善用風能 潔淨香港

你見過南丫島上的風力發電站嗎？由香港電燈公司興建的「南丫風采發電站」於2006年啟用[1]，為全港首台具商業規模的風力發電機。截至2023年7月中旬，該風力發電站已減少了逾1,200萬公斤的二氧化碳排放量[2]。

位於南丫島的南丫風采發電站（圖片來源：港燈）

風力發電已成爲多國政府實現淨零排放的重點策略，儘管香港的風電發展起步較早，但至今仍停滯不前。2022年，可再生能源僅佔全港總耗電量的0.4%，其中風力發電只佔一小部分[3]。相比之下，美國的小城市如洛克港鎮，或是丹麥哥本哈根這些大城市，其風力發電場足以應付當地絕大部分的電力需求[4][5]。

儘管如此，香港正在計劃發展離岸風力發電場。中電建議在清水灣沿岸建造17台風力發電機，預計發電容量達255兆瓦[6]。港燈亦計劃於2027 年在南丫島附近建造一個發電容量約150兆瓦的風力發電場[7]^,[8]。這些擬建的離岸風力發電場將採用傳統的水平軸三葉式風力發電機設計，該配置具有高輸出功率、高效率及高可靠度的優勢，廣受認同[9]。

擬建的清水灣離岸風力發電場之模擬照片（圖片來源：中電香港有限公司）

採用水平軸三葉式風力發電機設計的荷蘭風電場（圖片來源：Electrek）

中國和英國的離岸風力發電發展日趨成熟。2021年，中國建成了全國最大的海上風電場—江蘇啟東離岸風電場，其風力發電機遠離海岸，能捕捉更强的風[10][11]。此外，倫敦陣列離岸風力風電場則由175台風力發電機組成[12]，其龐大規模可供應大量電力。

英國倫敦陣列離岸風力風電場的位置（圖片來源：Metalocus）

雖然擬建的香港離岸風力風電場之規模受領海所限，但香港仍可從上述兩個例子借鏡。香港可借鑒江蘇啟東離岸風電場的經驗，考慮將風電場選址在離海岸綫較遠的地方，亦可參考倫敦陣列離岸風力風電場的做法，在特定地點安裝更多風力發電機，以最大限度提高風電場的發電容量。

儘管香港採用傳統風力發電機有其優勢，其發電效果和周邊環境仍會受某些因素影響。本港不時會受颱風侵襲，若遇上特別強勁的風力，正在運作的風力發電機有可能會損壞[13]。此外，建設固定底座的風力發電機會對附近的海洋環境產生影響，導致亞潮帶軟質海底棲息地的喪失[14]。

好消息是，近年有些創新技術冒起，有助改善上述問題，如浮動式垂直軸風力發電機。這種技術結合了浮動式和垂直軸的風力發電機設計，能夠捕捉來自不同方向的風，而無需轉動。垂直軸風力發電機更能抵禦本港常見的強風天氣狀況[15]。此外，它們的佔地面積較小，非常適合香港這樣密集的都市環境[16]。浮動式風力發電機的優點在於遠離海岸綫，相比之下，固定底座風力發電機在較深水域的造價則十分昂貴。此外，浮動式風力發電機的另一大優勢在於齒輪箱和發電機在水面水平線上運行，重心較低，降低了風力發電機結構建設的成本[17]。

位於法國的浮動式垂直軸風力發電機（圖片來源：WindPower Monthly）

在其他領域方面，南洋理工大學的研究人員發明了一種能在低風速下運作的風力收集機[18]。該機器能夠利用低至每秒2米的風速進行發電，爲照明和商用感測器等低能耗電子産品提供電力[19]。值得注意的是，在1991至 2020年期間，香港市區的平均風速約爲每小時9.9公里(即每秒 2.75 米) [20]。

小型風力發電機可爲低能耗電子産品供電（圖片來源：《海峽時報》）

實現淨零排放，香港還有很長的路要走。這些風力發電的創新技術有望提高風力發電在香港發電燃料組合中的比例，並為緩解氣候變化提供有效解決方案。