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美国风力发电低廉原由与补助政策探讨
发布时间：2015-03-27     来源： 科技新报
本文摘要：在科技能力执世界牛耳的美国本土也采用了不少风力发电系统，且陆上与离岸的系统兼备，整体风力发电达到14,800GW，于2013年时为世界各国风力发电量之首。虽然美国采用陆上风电比重较高，不过离岸风电配置仍达到三成，仍有诸多可供参考之处，本文尝试比较美国陆上风电与台湾离岸风电每月容量因素的变化，来探索新趋势。

    在科技能力执世界牛耳的美国本土也采用了不少风力发电系统，且陆上与离岸的系统兼备，整体风力发电达到14,800GW，于2013年时为世界各国风力发电量之首。虽然美国采用陆上风电比重较高，不过离岸风电配置仍达到三成，仍有诸多可供参考之处，本文尝试比较美国陆上风电与台湾离岸风电每月容量因素的变化，来探索新趋势。
 
　　风力发电的容量因素（CapacityFactor，CF）是实际的发电量除以理论的发电量，数值位于0到100%间，数字越大表示风电的发电效率越好。不同月份的风力有大有小，虽然不稳定，但是可以预测，也可以被管理。一般而言，离岸风电的容量因素会高于陆上风电。
 
　　陆上风电以中部各州居冠
 
　　美国的陆上风电以中部州（Interior）的平均风速最高，海拔80公尺高度的地方，平均风速多数在8m/s以上，大部分地区可达9-9.5m/s，少数地区超过10m/s。其次是五大湖区（GreatLakes），约在6.5-7.5m/s之间。东北部的风力资源又比西北部更好一点，但两者都远逊于中部地区与五大湖区。

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　　根据NREL在不同时期与假设不同的风机轮谷高度所做的预测，美国的陆上风电设备容量潜力达7,834~10,362GW，离岸风电为4,150~4,438GW。美国总风力发电设备容量约11,984~14,800GW。总发电量NREL与哈佛大学认为介于14,000~17,200TWh（十亿度电）之间。
 
　　根据国际再生能源署（InternationalRenewableEnergyAgency，IRENA，2015）最近的研究显示，美国的风力发电，预估总设备容量达15,179GW，其中陆上风电占10,955GW，离岸风电占4,224GW。每年总发电量达49,760TWh，其中陆上风电占32,784TWh（容量因素34.16%），离岸风电占16,976TWh（容量因素45.88%）。
 
　　由于IRENA的数据比较新，且考虑到新风机与新技术的发展，用容量因素来做验证，我们认为IRENA的资料比较可以作为实际投资评估时的依据。
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　　离岸风电以大西洋沿岸最佳
 
　　更深入分析美国离岸风电的潜力，当总蕴藏量为4,150GW的情况下，美国东北部（大西洋沿岸）蕴藏量最高（1,256GW），其次是美国西岸太平洋地区（930GW）、五大湖区（734GW）、夏威夷区（637GW）、墨西哥湾沿岸（594GW）。

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　　由于墨西哥湾沿岸与大西洋沿岸的南部位置容易出现飓风（Hurricane），所以美国目前实际开发离岸风电较积极的区域在大西洋沿岸的中北部位置。分析美国离岸风电未来可能发展比较好的州，依序是Virginia（2,012MW）、Massachusetts（968MW）、NewJersey（705MW）、RhodeIsland（530MW）、Delaware（450MW）、Texas（150MW）。
 
　　最近美国RhodeIsland南方海域的BlockIsland离岸风场将设置30MW，作为先期示范计划。使用Alstom（2015年被GE合并）的6MW离岸风机，容量因素预估达47.56%，年发电量125,000MWh，预计在2016年底完成营运。

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　　风电成本低廉
 
　　美国的陆上风电成本非常低廉，全国平均的电力采购协议/购电协议（PowerPurchaseAgreement，PPA）价格约在US$26/MWh（1MWh=1,000度电、1KWh=1度电、约NT$0.82/KWh）。PPA价格为风力发电业者出售电力的价格。五大湖地区的成本稍高，达US$44/MWh（NT$1.39/KWh）。东北部地区与西部地区的PPA价格分别是US$53/MWh（NT$1.67/KWh）与US$60/MWh（NT$1.89/KWh）。
 
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关键词：风电行业 美国风电 发电成本

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