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）。
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。
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。
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 4C Offshore 表示（January 2015），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 – 12.02 m/s，略输给中国的 12.04 – 12.11 m/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行动，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”。
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、MHI Vestas 与 GE 都将发表 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。
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装置容量将有 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，Internet of Things”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。
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。
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 Site A（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。
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。
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！
（首图来源：Flickr/axelivarsson CC BY 2.0）
