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离岸风电能有多低价，就从全球架设规模估算起
发布时间：2015-04-08     来源： 科技新报 作者 maxwell Chen
本文摘要：在谈到风力发电，或是细分到离岸风电时，在发电量之外，人们最关心的莫过于每度电的成本了，在本篇文章中，我们从离岸的安装量、风场与周期谈起，在最后并估算其在2023年时可能的每度电成本，让读者可以理解离岸风电的发展与趋势。

　　在谈到风力发电，或是细分到离岸风电时，在发电量之外，人们最关心的莫过于每度电的成本了，在本篇文章中，我们从离岸的安装量、风场与周期谈起，在最后并估算其在2023年时可能的每度电成本，让读者可以理解离岸风电的发展与趋势。
 
　　风电安装成长快速，离岸更居冠
 
　　从全球电力发展的角度来看，离岸风电是一个很年轻的技术，发展时间约23年，累积安装容量达7GW（2013年的数据），平均每年安装0.3GW。计算其他发电方式的每年平均安装容量，燃煤发电（17.43GW/year）、燃气发电（21.33GW/year）、核能发电（6.37GW/year）、太阳能发电（2.97GW/year）、陆上风电（8.97GW/year）。

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　　根据GWEC的预估，2014年全球陆上风电安装容量达49,752MW（当年离岸风电安装容量达1,725MW），这个数字相当于过去33年陆上风电平均数字8.97GW的5.55倍。今日陆上风电的高速成长，已经远远超越过去33年的平均数字。回来看离岸风电，2014年的安装容量数字是过去23年平均数字的5.75倍，其成长速度更胜于陆上风电。

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　　从累积安装容量的角度来看，2014年全球风电达369,553MW，其中陆上风电为360,782GW，离岸风电为8,771MW。如果我们分析1997年到2014年的年复合成长率（CAGR），这个数字达25.67%。美商GE公司非常有远见，在2002年透过购并进入风电产业，享受了陆上风电高成长与高获利的蜜月期。

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　　台湾拥有全球半数最佳离岸风场
 
　　目前全球离岸风电的领导国家，依序是英国（4,494MW）、丹麦（1,271MW）、德国（1,049MW）、比利时（713MW）、中国（667MW）、荷兰（247MW）、瑞典（212MW）、日本（50MW）。中国与台湾共同分享台湾海峡这个全世界最优异的离岸风场。
 
　　知名离岸风场统计公司4COffshore表示（January2015），全世界最好的前18个离岸风场当中，有16个在台湾海峡，2个在南中国海。其中9个离岸风场属于台湾的领海，平均风速约11.94–12.02m/s，略输给中国的12.04–12.11m/s。日本拥有3,250GW离岸风电蕴藏量，在亚洲股神孙正义的瞄准，以及三菱重工（MHI）积极介入之下，呈现急起直追的现象，距离用离岸风电取代核电的时间越来越近了。
 
　　以上的观点牵涉到比较多的细节与资料考证，可参考先前刊载的两篇相关文章：
 
　　从美国风力发电发展看台湾能源配置

　　阿里巴巴之后，亚洲股神孙正义瞄准离岸风电

　　中国、日本、韩国、美国都已经对离岸风电展开移动，台湾还是挂鸭蛋。显示台湾政府的决心不够，没有具体作为进行跨部会协商，并排除海上风电场开发的法规障碍。政府不长进，台湾人民只好继续仰赖高危险性的核电，并且“祈祷（安全）发电”。

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　　离岸风电建设有其周期性
 
　　海上风电具备专案融资的性质，就算是欧洲累积安装8GW的容量，总风场数目也只有74个，如果用过去23年来估计，平均每年只有3.22个。可以预见，离岸风电年度安装容量的数字一定是上上下下，不宜用短期（3年以内）的角度来预测长期趋势。
 
