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2024-09-16「漁電共生」一地二用 實現淨零排放和ESG 512 期

Author 作者 陳哲俊/嘉義大學水生生物科學系專案副研究員

臺灣的能源供給有97%以上仰賴進口,根據國際能源總署(InternationalEnergy Agency, IEA)的報告,再生能源是達到淨零的重要手段,預計將在2025年取代煤炭,躍居為全球最大的電力來源。現階段世界各國都在積極推動再生能源,而臺灣政府因應強化能源自主、減碳等需求,勢必也將積極發展綠能產業。目前國內推動的幾項綠能產業,以太陽能及風能最具發展效益。去(2023)年再生能源發電占比以光電為最高,占總電量的4.58%,其次為風力(2.20%)以及慣常水力(1.40%)。在其他綠能產業技術突破還未成熟前,再生能源產業的重心勢必仍是光電及風電建設。

在光電產業中,漁電共生(aquavoltaics)結合了太陽能發電與養殖漁業,是一種兼顧再生能源又維持養殖漁業生產的模式,在實現淨零排放和實踐ESG(environmental, social, and governan)永續發展等各方面,有著相當的優勢和效益。


漁電共生─實踐淨零排放、ESG

由於漁電共生模式可在再生能源開發與環境保護之間取得平衡,因此具有龐大的潛力。雖然現階段的發展仍存在一些挑戰,但憑藉科學的設計和管理,可以大幅度減少能源開發對生態環境的負面影響,同時促進漁業和能源生產的永續發展。漁電共生的優勢之一在於可減少碳排放。利用太陽能取代傳統化石燃料發電,確實可做到減少二氧化碳和其他溫室氣體排放,推動實現淨零排放目標。漁電共生系統可以提供養殖產業所需的電力,多餘的部分還可匯入供電系統、提供區域電力需求,減緩國內電力供給壓力,降低對國外能源的依賴,區域能源供給更可減少長距離輸電造成的能源損耗和碳排放。

此外,漁電共生還能提升土地利用效率,在養殖場區土地上實現太陽能發電和漁業生產的雙重利用。「一地二用」不僅提升了土地資源的利用效率,還避免了土地資源的浪費、減少開發壓力。在養殖場域規劃太陽能發電系統,將不再需要開發新的土地區域,可以有效保護自然生態環境。

臺灣在發展太陽能發電上具有許多優勢。首先,臺灣具有豐富的日照資源。亞熱帶地區的日照時間長、光照強度高,非常適合太陽能發電系統的建設和運作。尤其對於夏天日間用電高峰期,具有良好供電績效。其次,臺灣在半導體、光電產業等領域具有技術和研發優勢,同時擁有良好的太陽能發電技術和生產設備,此一產業優勢為太陽能發電產業的發展提供有力支撐。現階段政府積極推動可再生能源的發展,訂定一系列的政策措施支持,包括電力收購、稅收優惠、能源法規等,引導投資者和企業參與太陽能發電項目。最後,大眾對綠色能源發展的普遍支持,對太陽能發電產業發展抱持積極的態度,使太陽能發電的推廣和應用發展情勢良好。總的來說,臺灣豐富的太陽能資源、產業優勢、政策支持和社會環境支持等多重因子,為太陽能發電產業的發展提供了良好的基礎和條件。這些均為漁電共生的發展帶來極大的優勢。


現行漁電共生的建設模式

目前漁電共生的建設模式主要架構在漁業和太陽能發電的結合,以實現土地和資源的高效利用。以下是幾種主要的漁電共生建設模式:


1. 地面型漁電場



圖一:地面型漁電共生場域(泓德能源公司提供)
 

這種模式下,太陽能設施安裝在養殖場堤岸或部分架於水面上方,藉由支架支撐。太陽能板產生電力的同時,養殖池內的水產養殖活動繼續進行。這種模式具有多重效益:
▪ 夏季遮陽降溫:太陽能板可遮陽、降低水溫,有利於夏季水產養殖,降低高溫對養殖生物的衝擊。
▪ 減少蒸發及提高發電效益:太陽能板可以減少水面的蒸發、節約水資源;水蒸氣則可以降低太陽能板溫度,提升約3∼5%的發電效益。


