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市場暸望
離岸風電具高開發潛能 全球暨台灣風力發電市場
2018.06.15∣瀏覽數:94

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。
文 ◆工業技術研究院IEK 林晏平
2005~2010年為風力發電躍升為主流再生能源技術之時期,中國大陸、美國、德國、 西班牙等陸域風力機裝置數量快速成長。風力發電占全球電力供給比例在2007年突破 1%,2014年超過3%,2016年比例約為4%,2017年漸進至5%。

2011年後占全球約四成市場之中國大陸,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。

風力發電市場特性
風力發電機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,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。大型風力機約占市場 99.5%,中小型風電約占0.5%。大型風電用 途單一,大多數買主為各國發電業者,將風
力機產生的電力併入電網,供電力事業調度分配;極少數由一般企業購買,供應本身生產過程所需之電力,不併入公共電網。

風力發電產業兼具電力特許行業與再生能 源之特性,是否開放設置風力發電廠的權力 掌控在政府手中,為各國能源政策相當重要 的一環。由於籌設風力發電廠所需金額龐 大,政府開放風場開發權,並輔以躉購費率 等誘因,吸引風場開發商投入,而後能帶起 風力機系統、風場建置、風場維護等關聯產業。若市場需求達到規模經濟水準,則可形成完整風電產業鏈。

大型風力發電開發業者以多角化經營之能源集團為主,也包含專營風力發電開發業務之企業。大型風電開發案投資額龐大,一個典型開發案投入資金通常超過一億美元,且近年來風場規模逐漸擴大,超過十億美元之投資案屢見不鮮。此類開發案時程較長,一般開發期間約三至五年,複雜案件更需五年以上。

中小型風力發電應用領域多元,市場分散,產品種類眾多,屬於少量多樣之利基型市場,市場型態與產業結構與大型風電差異甚大,本文專注於分析大型風力發電市場。

風力發電產業鏈
全球風力發電產業鏈分為風電製造業、風電服務業以及風電發電業三部分。

風電製造業可分為風力機系統與風場輔助設備兩類。風力機系統由上至下游分為原材料、零組件、風力機系統,上游原材料最重要是鋼材與樹脂,中游零組件占成本比例較高的部分為塔架與葉片、其次是齒輪箱與發電機;風場輔助設備則包含水下基礎、海底電纜、海上變電站等。

風電服務業包括風場開發、風場營造工程,以及風場開始運轉後的維護作業。風電服務業以風場開發商為核心,負責申請及籌備建設風力發電廠所需的龐大資金,並同步進行風場規劃;確定取得開發權後,再採購風場所需之硬體設備,並請海事工程廠商負責完成風場建置作業;風場開始營運後,由風場維護廠商進行定期與不定期的設備檢修。

風電發電業為風場經營,廠商握有風場所有權,為特許行業,經營業者為各國綜合電業廠商或獨立發電廠,所發電力併入電網。

全球風力發電市場與產業
2017年全球風力發電市場規模
大型風力發電可分為陸域風電與離岸風電兩 類,全球陸域風電市場發展已超過30年,邁 入成熟期;離岸風電處於發展初期,佔整體市場規模不到十分之一,未來成長潛力佳。

一般衡量風電市場以新增裝置量為主, 2017年全球風力新增安裝容量為47,888GW, 其中陸域風電為44,155 MW,佔92.2%,而離 岸風電為3,733MW,佔7.8%。

2017年全球風力發電市場地理區域佔比
全球風電市場可分為亞洲、美洲、歐洲 與其他地區四大區塊,2017年占比分別為 42.9%、34.0%、20.9%與2.1%。亞洲有中 國大陸與印度兩大市場,連年占比均為全球第一;歐洲市場以德國、英國為主,發展相對穩定;美洲占比隨最大市場美國波動,近
年政策改變對安裝量影響甚大。

2017年全球風力發電機主要供應商排名
2017年全球風力發電機前十大供應商 依照排名分別為:(1) 西班牙Siemens Gamesa(簡寫為SGRE);(2) 丹麥Vestas; (3) 中國大陸金風科技; (4) 美國GE;(5) 德國Enercon;(6) 中國大陸遠景能源;(7) 德國Nordex;(8) 德國Senvion;(9) 印度 Suzlon;(10) 中國大陸聯合動力。

全球風電一線廠商德國Siemens之風電事 業部與西班牙Gamesa協議合併後,名稱改 為Siemens Gamesa Renewable Energy, 於2017年正式成立,總部設於西班牙。 Siemens及 Gamesa原本各自擅長於離岸與 陸域風電,兩者產品線互補,2017年市占率 躍升為第一位。

