綠能節電 | 設置太陽能光電系統

【共26項行動項目】

舉凡一切與再生能源、建築節能以及設備節能相關之議題,均可歸類於綠能節電面向。其中再生能源則指理論上能取之不盡,用之不竭的天然資源,且同時取得的過程中不會產生污染物並能在極短時間內再生的特性;建築節能係將節能減碳之理念融入建築設計中的概念,包含加強室內採光、通風、空調、綠化措施等,以達成建築物節能之效果;設備節能則是指藉由採用高效能之設備,例如燈具與家用電器等,使運轉、維護管理時所消耗的能量最小化。

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金門縣

執行主體:【縣市】、實施區域:【縣市】
一、背景說明

    自工業革命以來,隨著大量仰賴化石能源,衍生過多溫室氣體排放而導致全球暖化問題愈趨嚴重。近年來,世界各國無不投入找尋替代燃料,開發潔淨、可再生的能源來源,如太陽能、風力、水力以及地熱能等,期望兼顧經濟發展與環境保護。其中,太陽能電池為利用半導體材料,將太陽能轉換為電能的一種技術。簡單的說,太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.2μm~0.4μm波長的太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。台灣位於北回歸線北緯23.5度上,地理環境優越,日照充沛,年日照天數平均為280天,太陽光電的年滿發時數大約為1,020小時,相當具有發展太陽光電之良好條件。

    為了將金門縣打造成為國際級低碳島嶼,達成行政院核定之「建置金門低碳島計畫」目標,規劃於大、小金門建置太陽光電系統已成為關鍵要素之一。為此,金門縣政府已於103年3月12日會同台電公司再生能源處於大、小金門公有建物屋頂進行勘查,以及召開「綠能及低碳運輸系統旗艦計畫」103年度第1次工作小組會議,研商公有建物建置太陽光電系統倂聯原則,並發佈「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業要點」。另於104年5月份完成「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租計畫甄選作業」,完成金門縣第一個公有房舍太陽能發電招租案,預計將於105年底前完成5.4MWp裝置容量設置及併網發電。此標租合作方式,不僅不違反縣管公有建物原定用途,更能在縣府不花一毛錢的情況下,促進縣管公有建物有效利用、增加額外收益,形成雙贏局面。

二、工作內容與方法
  1. 作業內容暨執行方法

    近年來,隨著全球能源短缺,環保及節能減碳意識抬頭,金門縣政府執行公有房舍屋頂設置太陽光電發電設備標租計畫,既可推廣再生能源利用,達節能減碳之效,又可改善環境品質,為縣府打造太陽光電城市,促進金門低碳島計畫更加成功。標租作業流程可分為六階段,說明如下:

    1.     設置場地勘查

    為推動金門低碳島計畫,金門縣政府建設處於標租案招標前,先會同台電公司金門區處清查大、小金門公有建物屋頂面積,及設置可行性評估,以利研擬標案。經盤點,目前金門縣公有建物可設置太陽光電之處所共計有66處,可裝置面積概估有52,374平方公尺(見表1),可設置容量預估為5MWp。

    表1、金門縣公有建物空間設置太陽光電發電設備計畫標的清單

    項次

    場址

    初估面積(m2)

    項次

    場址

    初估面積(m2)

