全球風力發電產業趨勢與展望

 

刊登日期:2018/11/5
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林晏平/工研院產科國際所

一、陸域風電為主流應用技術
風力發電之應用可分為大型風力發電與中小型風力發電,兩者一般以750kW為界;風力機單機發電能力超過者歸類為大型風力發電,以下則為中小型風力發電。大型風力發電為技術應用主體,也為本文探討之重點。大型風電開發業者包含多角化經營之能源集團及專營風力發電開發業務之專門公司。中小型風力發電應用場域多元,市場較為分散,且產品種類多樣化,屬於少量多樣之利基型產品。

大型風力發電依據裝設地點可再分為陸域風電與離岸風電兩類。陸域風電之技術門檻較低,發電成本低廉,為主流再生能源發電技術,新設置之單機發電容量約為2~4MW;離岸風電建置於海床上,除風力發電機外,還需水下基礎與海底電纜等輔助設備,且須動用特製工作船進行裝設,發電成本約為陸域風電之二至三倍,新設置之主流單機發電容量落在6~8MW。  

二、 2017年全球約5%電力由風力發電提供
全球風力發電市場由1980年代開始興起,至今發展已超過三十年。隨著技術演進,風力發電機功率逐漸增加,1985年市場上首次推出功率超過100kW之風力機,1990年代產品功率突破500kW,2000年以後則有MW等級之風力發電機。

2005~2010年為風力發電躍升為主流再生能源技術之時期,中國、美國、德國、西班牙等地區陸域風力機裝置數量快速成長。2011年後占全球約四成市場之中國,其陸域風力機新增裝置量成長趨於平緩,整體風電市場由急速增加步入穩定發展,開發焦點逐漸移轉至技術水平高、成長潛力佳的離岸風電。

2017年底全球累計風力發電裝置量為540GW,發電量占全球電力供應約5%。雖2010年後離岸風電新增裝置量成長迅速,但整體風電市場仍以陸域為主,其中96.5%的累積裝置量來自陸域風電,離岸風電僅佔3.5%。觀察長期趨勢,因離岸風電市場成長速度高於陸域,占累積安裝量比例將逐步提升。

圖一、2010~2017年全球風電累積裝置量與產品類別占比
圖一、2010~2017年全球風電累積裝置量與產品類別占比

三、全球風力發電市場受中國影響連續兩年下滑
全球風力發電市場於2017年之新增裝置量為52,573MW,連續兩年呈現下滑趨勢。裝置量下滑主因為受第一大市場中國的影響,因棄風率居高不下,政府限制棄風問題嚴重省分的新增裝置量,導致新設風場減少,新增裝置量下滑。

圖二、2015~2017年全球風電新增裝置量
圖二、2015~2017年全球風電新增裝置量

擁有良好風力資源為發展風力發電的基礎,加之以近年的減碳趨勢、期望提升能源自主比例、風力發電成本降低、創造就業機會等因素,使政府更有意願透過獎勵政策推動風力發電的應用。

2017年全球前五大風電市場依序為中國、美國、德國、英國與印度,前五大市場新增裝置量合計占全球79.1%。2017年中國維持全球最大市場地位,但占全球比例略微下滑,美國與德國兩者市場規模差異不大,英國則取代巴西且超越印度,成為第四大市場。

第一大市場中國因用電區域與發電區域不匹配,導致風電資源無法有效利用,為改善此狀況,政府發布「陸域風電投資風險預警」,對各省分進行評級,若獲得紅色評等,代表該省分明年不得設置新風場。美國地廣人稀,因此仍有充裕空間設置陸域風機,且聯邦政府延長賦稅抵免政策,對於2020年前的風電---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


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