2. 結合室內養殖場附屬的綠能設施



圖二:附屬型漁電場(誠新綠能公司提供)
 

在這種模式下,室內養殖場架設附屬的綠能設施既能進行漁業養殖,屋頂同時還能發電。優點包括:
▪ 控制環境:室內養殖場可以有效控制內部環境;環控及水質處理系統,能夠養殖具有更高經濟效益的生物。此外,也能阻絕傳染性病害、提高養殖育成效益。
▪ 節能減排:室內養殖場附屬綠能發電可提供養殖所需的電力,降低石化能源消耗、減少碳排,並達成100%綠能養殖產業。


3. 水面型漁電共生

在養殖池安裝漂浮式太陽能板,漂浮在水面上的太陽能板不會影響水域的其他功能。這種模式的特點有:
▪ 減少土地占用:不占用陸地資源,適合水域面積大的地區。
▪ 提高發電效率:水面反射的光線和水體的冷卻效果,有助於提高5∼10%的太陽能板發電效率。
▪ 環境友善:水面型漁電共生場對生態環境影響較小,較不會對周圍原有的動植物生態系統造成干擾。


漁電共生遭遇的挑戰與因應之道

但是漁電共生的發展也面臨許多挑戰。首先是場域的投資金額高,建設太陽能發電設備需投資,對漁業從業人員來說負擔相當高昂。其次,太陽能發電系統需要具備良好的規劃、安裝和運營技術,以確保發電設備的正常運轉。太陽能發電及電路系統需要定期維護和管理,以及專業的現場維修管理人員。太陽能發電設備也可能會受天氣等自然條件影響,存在一定的損毀風險。最後,太陽能發電設備的安裝可能對當地生態環境產生一定的影響。例如降低水域的光照,影響養殖生物成長、水中的生物相,硬體設施(基樁等)干擾養殖管理等。

在臺灣土地資源有限的情況下,面對日益擴大的能源需求,發展漁電共生雖具有優勢,但也存在相當的挑戰。需要政府、企業和相關利益方共同努力,解決相應的挑戰,並持續推動漁電共生的發展。

為避免相關爭議,並確保再生能源建設與社會及環境共存共榮,目前臺灣經濟部設有「太陽光電環境與社會檢核機制」(簡稱環社檢核),而漁電共生專區的劃設也應符合此機制。整個機制設定排除具社會及環境爭議的區位,預先提出建置的可能影響,督促業者提出因應對策。並且需於開發場域前與利害關係人充分溝通,以降低漁電共生區位劃設的爭議。

環社檢核包括開發業者就漁電共生的選定場址進行議題確認、社會意見評估與溝通及協作圈檢視〔註〕等程序,經生態確認、民眾溝通、議題審查等程序後,提交環境社會友善措施,依議題辨認結果提出對策方案。此機制本身雖然繁瑣,但可望使漁電共生的推動更有效率、也更無疑慮。透過環社檢核機制,讓漁電共生模式能夠在再生能源開發與環境保護之間取得平衡,增進實質效益。

〔註〕環社檢核議題辨認階段需強化報告產出的專業性、完成度及與在地脈絡鏈結,故特別設計「協作圈運作機制」,邀請能源局、 農業部(由生物多樣性研究所與水產試驗所代表)、學者專家、民間團體與在地養殖代表籌組各縣市協作圈,透過工作會議、現地勘查或信件諮詢等方式,陪伴與協助執行團隊調整議題辨認報告。


圖三:環社檢核機制操作流程
(資料來源:European et al. (2021), Cohen-Shacham (2016),表/作者整理)


讓漁電共生成為持續擴大的能源解決方案

現行的漁電共生建設模式充分利用了土地和水域資源,實現了多功能的綜合利用,提高了經濟和環境效益。漁電共生的不同模式在不同地區和條件下有不同的適用性,需要根據具體情況進行選擇和調整。隨著技術的不斷進步及政策支持,漁電共生模式將不斷完善和創新,為永續綠能發展提供更多的可能性,期待漁電共生在未來能成為一種具有實際效益、可持續擴大的永續能源解決方案。