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航港新知
臺灣港群9月秋季號 2018-09-03
貨櫃碼頭橋式起重機

港口綠能 從「日」開始

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  • 撰稿:業務處 陳中龍處長、郭光輝副處長、詹芷穎

地球持續高燒不退,溫室效應未能有效控制,導致全球熱浪席捲的嚴重後果,已逐步反映在各地頻傳的「狂熱」災難。減緩溫室氣體排放已刻不容緩!目前各國無不傾盡全力發展再生能源,其中又以太陽能最受青睞。同時,國際海運界也不遺餘力推動減碳措施,尤其在港埠建設規劃方面,各國主要港口亦致力於發展太陽能應用。幅員廣大的港區,正替全球減碳行動注入不容小覷的能量。


地球持續高燒不退,溫室效應未能有效控制,導致全球熱浪席捲的嚴重後果,已逐步反映在各地頻傳的「狂熱」災難。減緩溫室氣體排放已刻不容緩!目前各國無不傾盡全力發展再生能源,其中又以太陽能最受青睞。同時,國際海運界也不遺餘力推動減碳措施,尤其在港埠建設規劃方面,各國主要港口亦致力於發展太陽能應用。幅員廣大的港區,正替全球減碳行動注入不容小覷的能量。


猛「暑」出閘  再生能源熱席全球
2015年12月12日,世界各地媒體無不派出自家頂尖好手,聚精會神地鎮守在美國紐約聯合國總部外,就怕沒趕在第一時間捕捉到世紀峰會的歷史性時刻。一轉眼,距離簽訂「巴黎協定」已過近3年,為了延緩溫室氣體促使全球氣溫攀升逾2°C的步伐,世界各國多半早將再生能源發展納入主要政策及經濟戰略布局。


譬如:德國2000年開始實施的《再生能源法》(Erneuerbare Energien Gesetz, EEG)、我國2009年訂頒的《再生能源條例》等等。根據REN21
[1]發布之2018年全球再生能源現況報告(Global Status Report, GSR)指出,目前全球的再生能源使用量占整體能源使用量達20%,且統計前述再生能源之發電量,可能已達到全球總發電量之26%。

 

脫穎而出的再生「日」能

再細看2017年再生能源類別占比,太陽光電系統(Photovoltaics, PV)[2]已占整體再生能源55%,同年於全球的新設置容量更達98GW,遠超過石化燃料及核能發電的總和。其實不難想像,為何太陽光電相較於其他再生能源會這般「獨占鰲頭」。一小片屋頂即可裝設太陽能板,連窗戶的玻璃都能直接運用太陽能發電,更甚者,只要有足夠的空間容納太陽能板,都可以利用太陽能生產綠電。這樣的高可及性,當然使太陽能成為多數國家大力推動的再生能源選項。

   
近年來位處全年日照較充足的國家地區,不分公私部門,無不致力於發展太陽光電,同時為了提升太陽光電發電總量,亦將觸手探入其他場域──像是幅員遼闊的港區。隨著國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)提高海運硫化物之排放標準
[3],全球船運業也紛紛投入港口再生能源發電應用,讓港口太陽光電系統如雨後春筍般快速湧現。

太陽能

新加坡裕廊港(Jurong Port)曾占據世界港口最大太陽能系統容量之榜首

(來源: 新加坡電力公司Sunseap Energy網站)



跳脫固有思維 印度太陽能種出新潛力

位於印度孟買的尼赫魯港(Nhava Sheva Jawaharlal Nehru Port)擁有一個特殊的景象。對於架設太陽能板,多數人的想像大約僅止於建物屋頂、建築本身或是大片土地。然而對於太陽能種電方式,GTI-APM碼頭公司[4] 顯然不甘於平淡無奇。


放眼望去GTI-APM貨櫃碼頭,會發現太陽能板分布位置似乎不大一樣。原先,GTI-APM將晶矽太陽能板裝設於橋式起重機之維修倉庫屋頂上,卻發現倉庫屋頂會受到連續震動及受熱不均的影響,使太陽能板內晶體結構產生細微裂縫(micro cracks)。為了解決這一個問題,GTI-APM找來全球排名前15大的德國太陽能業者Enerparc,引進薄膜式太陽能電池模組(CIS panel),更將腦筋動到橋式起重機上(Ship-to-Shore cranes, STS)。


