欧洲这二十多年来在离岸风电方面可说是进展迅速,除了历年成长快速并致力压下发电成本,增加市场竞力外,未来还规划了达 100GW 的风场,二十年来的长期发展下,无论是建构还是营运都有许多地方可供其他地区参考。
欧洲离岸风电场在 2014 年新增 1,483.3MW,累积装置容量达到 8,045.3 MW,总数 2,488 支风机,分布在 74 个风场。如果从 1993 年的 4.95MW 开始计算,这 21 年的 CAGR(复合年均成长率)达到 42.2%。如果离岸风电场的资本支出用 US$4M/MW 估计,则 2014 年欧洲离岸风电场的市场规模约 US$5,933M(相当于新台币 2,400 亿元)。
丹麦率先采用,英德等国也跟进
从国家别来看,第一名是英国(4,494.4MW,1,301 支风机,3.45M/支),其次是丹麦(1,271MW, 513 支风机,2.48M/支)、德国(1,048.9MW,258 支风机,4.07M/支)、比利时(712MW,182 支风机,3.91M/支)。目前,离岸风机的设计寿命是 20 年,以上估计的各国平均风机装置容量数字为过去 20 年的累积,可以看到丹麦因为最早发展离岸风电(1991 年),所以平均数字最小。近年来比较积极发展离岸风电,且使用新式风机(5-6MW)的英国、德国、比利时平均数字比丹麦高出许多。
(Source:The European offshore wind industry – key trends and statistics 2014, by EWEA)
欧洲离岸风电场开发商呈现多元化的趋势,2014 年的领导公司有WindMW(19.4%)、RWE(14.1%)、Dong Energy(14%)、Iberdrola(12.1%)、Stadtwerke Munchen(11.2%)、EWE AG(6.6%)、Green Investment Bank(3.5%)。台湾的离岸风场开发商也许可以寻求与欧洲风场开发商合作的机会,邀请加入投资或担任顾问,缩短学习曲线,并且降低风险与提高收益率。
(Source:The European offshore wind industry – key trends and statistics 2014, by EWEA)
分析累积装置容量的风场开发商,第一名还是丹麦能源巨擘 Dong Energy(24.1%),其次依序是Vattenfall(10.5%)、RWE(8.7%)、E.ON(7.3%)、Centrica(5.5%)、SSE(5.3%)、BARD(4.8%)。值得一提的是 E.ON 在 2014 年底时,宣布转型,本业只保留再生能源发电与其相关的业务。E.ON 将出售核电、煤电、燃气发电、燃油发电等业务。
(Source:The European offshore wind industry – key trends and statistics 2014, by EWEA)
Dong Energy 策略性积极发展离岸风电,目标在 2020 年以前将成本降低到每度电 NT$4 元以下(EUR$100/MWh)。英国的环境下,Dong Energy 进行垂直整合,建置陆上变电所、出口海缆(Export Cable)、海上变电所、阵列海缆(Array Cable)、离岸风机。在德国市场,仅做到海上变电所到风机这一段,如果在丹麦,仅有阵列海缆与离岸风机。
Dong Energy 另一个优势为经济规模的采购量。以 Siemens 6MW 离岸风机为例,一次性的采购达 300 支,预估的采购金额约是 EUR$2,520M(约新台币 1,000 亿元)。相较于目前台湾离岸风场一次性采购金额约新台币 100 亿元,台湾的离岸风机采购成本将明显偏高,不利于降低发电成本。
离岸风场朝大型化发展
离岸风场有逐渐大型化的趋势,2014 年的平均数约在 500MW 左右。从施工的角度来看,单位成本最低的经济规模量是 100 支风机。欧洲目前量产且装机数量最大的是 5MW,2014 年 6MW 仅安装数十支而已。随着 6MW 与 8MW 的离岸风机装机数越来越多,未来平均风场的装置容量上看 600-800MW。如果用 EUR$1.5M/MW 来估计风机成本,则数字约在 EUR$900-1,200M 之间。如果要换算成风场的投资金额,可用 EUR$4M/MW 估计,则数字约在 EUR$2,400-3,200M。
(Source:The European offshore wind industry – key trends and statistics 2014, by EWEA)
Dong Energy 表示发生在 2016-2020 年的投资决策,将会使用 8-10MW 的离岸风机。目前市场上仅有少数公司正在研发 10MW 风机,如果真的在 2020 年以前商业化,未来总装置容量在 1GW 以上的离岸风场就会变得十分常见。我们假设离岸风场的容量因素为 45%,则 GW 的离岸风场一年发电量约 3.942TWh,相当于核四发电量的 18.5%。换句话说,约只要 5.5GW 的离岸风电场就可以取代核四一年的发电量。
前瞻未来,欧洲规划了 100GW 的离岸风电场,已经同意的约在 26GW 左右,正在争取同意的约 14GW。如果用 6MW 的风机来估计数目,未来欧洲约需要 17,000 支风机,大概是目前累积总量 2,488 支的 7 倍左右,市场成长的空间非常巨大。
(Source:The European offshore wind industry – key trends and statistics 2014, by EWEA)
过去 20 年,欧洲的离岸风电市场呈现快速成长的趋势,CAGR 超过 40%。未来,还规划了 100GW 的风场,逐年实现。英国、丹麦、德国很可能因为离岸风电的兴起而实现非核家园的理想。风场的开发商根据不同国家的情况,制订不同的发展策略,争逐这块市场大饼。
随着风机越来越大,离岸风场的投资将从数百亿元提高到数千亿元,建议台湾的开发商寻找欧洲有经验的伙伴合作,共同开发,可达降低风险并提高投资报酬率的效果。台湾拥有将近 652GW 的离岸风电潜力,我们的风场采购也可以达到经济规模量,期待以国家的力量来推动离岸风电,让台湾成为绿电之岛。
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