    1

    金門縣警察局

    154

    35

    金門縣安瀾國小

    685

    2

    金門物資處

    240

    36

    警察局金沙分駐所

    180

    3

    金城國中

    5,635

    37

    金沙文化園區歷史民俗博物館

    180

    4

    金門縣稅務局

    85

    38

    金門縣金沙鎮述美國小

    226

    5

    縣立體育館

    2,220

    39

    金沙鎮官嶼里辦公處

    30

    6

    賢庵國小

    917

    40

    金沙鎮立圖書館

    0

    7

    古城國小

    110

    41

    金沙鎮公所

    400

    8

    賢庵國小垵湖分校

    610

    42

    金沙鎮何斗里辦公處

    230

    9

    金門縣殯儀館

    3,351

    43

    警光會館

    900

    10

    金門縣警察局金城分局

    310

    44

    何浦國小

    749

    11

    金城鎮公所

    430

    45

    金沙國小

    1,960

    12

    金城幼兒園

    440

    46

    金門縣農業試驗所

    200

    13

    金門縣文化局圖書館

    1,166

    47

    大同之家育幼樓

    440

    14

    金門縣水產試驗所

    80

    48

    金湖圖書館

    210

    15

    金門縣地政局

    363

    49

    金湖國小

    1,590

    16

    金鼎國小

    535

    50

    金湖鎮新湖里辦公處

    0

    17

    古寧國小

    664

    51

    縣警局金湖分局

    560

    18

    金門縣環境保護局

    400

    52

    金門縣公共車船管理處修車廠

    650

    19

    烈嶼鄉公所

    168

    53

    金門陶瓷廠

    2,800

    20

    烈嶼鄉圖書館

    240

    54

    溪湖里辦公處

    220

    21

    烈嶼鄉體育館

    780

    55

    金湖鎮柏村國小

    730

    22

    烈嶼國中

    196

    56

    金門縣養護工程所

    780

    23

    烈嶼鄉游泳池

    85

    57

    金湖國中

    2,830

    24

    烈嶼鄉西口國小

    0

    58

    金門畜產試驗所

    6,180

    25

    烈嶼鄉西湖土窪

    0

    59

    正義國小

    580

    26

    烈嶼鄉日照中心

    0

    60

    金湖綜合體育館

    850

    27

    警察局烈嶼分駐所

    308

    61

    正義里辦公處

    55

    28

    烈嶼文化館

    350

    62

    山外里辦公處

    90

    29

    烈嶼鄉卓環國小

    410

    63

    料羅里辦公處

    130

    30

    烈嶼鄉上歧國小

    674

    64

    瓊林里辦公處

    240

    31

    湖埔國小

    132

    65

    九宮碼頭遮雨棚

    400

    32

    金寧中小學

    2,520

    66

    金門機場停車場

    0

    33

    多年國小

    2,820

    總計

    52,374

    34

    金門縣一般廢棄物衛生掩埋場

    906



    2.     金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業招標

    由金門縣政府建設處研擬「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業要點」,並製作招標文件辦理招標,該計畫詳細招商相關內容於金門縣政府網站及政府採購網公告,由有意願參與廠商於公告期限屆滿前,備妥資格證明文件、投資計畫書及其他公告規定資料,向縣府提出申請。其招商須知重點如下:

    (1)    基本系統設置容量:三百萬峰瓦(MWp)。

    (2)    投資建築物範圍:金門縣縣管公有建物屋頂,預估屋頂面積52,374平方公尺。

    (3)    經營年租金:指太陽光電發電系統售電收入乘以售電回饋百分比所得價款,為承租人應支付之租賃費用。

    (4)    決標方式由縣府邀集專家學者及縣府成員共同組成專案甄選委員會,於廠商依公告之招商文件投標後,辦理本計畫甄選作業。

    3.     得標系統廠商規劃設計

    廠商得標後,先評估系統設置的可行性,商透過現場丈量以及確認設置高度後,進一步模擬出設置位置之實際情形、可設置之裝置容量,以及不同期間的太陽光照的遮蔽影響。經規劃後遴選出金城國中、古寧國小、何浦國小等44處場址,預計設置容量5MWp以上。由於本案為屋頂設置,太陽光電設備超過3公尺,於施工前須申請雜/建照。

    4.     申請並聯作業與同意備案

    併網型太陽光電發電系統因直接併接至電力公司配線電路,關係著整個電力系統品質及穩定,因此經濟部能源局要求併網型太陽光電發電系統需取得電力公司並聯許可文件,才可向能源局申請備案。另外,再生能源設備因涉及設置新的再生能源設置、設置設備之結構物安全、設置後用電接用等相關問題,因此在設置再生能源過程中還須完成結構安全性簽證、雜照/免用雜照的同意申請、再生能源設備設置同意與登記申請等行政程序。

    5.     系統安裝及施工

    取得能源局核發同意備案文件後,使得進行太陽光電系統安裝工程,與簽訂售購電器約本案採全額躉售方式營運。自系統建置後,並完成下列程序,即可開始辦理躉售電能:

    (1)    申請並聯試運轉。

    (2)    併聯相關設備查核及裝裱開始計量。

    (3)    核發併聯試運轉訪查完成文件。

    (4)    申請設備登記。

    (5)    書面資料審查。

    (6)    現場查核。

    (7)    核發設備登記文件。

    6.     營運售電

    租賃期間自廠商完成個別公有建物太陽光電發電設備與臺灣電力公司併聯送電日起算119個月,廠商於租賃期間內未有重大違反契約事件,得於租期屆滿前三個月內向縣府提出續租申請,經營年租金依原售電回饋百分比計算,續租期仍以119個月為限,最終合約期限不得逾投資廠商與臺灣電力公司簽訂躉購契約期限。租賃期間廠商須支付縣政府經營年租金,以售電收入的25%為上限。由於金門地區電力系統未以海底電纜與臺灣本島電網聯結者,依據經濟部能源局規定,其電能躉購費率費率可加成15%,因此對廠商來說仍有相當大的獲利空間。

