全球前20處最優離岸風場，台灣即擁有16處。坐擁穩定、強度適中的風場，離岸風機成為我國綠能發展關鍵項目。台電離岸風電二期計畫自2019年5月23日上網公告後，經歷了8次流標，終於在2020年6月16日順利決標。可再生能源為近年各國相當重視的議題，雖然產生、蒐集能源的技術日益進步，但仍趕不上文明社會的能源消耗速度。再加上環保意識逐漸抬頭，生生不息地的可再生能源將會是能源未來勢在必行的趨勢，而台灣過去已砸下近11位數的巨資在台灣海峽種下了第一批綠能種子，萌芽至今…在衛星影像上也看的到呢!!

火力發電為目前台灣主要的發電方式(圖2所示)，發電佔比約為七成，成本低、供電穩定使其成為台灣能源主力，然而燃燒過程產生的廢氣，對於大氣環境造成相當的影響。近年來政府對於此問題已經定調了解決方案：應用永續的綠色能源取代核電。將綠能列為「5+2」產業創新計畫之一，其中風力發電及太陽光電為最關鍵發展項目。

圖 2：  由台電統計資料顯示，自民國71年起至今台灣發電量逐年提升，且火力發電量一直以來皆佔最大宗，於108年火力發電佔71%、再生能源佔15%。(資料來源連結)

台電第二期離岸風場將選址於台灣彰化外海，被譽為全球最佳風場之一 (圖 3 )。何謂最佳? 風能與風速的三次方成正比，風速越大所蘊藏的能量就越大，但對風機而言，並不是單純風越大越好。每架風機皆有設計之運轉風速區間：介於「切入風速」、「切出風速」之間，若風速低於切入風速則無法帶動葉片轉動，而過高的風速(大於切出風速)卻又因安全性的考量，將使風機暫停運轉 (圖 4)，因此最重要的其實是風的穩定性。另外風機的排列、間距以及基座的場址也都是有相當講究的。

圖 3：經濟部能源局104年公告之台灣離岸風電潛力場址，全國共36處，彰化沿海地區即佔6成。

圖4：風機理論風速產能曲線，風機發電風速區間介於切入風速、切出風速之間 。(資料來源)

台灣首座正式營運的離岸風力發電場為海洋竹南風力發電場(Formosa 1)，位於苗栗縣竹南鎮龍鳳漁港外海約2至6公里處，自2015年推動，2017年7月第一階段商轉、2019年12月第二階段商轉，目前共有22架 離岸風機 於此商轉，建造費用約為台幣一百五十億到兩百億元。
對於這些珍貴的離岸風機，我們能否透過衛星遙測的方式看到它們在海上分布的狀況呢?答案是肯定的，在衛星遙測的範疇當中，雷達衛星影像不僅不受雲層影響，且具備全天候觀測能力。相較於光學衛星而言，對於海水表面的物件偵測靈敏度更高，這是因為雷達衛星是屬於主動遙測的特性，自衛星端發射特定波長之電磁波入射至海水表面，大部分的訊號會如鏡面反射一般遠離雷達衛星訊號接收系統，使雷達接收到較低的回波訊號，因此在雷達衛星影像中的水體通常顏色較深，意即訊號較低之區域，如圖1所示意。然而，相較於平坦的水面而言，海面上的離岸風機則是雷達主動遙測電磁波訊號的強反射體，能較有效率地將電磁波向靠近雷達衛星接收器的方向反射，如圖5 所示意。根據雷達衛星此項特性所發展出的相關應用還有：風場偵測、船隻偵測、海水表面流場偵測等。

圖5：雷達衛星偵測離岸風機原理示意圖，自衛星發射特定波長之電磁波入射至海水表面，大部分的訊號會如鏡面反射一般遠離雷達衛星訊號接收系統；離岸風機的存在，能將雷達波反射至衛星接收器而產生亮點。

瞭解了雷達衛星的特性之後，我們該如何實際找出在海水表面分布的離岸風機呢?透過巨量空間資訊系統的Sentinel-1雷達衛星影像便可輕鬆的做到。在衛星影像資料庫中查找2015年至2019年間雷達衛星影像序列可以發現，竹南風力發電場內一座座風機正在拔「海」而起，矗立在海上的離岸風機數量變化清晰可見，如圖6 所示。

 

圖6：BigGIS中提供長期各類衛星影像，於視窗左上角基礎圖層中開啟衛星影像圖層頁簽，選擇Sentinel-1即可查看苗栗竹南沿海之風機數量成長史。

 

不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海。即便目前海洋竹南風力發電場內離岸風電僅22座，台灣風力發電佔比也未及整體發電的百分之一，但是這些看不見也摸不著的風，正在為台灣的綠色能源史寫下新的一頁。

圖7：應用 BigGIS 查看台灣離岸風機2015-2019的成長。