監測設備等儀器，可以24小時經常性供電，但不太具備商業效益。

水平風力發電機

圖片來源：wikipedia

風力發電的發展：

風力以前是賣給台電，但隨著ESG的助攻，現在幾乎都是透過CPPA的方式賣給企業，這樣政府不用花大錢補貼，企業也可以達成發展碳中和的目標，也是目前台灣最夯的再生能源行業之一。而據業內消息，許多風力發電廠商即便尚處於規劃或評估階段，發電機尚未架設，就已吸引企業主動洽談包下未來的電力。這反映出市場對風力發電的高度需求與潛力。

水力

透過水流帶來的風電稱為水力發電

有分成下面幾種類型

位能差發電：一般我們通常的水力發電是只在河川、溪流當中蓋水壩，儲水並順便發電，但水力發電的廣義來說還有很多類型。
潮汐發電：過海水漲潮與退潮的方式發電，通常會在馬頭堤堰附近看到，發電量雖小但積少成多，且因為離陸地進容易保養、維修與建置。
海流發電：利用水下的洋流進行發電，例如台灣有黑潮，但洋流發電潛力高，不過衝擊與破壞力也強，如何抵禦這麼高強度的洋流還要固定到海中是個難題，固定支架與機組更可能受到海水鹽分侵蝕。
海水溫差發電：利用海水之間因不同地區、深度導致溫差的兩種海水，利用熱交換原理推動低沸點的流體氣化成水蒸氣，並推動渦輪發電，無論設置在岸邊或是離岸都非常合適，且24小時都能不間段的發電，可穩定的電力，但技術門檻以及回收時間需要更長，不過台灣為世界少見的溫差發電最佳地點，距離海岸邊沒多遠就可以深達1000+公尺。

>>補充：提取深層海水不用任何電力，是利用連通管原理讓海水自動上來，並非「抽取」海水，因此不會有能源耗損，不過既然是利用壓力差，相較於抽取海水會更有管材的摩擦力耗損問題，需定期更換以及維修管材。

優缺點如下：

優點：無汙染、無噪音、穩定、蓋一個可以用很久
缺點：生態環境可能發生變化、興建成本高，另因回收時間長，企業不一定願意等這麼久，當前多數都是政府或學校機構在推動研究。

太陽能

太陽能發電技術有下面兩種主要的模式：

光熱發電：類似放大鏡聚光可以生火，這是利用聚光裝置（如反射鏡）將太陽光集中在接收器上，產生高溫蒸汽，推動渦輪機發電。這種技術效率高，但需要大面積土地。
光電發電：利用太陽能板中的光電材料（如矽晶片），吸收特定波長來發電，將陽光直接轉換為電能，這是目前最普遍也是最常聽到的太陽能技術。

太陽能應用場域：

屋頂：將太陽能裝設於屋頂上，結合建築設計，有助於降低夏季冷氣使用需求。
地面：適合用於農業或廢棄土地，但在台灣，土地資源稀缺，應用有限。
水面：設置於湖泊或蓄水池上(通常為淡水湖增加壽命)，既能發電，也能減少水分蒸發。

優缺點

優點：安裝靈活、無噪音、幾乎沒有維護成本，因使用上無汙染可發展各種共生模式如農電共生，漁電共生。
缺點：製造過程非常汙染、發電效率低，需要靠大片面積補足、夜間無法發電、回收率低..等

地熱能

顧名思義，就是將地底的熱能轉換成電能的發電方式

類型：

乾熱岩發電：有一些熔岩比較靠近地殼表層，透過人工方式注入冷水，使其變成水蒸氣攜帶熱量散出推動發電，但需要地理位置得天獨厚才可能進行，技術也尚未成熟。
地熱(水)發電：抽取熱水及水蒸氣的方式來發電，也是民眾最常聽到的地熱發電類型，熱水發電完畢後可供溫泉、暖氣、觀光...等多功能使用。
地熱發電：比較新型的地熱發電，也是當今發展的主流，透過封閉循環管路的方式，用「取熱不取水」模式因此對環境污染較小，但建置及維修成本更高。

優點：台灣位於板塊擠壓帶，地熱資源豐富、不受天候影響24小時發電

缺點：探勘、鑽井費用高、設備容易折舊、地震容易損毀；另外地熱能雖然是源源不絕，就如溫泉一樣，它是可能消失或改變位置的，投資需要承受的不確定風險高，也是台灣乃至國際開發最緩慢的再生能源之一。

爭議：地熱能是否能減碳其實具有爭議，尤其台灣溫泉多是碳酸泉，開挖時候會釋放原本儲存在地底下的碳，使用地熱發電究竟有沒有比較減碳存在諸多爭議，但還是許多專家學者及廠商開發。

氫能

氫能是一種以氫氣為主要能源，透過其燃燒或反應來產生能量的技術。其副產物是乾淨的水，可以想像未來工廠或汽車，原本的廢氣排放變成水的畫面，這次氫能被重視的最重要的原因。

氫氣的類型

綠氫：透過再生能源（如風能、太陽能）進行電解水製得的氫氣，為最乾淨的氫氣來源。
灰氫：由化石燃料（如天然氣）經由蒸汽重整生產，但伴隨高碳排放。
藍氫：類似灰氫，但加入碳捕捉技術（CCUS）以減少碳排放。
棕氫：從煤炭氣化製得，碳排放量最高。