    7.     運轉監控與維護管理

    由上而下的垂直整合服務,可確保工程品質,以及發電效率。因此,運轉監控與維護管理將由廠商負責,定期派員巡視清潔光電板、變流器、支撐架防蝕、變流器視窗或燈號運轉訊息檢視、電表發電量觀察等。


    圖1、金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業流程

  2. 法規制度暨配套方案

    針對本行動項目作業內容相關之法規制度暨配套方案主要包括如下:

    (1)    再生能源發展條例:為推廣再生能源利用,增進能源多元化,改善環境品質,帶動相關產業及增進國家永續發展,經濟部特於98年7月8日公告「再生能源發展條例」作為國內推動再生能源之相關法制基礎。

    (2)    台灣電力股份有限公司再生能源發電系統併聯技術要點:為利於再生能源發電(包括太陽能、生質能、地熱能、海洋能、風力能及總裝置容量未滿二萬瓩之水力發電系統或其他經中央主管機關認定之天然資源發電系統)與台電公司電力系統併聯,共同維持電力系統之品質、併電可靠性、穩定性、公共安全等相關事宜。

    (3)    再生能源發電設備設置管理辦法:係依前項「再生能源發展條例」第四條第三項規定授權訂定,目的主要是經濟部為有效管理國內再生能源設備設置,遂明訂此一管理辦法,將再生能源發電設備之同意備案、查驗、設備登記、撤銷、廢止及其他相關業務之程序與規範加以規範,確保未來推動之一致性。


    (4)    金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業要點:金門縣政府於不違反縣管公有建物原定用途情形下,為促進縣管公有建物有效利用、增加收益,積極落實陽光公舍,有效利用太陽能發電,訂定本要點做為公有建物標租設置太陽能光電設備之依據。

  3. 參與執行單位暨作業人力配置

         本行動項目參與執行單位與人員包括由經濟部能源局、金門縣政府建設處、標租機關、台灣電力公司與得標廠商共同推動,人力配置如表2所示。

    表2、參與執行單位暨作業人力配置表

    推動層級

    負責單位及參與人員

    推動範疇

    中央政府

    經濟部能源局

    「陽光屋頂百萬座」計劃推動辦公室

    訂定「再生能源發展條例」與「再生能源發電設備設置管理辦法」,並成立「陽光屋頂百萬座」計劃推動辦公室,協助推動整體太陽能光電產業服務。

    地方政府

    金門縣政府建設處

    發佈「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租作業要點」,辦理公開招商、進度監督控管等事宜。

    標租機關

    標租縣管公有建物之簽約主體,如:金城國中、金門縣殯儀館、金寧中小學、畜試所等44處公有建物

    配合提供設置場地及同意使用相關文件。

    國營企業

    台灣電力公司

    協助大、小金門公有建物屋頂勘查,釐清設置面積大小與饋線容量,並配合承租業者申請並聯審查。

    民間承租業者

    優先取得與出租機關簽約資格之得標人,並締結契約者

    硬體設備設計規劃、硬體設施改善工程之施作,於租賃期間內售電營運,並依售電收入乘以售電回饋百分比所得價款,做為承租人應支付之租賃費用。

三、執行期程與經費

    1.     執行期程

    「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租計畫」公開招商案於104年5月12日辦理甄選委員會,徵選結果簽奉核定於5月23日決標,預計預計將於105年底前分三期工期共完成5.4MWp裝置容量設置及併網發電,時程安排與工作內容如表3。

    表3、工作執行時程表

    月份

     

    工作內容

    1041~3

    1044~6

    1047~9

    10410~12

    1041~3

    1044~6

    1047~9

    10410~12

    公有建物場地勘查

     

     

     

     

     

     

     

     

    辦理標租作業

     

     

     

     

     

     

     

     

    第一期工程並聯與備案申請

     

     

     

     

     

     

     

     

    第一期工程施工

     

     

     

     

     

     

     

     

    第二期工程並聯與備案申請

     

     

     

     

     

     

     

     

    第二期工程施工

     

     

     

     

     

     

     

     

    第三期工程並聯與備案申請

     

     

     

     

     

     

     

     

    第三期工程施工

     

     

     

     

     

     

     

     

    完工驗收

     

     

     

     

     

     

     

     