丹麥Vestas在全球超過30個市場均有活 動,除2014、2015年表現稍差外,多年來佔 據全球市占率第一位寶座。在陸域風電市場 Vestas始終保持領先局面,但主攻離岸風電 的合資公司MHI Vestas表現不甚理想,因而 落到第二名的位置。

金風科技近幾年均為中國大陸最大風電系統供應商,與中國大陸第二名廠商間有顯著 的差距。2017年中國大陸市場成長趨緩影響到金風科技的銷售量,海外銷售比重也較往年減少,名次不變但市占率下滑。

第四位美國GE始終以母國市場為主要 戰場,2017年受美國市場衰退影響市占 率下滑,同時受到來自Vestas、Siemens Gamesa與Nordex的競爭,表現較前幾年來 得不佳。

前十大風力機系統商合計市占率較2016年 提高,上升至80%,市場集中度略微增加。

2018年全球風力發電市場展望
2018年預估全球風力新增安裝容量為 53,717MW,較2017年提升12.2%,其中陸域風電為49,750 MW,佔92.6%,而離岸風 電為3,968MW,佔7.4%。

中國大陸與美國市場兩大風電市場之走勢是影響全球風電市場最主要的因素,目前兩國之風力發電政策明朗,預期市場能夠回穩保持成長。其中陸域風電仍會是全球風電市場的主體,受政策鼓舞預期安裝量將提升;離岸風電 占比仍少,主要市場重心在歐洲,2018年裝 置量約略與2017年相同,僅微幅提升。

我國風力發電產業
我國風力發電產業主要由風電製造業貢獻,其中又以原材料及零組件廠商所佔比例最多,約一成供應國內市場,其餘以中國大陸為主要市場,並於當地生產。產值佔比較大廠商包括生產樹脂材料的上緯、製造鑄件的永冠、提供連接線材的信邦以及生產變壓器的華城等;大型風力機系統商僅有東元一家投入, 2010年推出2MW風力機;另外,台灣有十餘家中小型風力機系統商,但產品屬於利基應用,市場規模不大,產值佔比亦不高。

在風電服務業方面,陸域風場開發以台電及英華威為主,離岸風場則有上緯、永傳、台電、力麗、中鋼、亞泥等企業投入開發前期作業。風場營造與風力場維護之業務範疇目前仍圍繞已建成的陸域風場,而離岸風場開發在即,我國廠商同步預備風場建設與風場維護所需之能量,以爭取相關業務。

風電發電業廠商握有風場所有權,為特許行業,除台電外,持有電業執照正式商轉的 民營業者目前共有13家。

2017年我國風力發電產業產值為新台幣 110.7億元,較2016年下滑。由於我國風電產值主要以生產風電零組件為主,並以中國大陸為主要市場,產值易受其終端需 求影響。中國大陸2017年新增裝置量為 19.5GW,較2016年減少,導致風力機系 統製造商庫存增加,減少零組件供應商的供貨,因而影響到我國廠商產值。

我國本地風電市場在陸域部分發展成熟,適宜之開發地點多已耗盡,未來新增裝置量有限。離岸風電處於開發階段,尚未進入資本投入較高的營建時期,對目前整體產值貢獻小。

我國自2000年裝置第一支風力發電機, 累計至2017年底,已安裝350支風力機,累 計裝置容量為692MW。新增裝置量自2011 年後因陸域風場開發放緩,有逐步下滑的趨勢,2017年僅新增10MW。

我國由於陸域優良風場已逐漸開發完成, 未來可供開發之地點不易尋找,加上風力機 造成噪音、眩影與視覺衝擊等負面影響,以 及民眾意識抬頭、環保抗爭等問題,導致陸 域風場開發面臨許多困難。相對而言,我國 西部海域離岸風場風況優良,開發潛力大, 未來我國將以離岸風場為開發重點。

我國離岸風場開發歷程
2012年我國政府公布「風力發電離岸系統 示範獎勵辦法」,並於2013年1月公告三家 示範案得標廠商,由福海風力發電、海洋風力發電、台灣電力三家公司得標;2017年4月由海洋風力發電設置的兩座離岸風力機正式併網發電,為我國首座離岸風場。

2015年公布「離岸風力發電規畫場址申請 作業要點」,指出36處離岸潛力場址,吸引 本土業者及國外開發商評估投入。總共有20 個離岸風場於2017年底通過環境影響評估,得以參加離岸風場遴選作業。由經濟部能源 局考核開發商技術與財務能力後,2018年 4月30日公佈10座獲選風場,總裝置容量達 3863MW,其中62.2%容量位於彰化外海、 18.4%位於雲林、9.9%位於苗栗、9.1%在桃園外海。未能獲得容量分配之風場可參與下一 階段的競標作業,爭取1664MW之裝置容量。

