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離岸風場單機規模大型化與產業動向

分類 | 產業動態

作者 | 曹方瑜(台灣經濟研究院助理研究員)

關鍵字 | 離岸風電、規模

內文:

風機容量和轉子尺寸加大可以產生更高的發電量和改善電力成本,會是離岸風電產業的未來趨勢。

主要技術類型

風機容量和轉子尺寸大型化是離岸風電的發展趨勢,藉此可以產生更高的發電量和改善電力成本(LCOE)。自從第一台0.45MW離岸風機於1991年在丹麥設置後,風機尺寸快速演進,在2013年時,平均風機容量為4MW,直到2016年,最大的風機容量增為8MW,轉子直徑為164公尺,相當於第一座風場的11架風機總發電量之2倍。

目前示範風場發展的浮動式風機系統平均採用6~7MW的風機容量。風機製造商三菱重工維斯塔斯(MHI Vestas Offshore Wind)和西門子歌美颯(Siemens Gamesa Renewable Energy)都推出10MW風機,前者轉子直徑為164公尺,預計在2021年安裝設置,後者轉子直徑為193公尺,預計在2022年量產。在2030~2050年時,預期風機平均尺寸將會從10~15MW成長至20MW。

國際市場概況

根據歐洲風能協會(WindEurope)統計,自2014年以來,新安裝的風機平均容量以每年16%的速度增長,2018年新安裝的風機平均容量為6.8MW,比2017年增加15%。目前世界上最大的風機於2018年設置在英國:兩台來自MHI Vestas離岸風場的V164-8.8MW,轉子直徑為164公尺,座落在歐洲離岸風電開發中心(The European Offshore Wind Deployment Centre, EOWDC)。美國能源部2017年風電技術報告表示,風機尺寸是評估規模經濟的一種方式,理論上,一定容量的風場,使用更大的風機比使用小風機更能節省成本。使用小風機之風場的個別計畫成本(individual project cost)變化量較大,且在一些個案中,清楚顯示小風機較大風機貴很多(如前頁圖所示)。

產業發展動向

歐洲風能協會報告顯示2018年歐洲地區安裝的總容量當中,西門子歌美颯占比62.2%,三菱重工維斯塔斯占比33.3%,其他風機供應商包括GE Renewable Energy和Eolink。其中,GE的Haliade 150-6MW風機是第一次在歐洲使用。2018年9月更新的Wind Power Monthly整理出10個目前市場準備或已使用的離岸風機供應商和型號,風機容量介於5MW~9.5MW(如表所示)。

結語

在一定容量的風場中,大風機更具有成本競爭力,也能產生更高的發電量,因此各家業者也致力於增大風機容量與轉子尺寸,到2018年9月止,市場上大多使用5MW~9.5MW的風機,到了2030~2050年,風機平均尺寸預計將成長至20MW。

(圖文完整版請至首頁下載全文PDF)

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