    售電

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    2.     經費

    透過「金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租計畫」,不僅能加強推廣再生能源利用,提升金門縣太陽光電系統設置容量,而且金門縣政府無須負擔設置成本,只需提供屋頂,由太陽光電能源技術服務業者負責建置太陽光電發電系統及後續營運與維護,取得售電收入,縣府即可則依合約收取租金或分享售電利潤,形成雙贏局面。

    投資廠商租期最多可達20年,經營年租金計算方式如下:

        經營年租金=售電收入回饋×售電回饋百分比(25%)

四、成效分析與建議

    依據目前進度,第一期工程與台電公司簽訂完成售電合約共計15處(原為17處,因多年國小及金湖體育館結構問題,故撤案),總裝置容量為2,265.12kWp。除了金湖國中及金湖國小尚未建置完成,已完工場址計有金城國中、古寧國小、何浦國小、正義國小、養牛專區、金沙國中、金門縣殯儀所、金寧中小學、金沙國小、安瀾國小、柏村國小、種牛牧場、中正國小等13個場址,裝置容量共計2,093.52kWp。

    第二期已完成規劃設計共計13處,總裝置容量為1,473.68 kWp。與台電金門區處完成並聯審查場址計有金門縣立運動場(看台屋頂)、古城國小、金城鎮公所、文化局圖書館、金鼎國小、警光會館、縣警局金湖分局及金門縣政府等7個案場(見表4)。第三期工程則總計有縣立體育館、公共車船管理處修車廠等16處尚待協調,預估總裝置容量共1,662.38 kWp。



    表4、縣管公有屋頂標租計畫第一、二期工程規劃

    第一期工程規劃

    第二期工程規劃

    項次

    案場名稱

    裝置容量(kWp)

    項次

    案場名稱

    裝置容量(kWp)

    1

    金城國中

    212.16

    1

    金門縣立運動場(看台屋頂)

    249.60

    2

    殯儀所

    93.60

    2

    古城國小

    31.20

    3

    古寧國小

    46.80

    3

    金城鎮公所

    26.00

    4

    金寧中小學

    262.08

    4

    金門縣文化局圖書館

    57.20

    5

    何浦國小

    93.60

    5

    金鼎國小

    83.20

    6

    金沙國小

    62.40

    6

    金門陶瓷廠

    199.68

    7

    安瀾國小

    57.20

    7

    警光會館

    72.80

    8

    正義國小

    72.80

    8

    縣警局金湖分局

    31.20

    9

    金湖國小

    93.60

    9

    金門酒廠金寧廠

    436.80

    10

    金湖國中

    78.00

    10

    金門酒廠金城廠

    98.80

    11

    柏村國小

    74.88

    11

    金門縣政府

    72.80

    12

    金門畜產試驗所(養牛專區)

    436.80

    12

    動植物防疫所

    52.00

    13

    金門畜產試驗所(種牛牧場)

    499.20

    13

    金門水頭碼頭

    62.40

    14

    中正國小

    93.60

     

     

     

    15

    金沙國中

    88.40

     

     

     

    第一期總容量

    2,265.12

    第一期總容量

    1,473.68

    總計規畫可建置屋頂共44處,預計設置容量達5.4MWp,依據軟體模擬平均每日發電量3.5度,預估全數太陽光電系統建置完成後,每年發電量可達6,898,500度電。此外,若以104年金門縣電力使用的二氧化碳排放係數為0.7公斤/度電計算,則以太陽能發電取代火力發電,每年約可減少約4,829公噸的二氧化碳排放,相當12座大安森林公園1年的碳吸附量。


    •    發電度數:5.4MWp×3.5(度電/kWp-天)×365(天/年)×1,000(kWp/MWp)=6,898,500度電/年
    •     減碳量:6,898,500(度電/年)×0.7(公斤CO2/度電)÷1,000(公斤/公噸)=4,829公噸CO2/年


    金門在地雖有火力發電廠,但離島發電成本高,隨著金門縣日益增加的用電需求,本案建置完成後約佔金門總裝置容量5%,不但能降低燃料成本與興建基礎設施的費用,運用再生能源發電亦能降低排碳量,還能有效利用屋頂空間,隔絕太陽直射降低室內溫度,進而減少室內空調耗能使用,兼具節能、減碳、環保三種功效。

五、評等得分之要求

    金門縣縣管公有建物設置太陽光電發電設備標租計畫,總建置容量為6MWp,範圍擴及金門縣政府轄下機關學校40多處,是金門縣第一個公有房舍太陽能發電招租案,具有指標意義,也是離島「陽光屋頂百萬座計畫」重要里程碑。