Enerparc將170平方公尺大的薄膜式太陽能發電系統安裝在橋式起重機的頂端,這項創舉歷經數個月的考驗,最後以零破損的紀錄在2017年跌破世人眼鏡,成功克服橋式起重機移動時可能造成的損害問題,成為世界首例!這也讓GTI-APM及Enerparc信心大增,進而將這種小片薄膜式太陽能板擴裝至10台橋式起重機上。現在,這10台橋式起重機上的太陽能發電系統,一年可為該碼頭發電230MWh,減少190公噸的碳排放量,成效不可不謂斐然。


GTI-APM貨櫃碼頭橋式起重機這還只是尼赫魯港的部分碼頭,試想,如果全港區範圍的太陽能板設置不再受限於「不能移動的死物」,將來整體減碳成果又將達到何種境界?

GTI-APM貨櫃碼頭橋式起重機

(來源:德國太陽能系統公司Enerparc網站


  GTI-APM貨櫃碼頭,橋式起重機上的太陽能板

(來源:德國太陽能系統公司Enerparc網站)


港群「日」不落
回過頭來看四面環海的臺灣,地處亞熱帶,日照充足,太陽能發電條件相當好,因此除了風力發電外,太陽能自然成為發展再生能源的重點之一。2012年經濟部喊出「陽光屋頂百萬座」計畫,採「逐步擴大、先屋頂後地面」方式推動,規劃於2030年將全台灣太陽能發電系統總設置容量推升至6,200MW。


因此,臺灣港務股份有限公司所轄的7大國際商港不落人後,在2016年行政院祭出「太陽光電2年推動計畫」
[5]要求各所屬機關配合辦理之前,高雄港早已於2015年鳴槍起跑,揭開臺灣港區太陽能發電的序幕。彷彿在湖中投下一粒小石子激起的漣漪,自那時起,蘇澳港、臺中港、花蓮港等港別循著高雄港的步伐,陸續於所轄區內盤點可建置太陽能發電系統之建物屋頂及外牆空間,讓國內太陽能業者安裝太陽能板,生產綠電,再躉售給台灣電力公司統一使用。

         
經過近3年來的投入,截至2018年5月底,臺灣港群累積的太陽能設置容量已達6.5MW,總發電量推估約為2,063戶小家庭的年用電量,相當於每年減少3,931公噸的碳排放量。隨著經驗的積累及相關規範逐步完善,未來港區太陽能設置容量目標是29MW,也就是一年的減排碳量可達到18,337公噸。

   
如今港區建物屋頂可裝設太陽能板的空間愈趨飽和,我們還能為它的未來找到什麼樣的出路?興許,借鏡印度GTI-APM貨櫃公司的「嘗鮮」精神,更能讓這得天獨厚的潔淨能源,在廣袤的港區遍地開花。




[1] REN21(21世紀再生能源政策網研究機構,Renewable Energy Policy Network for the 21st Century),作為國際再生能源政策領導性研究平台,致力於支持工業化經濟體之再生能源發展。

[2]「太陽光電」也稱作「光生伏特」、「光伏」,是指將光能轉換成電能(直流電)。太陽光電發電系統的核心零件是太陽能板,一個太陽能板是由多組太陽能電池模組結合而成。

[3] 為確實管制2020年全球燃油含硫量,IMO以既有船舶能源效率技術及操作措施為基礎,訂定更嚴格的條例,以控制硫氧化物(SOx)及一氧化氮(NOx)之排放量。
[4] GTI-APM碼頭公司(Gateway Terminals India Pvt. Ltd.)係丹麥航商馬士基(Maersk Group) 之子公司APM Terminals,在印度孟買尼赫魯港經營貨櫃碼頭之投資公司。
[5] 「太陽光電2年推動計畫」(105年7月至107年6月)是期望以2年時間起步,目標達成太陽光電系統設置量1,520MW(Megawatt/百萬瓦)、累積年發電量19億度,相當於2,580個大安森林公園之年減碳量,奠定未來的中長期發展基礎。

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