2018~2022年我國風力發電市場展望
我國政府設定2025年風力發電裝置量目 標,陸域為1,200MW、離岸5,500MW, 2020年中繼目標為陸域814MW、離岸 520MW。至2017年年中,陸域風場商轉容 量已達686MW,另有560MW於籌設、施工 階段,明顯飽和;離岸風場目前累積裝置容 量為8MW,第一座示範風場預計於2019年完 工,屆時累積離岸風場裝置量將達128MW。

2017年全球風力新增安裝容量為 47,888GW,預估2018年全球風力新增安裝 容量為53,717MW,較2017年提升12.2%, 其中陸域風電仍會是全球風電市場的主體, 已進入市場成熟期;離岸風電占仍少,2018 年裝置量約略與2017年相同,僅微幅提升。全球風力發電機供應由西班牙Siemens Gamesa、丹麥Vestas、中國大陸金風科 技、美國GE主導,市場集中度高,短期內此 局面不會有太大變動。

2017年我國風力發電產業產 為新台幣 110.7億元,較2016年下滑。我國風力發電 產業產值主要由風電製造業貢獻,產品提供給中國大陸系統商,產值易受中國大陸終端 市場影響。我國截至2017年風力發電機累計 裝置容量為692MW,陸域風電市場因土地限 制,開發容量已接近飽和,未來新增裝置量有限;離岸風電擁有相當高的開發潛能,遴 選作業已分配3863MW之容量,2025前將陸 續併網,預期可大幅帶動我國風力發電產業產值。

全球風能轉型年 2017 WIND POWER 
2017年風能產業全球新裝置容量達 52,492MW(千瓩),較2016年減少3.8%,全 球累計裝置容量共539,123MW。

2017年全球於清潔能源的總投資高達 $3,335億美元 (約$2,968億歐元),較前一 年總投資微幅成長3%。總投資中,中國貢獻 超過40%,亞太地區則貢獻超過57%。總投資 應用於風能產業之金額達$1,070億美元。

其中,自2009年起一直都是全球最大新裝置市場的中國,2017年仍穩居龍頭寶座。以 洲別來區分,亞洲仍是全球最大的風能市場,歐洲次之,北美則緊接第三。延續前幾年的情 形,2017年大多數的風能裝置國為非OECD 成員國,預計接下來幾年也會是同樣的情況。 至2017年底,總計全球累計裝置容量超過 1,000MW的國家有30個;其中,包含18個歐 洲國、5個亞太區國家、3個北美洲國、3個拉 丁美洲國與1個非洲國。詳情請參閱表1。 

亞洲市場:印度突破紀錄
亞洲已連續9 年蟬聯全球最大的風能 市場。中國於2017年底累計裝置容量達188,000MW,新裝置容量增加19,660MW, 新增量為所有國家之冠,但較2016年的新增 量仍縮減了16%。該風能發電量產生3,057 億度的電量,貢獻全國4.75%的總發電量,供電量持續成長,儘管「減荷」註1情況仍嚴重。中國國家能源局與國家電網公司正持續致力於解決能源傳輸與電網方面的相關問 題;據中國國家能源局統計,2017年浪費了 12%的風力發電量,對比2015年的17%已改 善許多。

印度則為亞洲第二大風能市場,2017年突 破以往紀錄新安裝了4,148MW的裝置容量, 新增量排名全球第四,累計裝置容量上維持全球第四大風能國家。

2018年因新舊政權轉換因素,將導致政策 執行斷層,影響風能發展。然而,預期2019 年後仍可預期印度風能市場之重大成長:該 國政府設定目標於2022年達到175,000MW 的再生能源,其中60,000MW來自風能發 電,並可期待該國將開啟離岸風能之發展。

繼亞洲第二大市場之後,新裝置容量差距相當大,由巴基斯坦位居第三大風能市場, 2017年僅有199MW新裝置容量。日本跟隨 在後為第四大風能市場,新安裝177MW裝置 容量,累計總裝置容量達3,400MW;各界仍 持續期待該國公共事業壟斷的阻礙排除,朝向多元能源之發展。韓國亦被期待該國政府於再生能源多元化的政策發酵,新增裝置容 量有106MW。而於其他亞洲國家,蒙古、 泰國與越南皆有新裝置微幅進展;而因著重 於未來數年將要啟動建造之離岸風力建設, 2017年台灣僅有10MW新裝置容量。

北美洲:美國持續強勁成長
美國為僅次於中國之第二大風能市場。 2017年風力新裝置量7,017MW,鞏固風力 發電成為該國再生能源之最大來源;風力總 裝置量達89,077MW,提供全國6.3%的電源 供應,較2016年5.5%成長;其中,供應愛荷 華州超過36%的電力供應。美國前五大裝置 容量的州別分別為:德州 (22,637MW)、 奧可拉荷馬州 (7,495MW)、愛荷華州 (7,308524MW)、加州(5,609MW)及堪 薩斯州 (5,110MW)。