優點

環保性：燃燒後僅生成水和熱，不會釋放什麼廢氣或溫室氣體。不過它與太陽能類似某些製造過程是會產生污染的。
高能量密度：氫氣的燃料密度高，燃燒效率好，在相同能量密度下能提供更多電力。
多元性：可用於交通運輸、發電廠、儲能系統，甚至工業製程，應用領域廣。

缺點

製造本身需要耗能，需要搭配再生能源發展，氫氣與其說是能源，不如說是乾淨能源的載體，可以想成是類似充電電池的存在。
生產成本高：目前綠氫的生產成本仍居高不下，比較無法進行商用。
儲存成本高：氫氣需以高壓或低溫形式儲存，對基礎設施要求高。
安全性問題：氫氣具有高度可燃性，爆炸風險比其他能源更高。

生質能

這種能源大家相對不熟，會用比其他能源較長一些的篇幅介紹

生質能是將生物產生的有機物質轉換成能量的一種技術，透過植物、動物或有機廢棄物中儲存的化學能，進行燃燒或轉化以產生電力、熱能或燃料。這種能源來源廣泛，包括農業廢棄物、林業廢棄物、工業有機廢料，以及動物糞便等，是一種可再生且多元化的能源形式。

生質能的主要來源

農業廢棄物：如稻殼、玉米桿、甘蔗渣。
林業廢棄物：如樹枝、木屑、樹皮。
動物糞便：透過厭氧發酵產生沼氣。
工業有機廢料：食品加工的副產品、釀酒後的殘渣等。
專門種植的能源作物：如玉米、油菜、大豆等，可用於生產生物燃料。

生質能的技術應用

直接燃燒發電：將木材、稻殼等燃燒產生熱能，進一步轉化為電力。
沼氣發電：利用動物糞便或有機廢料厭氧發酵產生的甲烷，作為燃料進行發電。
生物燃料：

生質酒精：以玉米或甘蔗為原料，透過發酵製成酒精，用於汽車替代燃料。
生質柴油：從油菜籽、大豆等油脂中提煉，用於柴油引擎。

熱解和氣化：將生質材料在缺氧環境下加熱分解，生成合成氣或液體燃料。
生物炭：將有機材料炭化生成高穩定性的碳，作為土壤改良劑或燃料。

生質能的優點

資源豐富且可再生：生物質來源非常多樣，幾乎不會耗盡。
資源再利用：將農業廢料、工業副產品轉化為能源，有效減少廢棄物對環境的壓力。
多功能性：既可產生電力和熱能，又能生產燃料，應用領域廣泛。

生質能的缺點

轉換效率低：多數都是轉換成熱能不是電能，且成本普遍偏高。
污染問題：燃燒過程可能排放廢氣或其他污染物。
儲存及運輸困難：通常原料體積大、密度低。
土地資源競爭：能源作物種植可能與糧食作物爭奪農地，影響糧食供應。
開發爭議：

直接土地利用變更（dLUC）：土地直接轉為能源用途，影響生態環境。
間接土地利用變更（iLUC）：例如農地去種植高價值的生質燃料原料，結果為了滿足糧食缺口去將森林開墾成農田。

台灣的生質能發展

台灣作為農業生產大國，擁有大量的農業廢棄物和工業有機廢料，具有生質能的開發的強大潛力跟資源。但目前台灣的生質能技術主要集中在沼氣發電和生質燃料的研究與應用，政府應該要引導並鼓勵能源企業和農民共同開發生質能資源，以實現永續發展和能源自主。

核能

最後說一個不是再生能源，但最近被歐盟及聯合國列為「綠色」能源的核能

核能發電透過核分裂反應釋放大量熱能，進而產生蒸汽推動渦輪機發電。與化石燃料相比，其過程中幾乎不排放溫室氣體，不過核廢料一直都是個問題。

類型

輕水反應爐（LWR）：目前全球最普遍的核反應堆技術，包含沸水型（BWR）與壓水型（PWR）。
快中子反應爐（FNR）：提高燃料利用效率，且可處理核廢料，但技術尚未完全成熟。
小型模組化反應爐（SMR）：發電容量及體積較小但可以模組組合，具備較高的安全性、建設靈活等優勢，近年來成為發展重點。

優點

不依賴天氣條件，發電穩定且能量密集。
可做為基載電力。
為目前國際公認對抗氣候變遷的過渡期重要工具。

缺點

核廢料。
天災、意外或操作失誤可能引發嚴重核災害。

台灣核能現狀

目前台灣政策以「非核家園」為目標，但隨著能源需求及全球碳排放減量壓力增加，核能再次成為能源討論焦點，目前歐盟及聯合國將其列為綠色能源，更增加了使用重新討論或使用核能的可能性。

結語

我們了解了從風力、水力到地熱、太陽能，再到氫能與核能，這些技術除了太陽能以外，在台灣其實都滿有潛力的。然而，先不說這每項技術的技術門檻都挺高的，台灣發再生能源問題是長期以來電價太低，但不可能只靠補貼就能發展再生能源。隨著全球邁向淨零碳排，企業開始對於這方便的能源有興趣是個好的開始，畢竟台灣再生能源的全面佈局，不僅攸關能源安全，更是永續發展的基石。

多地貌多地形的台灣，是很有潛力發展再生能源的，希望來來透過持續投入研發與政策推動，能讓台灣在全球再生能源產業中佔有一席之地。最後，如果有能源管理或節能的需求，都歡迎找無限永續洽詢。