記者陳詩璧、顏如玉/專題報導
當政府正在大力推動離岸風機,增加再生能源量能時,位在澎湖中屯,台灣首座陸域風機預計在2023年屆齡退役,這也宣告未來十年,台灣正式進入陸域風機更換期,將有至少900支葉片要「破碎掩埋」。若把整座分機拆開來看,可大致分為「風機塔架」、「機艙」和「葉片葉片傳動系統」,在這當中,只有玻璃纖維製作的葉片無法回收,國外環保人士甚至封它為「垃圾電」。過往台灣在葉片故障耗損時是採破碎掩埋法,未來要除役,台電和經濟部能源局坦言,這部份技術還要再研究。
▲台中風力發電廠備用風機葉片放置台中港區內部。(圖/記者沈君帆攝)
風力發電機建構原型是電風扇,組成的零件包括機艙、塔架和葉片傳統系統,這三項的原料都是金屬,退役後能熔回金屬再製使用。但是第四個主要零件「葉片」,其材料是玻璃纖維和部份碳纖維,在台灣,大都採用「破碎掩埋」方式處理。
對於這樣的處理方式,台大能源研究中心主任江茂雄坦言,掩埋並不是最終的解決之道。他反問,「未來離岸風機一支葉片一百多公尺,它要去哪裡埋,也找不到那麼多地呀!」
▲▼8MW離岸風機葉片單片81.5公尺長,相當於高鐵3.26節車廂長、7.5輛砂石車的長度。(圖/王譯萱製)
目前離岸風機葉片大小,若以8MW等級來看,單片長度長達81.5公尺,以單輛砂石車11公尺來換算,一片8MW等級的葉片相當於7.5輛砂石車,若用單節25公尺的高鐵車廂換算,則大約是3.26節車廂的長度。
以陸域來看,1MW機型大約是5千萬以內,葉片價格佔2到3成,換算下來單片葉片約333萬左右。離岸風機造價更高,1MW機型一部約1.8億,折算後單片葉片約1800萬。廠商大多以躉購價格去換算使用年限,陸域可用20年,離岸25年,而明年、2023年台灣首批「澎湖中屯發電站」的風機將屆齡退役。
▲全台風機陸域加離岸,截至2021年底統計約有396部。(圖/王譯萱製)
台灣西部沿岸陸域風機密集度高,能源局統計全台陸域加上離岸的風機累積達到396部,目前「最資深」的風機是位在澎湖中屯的台電陸域風機,明年,也就是2023年使用滿20年,屆齡退役。而現行的陸域風機大約都用10年上下,未來10年,將要面臨300多部風機退役汰換,相當於有900多支葉片要被「破碎掩埋」。
雖然台電規劃,會更換適合當地航高限制又能提高發電量的風機,但舊的風機該何去何從?台電再生能源處長蔡英聖表示,目前仍打算以「延役」的方式,延長原有風機使用年限,「等找到合適的風機後,再替換。」
▲澎湖風力發電站的風機,是全台最老風機,2023年屆齡退役。(圖/ETtoday資料照)
事實上,汰換風機葉片對環境的衝擊,並不只是台灣面臨考驗。歐盟更打算從2024年開始,檢視葉片掩埋政策。歐美國家目前現行的處理方式,大多是破碎後掩埋,美國是直接將拆下來的葉片,全數掩埋在沙漠區,丹麥則將部份拆下來的葉片切割後,做成裝置藝術或是自行車棚。不管掩埋或做成裝置藝術,若廢棄風機葉片數量變多,都對環境帶來挑戰,而風機葉片之所以不能回收,還是跟「玻璃纖維」有關。
▲陸域風機的葉片按機型不同,葉片大小也不一樣,以教學用的這支葉片來看,約30多公尺長。(圖/記者沈君帆攝)
玻璃纖維平時運用不少,像是浴缸、冷氣冷卻爐、遊艇船殼等都玻璃纖維的蹤跡。這類物品,在市面上常見的處理方式包括破碎後,裝太空包掩埋,或採取高溫燒毀方式,甚至是化學溶液溶解,還有些回收商則會把碎片混入混擬土內當建材使用。
達德能源董事長王雲怡以德國總公司為例,對於廢棄葉片採取「輾碎後埋沒或回收」,由於台灣的風機還有7、8年的空間,「達德想再觀察有沒有更適合的處理方式。」
▲替換下來的葉片,國外有拿來當裝置藝術、機車亭,國內將其中一支當做教學用葉片。(圖/記者沈君帆攝)
能源局副局長李君禮則直接點出回收廢棄風機葉片的難處,「葉片沒辦法回收,應該是講,葉片沒有辦法用『有經濟規模』的方式回收,也就是說它可以回收,只是它很貴,很貴就沒有經濟效益。」他提到,「廢棄物的清運,目前我們是希望它能變成回收,成為一個有價值的東西,這個技術目前還在發展。」
台電再生能源處處長蔡英聖表示,有考慮把部份退役陸域風機,做成裝置藝術變休閒的區域,「這也是一種可以發展的路。」
▲離岸風機葉片單片最大可達112公尺長,西門子歌美颯2021年9月宣布研發出一款可回收葉片。(圖/記者陳詩璧攝)
若是換個角度,推出可回收風機葉片呢?當然可行,西門子歌美颯2021年宣布推出 「全支可回收」風扇葉片,西門子歌美颯亞太區離岸風電營運發展總部董事長倪邇思提到,「我們已開發一種可再次溶解的樹脂配方,將退役的葉片浸泡在弱酸性溶液中,待樹脂溶解後,將葉片內的材料取出回收再利用。」
▲台灣大學能源研究中心主任江茂雄看好離岸風電,但也提到未來葉片都上百公尺長,要提早思考退役後的問題。(圖/記者顏如玉攝)
只不過,國外有產業團體認為,目前只有單一廠商推出,成本會不會比掩埋更高,能否被廣泛應用,還有觀察的空間。台灣未來10年要面對上百部陸域風機汰換,大約有900多支葉片待處理,等到陸域更換完,20年後要面對的是離岸風機汱換,這是一個不得不超前部署的議題,如何讓風電機組達到全機綠能狀態,才能朝真正的淨零減碳之路邁進。
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