加拿大於2017年僅新安裝了341MW的裝 置容量,數年來之新低量,總裝置容量達 12,200MW,為全球第九大風能市場。該年 風能投資超過$30億加幣,風力發電則目前 佔加拿大總發電量的6%,可提供3百萬家戶 之用電。加拿大目前有295個風力發電廠, 共6,400座風力發電機,帶動當地經濟發展 及鄉村多元活化之收益。另有好消息是2017 年12月艾伯塔省之風能標案取得了每度電 $0.028美元之超低價,為2018年的第二次拍 賣樹立了新價格基準。

墨西哥2017年新裝置容量478MW,總裝置 達4,005MW,貢獻4%的全國發電量;近期 亦有標案取得了新低價每度電$0.017美元。 該國進行替代能源改革,目標至2024年擁有 35%的乾淨能源發電,預期2018年亦會是風 能發展強勁的一年。

歐洲:屢創新紀錄
歐洲及歐盟國於2017年皆創下新紀錄。 歐盟新裝置容量較2016年增加20%,達15,600MW,其中3,148MW為離岸風力。相 較前一年,陸上風力成長了14%,離岸風力 則呈倍數成長。

歐洲各國2017年風能新裝置量上,主要以 德國為最大宗,達6,581MW,其中19%為 離岸風力;英國排名第二有4,270 MW新裝 置量,較前一年呈現5倍成長,超越1/3屬離 岸風力;法國位居第三有1,694MW新裝置容量,成長9%。三個國家共貢獻歐盟地區80% 的新裝置量。

2017年歐盟地區總裝置容量達 168,700MW,其中153,000MW內陸風力, 15,800則為離岸風力,致風力發電為歐洲 市場之主要電力來源,僅次於天然氣發電。德國持續為歐盟地區最大總裝置量國,總 裝置容量達56,100MW,接續排名有西班牙(23,200MW)、英國(18,900MW)、法國 (13,800MW)、義大利(9,500MW)、及波蘭、 葡萄牙等國各超過5,000MW總裝置量。歐 盟地區之風力發電於2017年總共產生336度 電,貢獻11.6%發電量,製造超過260,000個 工作機會,並吸引360億歐元之投資挹注。

在歐盟地區國家對於低碳排放目標之立法調整前,歐洲風能產業的成長動能仍待考驗,接下來也會是面臨挑戰的一年。

拉丁美洲:巴西持續居領導地位
拉丁美洲之風力進展已連續兩年下降, 2017年有新裝置量2,578MW上線,總裝置量 達17,891MW;但仍預期2018年阿根廷的新 裝置計畫能讓拉丁美洲重拾風力發展動能。

巴西則再度領導拉丁美洲,為該洲最大風 能市場,去年共新安裝了2,022MW的裝置容 量,佔該州超過3/4之總量。

烏拉圭目前總裝置容量達1,505MW,該國 接近100%之發電全來自再生能源,其中風力 發電佔全國約35%-40%的總發電量。

拉丁美洲其他國家表現如下,智利新增 116MW、哥斯大黎加59MW、宏都拉斯及阿 根廷24MW新裝置容量。

大洋洲
2015年大洋洲的風能總安裝容量達 5,193MW。其中澳洲的新裝置容量為245MW,總裝置量達4,557MW。紐西蘭則 無新增進度。

非洲與中東地區
2017年該地區僅非洲有新風力裝置計 畫,共新安裝了618MW,總裝置容量達 2,085MW。

預期非洲地區,肯亞及摩洛哥於2018年皆 會有新風力建設計畫即將開啟。中東地區則期待沙烏地阿拉伯之風力建設能盡早進行。

2017年底,佔非洲總裝置容量超過 99%的地區如下,南非(2,058MW)、摩 洛哥(787MW)、埃及(810MW)、突尼西 亞(245MW)、衣索匹亞(324MW)、約旦 (119MW)、伊朗(91MW)、瓦德角(24W)、 肯亞(26MW)、阿爾及利亞(10MW)及以色列 (6.25MW)。

2017年為轉型的一年
2017年全球風能產業表現依舊強勁, 新增50,000MW裝置容量,累計容量共 540,000MW;相較以往全球各國皆致力於開 展新替代能源之嘗試,2017年新風力建設之 進展則集中於幾個重點國家。

展望2018年,風能市場仍持續看好,並期 待更多不同地區的新開發。全球對於乾淨、 可負擔的起、可靠度高且亦於安裝的新能源 開發需求是必要的。

TMTS 展前記者會