　　根据MAKE公司的预估，2014年的安装高峰过后，2015-2016年之间会短暂休息。新的高速成长将在2017-2020年之间发生。可以预见许多新的风场将使用6-10MW的大型离岸风机，进击的巨人风机正快速地进攻欧洲的电力市场。根据我的预测，2020年以前，西门子、MHIVestas与GE都将发布10MW的离岸风机，届时全球的离岸风电市场的每度电发电成本会更显著下降。
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　　2023年距离现在也不过只有8年的时间，MAKE公司预测全球海上风电累积设备容量将有78GW，约是2014年8.7GW的8.97倍。平均下来一年成长一倍。这样的成长率，恐怕连台积电董事长张忠谋先生最看好的“物联网，InternetofThings”都望尘莫及。
 
　　多数人可能不知道，风力发电机与其电网是等级最高的物联网之一，其成长率高于物联网的平均，并不意外。通常一台风力发电机拥有超过200个感测器，透过光纤通讯与SCADA将资讯传送给风场开发商、风机制造商与电网公司。西门子最新的风机管理中心，约可以管理8,000支风机，每天产生的资料量达200GB。GE的风力机，每40ms收集一次资讯，让发电量足足提高5%。中国的国家电网公司也设置管理中心，监控全国八百多个风力发电场，并且有效预测未来的发电量。

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　　2017年开始，欧洲平均每年离岸风机安装容量达3-5GW，成长逐渐趋于稳定。MAKE公司认为到了2023年，欧洲将拥有39GW离岸风场并网发电。欧洲以外地区也有39GW，其中以亚洲成长最快速。中国希望在2030年以前，拥有30GW的离岸风电场，台湾的规划仅有3GW，是十倍的差距。根据我的估计，台湾的离岸风电场，固定式基座风机的蕴藏量约有50GW，如果能够提早到2030年开发完毕，对于台湾的产业发展大有帮助，这是新的蓝海市场。

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　　产业的发展必须要具备成本竞争力，才会长久。台湾的离岸风电场距离陆地通常不超过40公里，因此我们解读研究机构Prognos&Fichtner的数据，使用SiteA（见下图）比较合理。德国研究机构认为，2013年平均每度电成本约在12.8欧分（NT$4.61/KWh，汇率1:36）。到了2023年可以降低到8.2-9.1欧分（NT$2.95-3.28/KWh）。看起来似乎还是很贵，不过IRENA给我们新的指引。

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　　离岸发电成本远低于核能
 
　　IRENA认为2014年OECD国家（离岸风电）平均每度电成本为US$0.16元（NT$4.8/KWh，汇率1:30），IRENA的数字与Prognos/Fichtnet的数字十分接近。如果是亚洲地区（中国与印度），平均每度电离岸风电成本为US$0.09元（NT$2.7/KWh，汇率1:30）。我们可以看到，亚洲风机制造商明显降低平均发电成本，远较欧美制造商低43.75%。
 
　　我们把Prognos/Fichtner预估的2023年德国离岸风电成本，加上考虑亚洲离岸风机制造商43.75%的降低成本能力。预估到了2023年，亚洲地区海上风电每度电的成本仅有NT$1.66-1.85元。
　　这个数字已经比核四每度电发电成本2元新台币还要低7.5-17%。实在看不出核电继续在台湾存在的价值。

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　　舍弃便宜又安全的离岸风电不用，专注于全球独家的“祈祷（安全）发电─核电”，台湾再次创造世界奇迹。离岸风电的快速成长已经是事实，台湾政府的决心不够，没有具体作为进行跨部会协商，并排除海上风电场开发的法规障碍。相较于笔者的预测：台湾离岸风电固定式基座蕴藏量达50GW，中国政府规划2030年拥有30GW离岸风场，台湾仅规划3GW。这三者的落差，看样子也要好好“祈祷”，台湾的离岸风电才能够顺利发电。
 
　　整合IRENA、Prognos、Fichtner的资料，考量OECD国家平均每度电成本与亚洲离岸风机制造商可降低成本43.75%的能力，估计到了2023年，亚洲地区海上风电每度电的成本仅有NT$1.66-1.85元。这个数字已经比核四每度电发电成本2元新台币还要低7.5-17%。实在看不出核电继续在台湾存在的价值。我“祈祷”离岸风电能够顺利在台湾海峡发电！

 

关键词：风电技术 离岸风价 海上风电

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