產業發展研究報告 《離岸風力發電產業介紹》 張喆韋 黃千倫 邱子慈 王幸君

報告大綱 • 再生能源

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

• 離岸風場之開發

• 全球離岸風電產業概況

• 離岸風電在臺灣

• 未來發展趨勢

• 結論

2

再生能源 •興起 ─ 減緩地球暖化程度 ─ 國際原油價格屢創新高 ─ 各國政策鼓勵發展再生能源

•定義 ─根據聯合國環境規劃署之定義，指取之不盡之天然資源，過程中不產生污染物，如太陽能、風能、地熱能、水力能、潮汐能、生質能等，都是轉化自然界的能量成為能源

• 再生能源

3

風力發電 • 風力發電之原理

風力發電之實際運作主要靠「風力發電機組」完成，該機組可分為風輪、發電機、塔架三個部分，藉由風力所帶來之空氣氣動力作用轉動風輪葉片，帶動轉軸在線圈裡快速的轉動，再通過增速機提升旋轉的速度，利用電磁原理，將機械能轉化為電能，再經由電纜傳至終端用電場所。

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

4

離岸風電與陸域風電之差異

離岸風電 陸域風電

風機設立位置 海上 陸上

風能的耗損 較少 較多

開發之複雜程度 離岸風機尺寸大，裝設地點在海洋，因此較複雜

開發技術較無困難，但土地取得不易

開發成本 於相同發電容量下，離岸風電每百萬瓦之開發成本約新臺幣1.5億至1.7億元，將近陸域風電約新臺幣5千萬至7千萬元之三倍

為離岸風電之三分之一

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

5

離岸風電與陸域風電之差異(續)

• 典型陸域風場與離岸風場之成本結構比較

陸域風電：$0.07~0.1/度 離岸風電：$0.16~0.24/度

風力機,

64%

土建與安

裝, 6%

專案作業

與管理, 4%

電力設備,

14%

環保與公

關, 10%保險, 2%

風力機,

34%

水下基礎,

23%

專案作業

與管理, 5%

電力設備,

6%

風力機安

裝, 18%

電纜, 10%

預備金與

保險, 4%

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

6

風力發電之發展

• 20世紀以來，各式風力發電機種推陳出新，第一座併入電力網路運轉的風力發電機

誕生於1931年的前蘇聯，發電量為100 KW。而較小型的風力發電機也於1930年代中

期開始在美國發展，主要被設置在正規電力網路無法到達的地區。

• 在1970年代全球歷經兩次石油危機的恐慌之後，風力發電等替代能源的開發重獲重

視，並逐漸產生「風場」(Wind Farm)之概念，即在一塊風力資源充沛的地區設置大

量風力發電機，以產出實用化的電力量。

• 21世紀後，為了減緩地球暖化的程度，風力發電市場逐漸擴大，後進國如中國也積

極地進行風力發電廠的建設。

• 1991年秋天，丹麥位於白令海的Vindeby風場開始發電運轉，正式成為世界上第一

個商用離岸風力發電廠。由於離岸風力發電機的技術不斷進步，以及陸域風場空

間不敷使用，各國離岸風力發電廠的規模逐漸擴大，歐洲各鄰海國家、中國、美

國、台灣等國家亦陸續推出離岸風電相關政策或計畫。

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

7

風力發電之市場分析 • 2001至2016年全球風力發電(陸域&離岸)累積裝置容量

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

8

風力發電之市場分析(續)

• 歐盟2005至2016年各類能源累積裝置容量比較

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

9

風力發電之市場分析(續) • 2016年底風力發電累積裝置容量前10大國家裝置占比

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

10

風力發電之市場分析(續) • 2016年全球各國家離岸風力發電累積裝置容量及2011至2016年成長情形

• 風力發電 • 原理

• 離岸風電與陸域風電之差異

• 發展

• 市場分析

11

離岸風場開發簡介

12

離岸風場開發簡介(續)

13

全球離岸風力發電產業概況

• 風力發電業之產業關聯圖

• 資料來源:台灣經濟研究院產經資料庫，2009年11月

風力發電機設備製造商

電力設備製造商

電線電纜製造商

營造商

運輸商

風力發電廠開

發者

風力發電廠擁有者

風力發電廠操作者

獨立發電業者

公用事業業者

電力消費者

14

全球離岸風力發電產業概況(續)

•風力發電業之產業鏈簡圖

15

全球離岸風力發電產業概況(續) • 全球風力發電機製造商市占率

廠商 國別 2015 2014

市占率 排名 市占率 排名

Vestas 丹麥 12.5% 1 ▲ 10.1% 3 ▼

金風科技 中國大陸 11.3% 2 ▲ 9.2% 4 ▼

GE 美國 10.5% 3 ▼ 10.3% 2 ▲

Siemens 德國 7.5% 4 ▼ 10.6% 1 ▲

Gamesa 西班牙 5.9% 5 ▲ 4.2% 7 ─

國電聯合動力 中國大陸 5.0% 6 ─ 5.0% 6 ▲

Enercon 德國 4.8% 7 ▼ 7.9% 5 ▼

遠景能源 中國大陸 4.3% 8 ▲ 3.8% 9 ▲

明陽風電 中國大陸 4.0% 9 ▼ 3.9% 8 ▲

Senvion 德國 3.6% 10 ▲ 2.7% 13 ▼

其他 30.6% — 32.3% —

前十大合計 69.4% — 68.4% —

16

全球離岸風力發電產業概況(續)

• 全球風力發電機製造商市占率

17

全球離岸風力發電產業概況(續)

• 2016年底歐洲各國家之離岸風電場數目及發電裝置情形

18

全球離岸風力發電產業概況(續)

• 截至2016年底，在歐洲離岸風場之開發與營運業者中，以丹麥的DONG Energy之市占率約16.2%排名最高，瑞典之Vattenfall居第二名(8.6%)，德國之E.ON排名第三(8.3%)，英國之Innogy排名第四(7.8%)，前四大業者之市占率合計已超過整體歐洲市場之三分之一，剩餘業者之個別市占率均在5%以下。

• 2016年底歐洲離岸風場開發與營運業者市占率

19

全球離岸風力發電產業概況(續)

• 在離岸風電機組製造商部分，根據歐洲風能協會(EWEC)之統計，截至2016年底，在歐洲離岸風機製造商中，以德國Siemens之市占率約67.8%排名最高，市占率已超過整體歐洲市場之三分之二，具相當之市場影響性，其次則為丹麥之Vestas(16.4%) 、 德 國 之Senvion(6.2%)、德國之Adewn(5.2%)，前三大廠商市占率合計已達整體市場之90%，應可推估目前全球離岸風機製造商市場尚處於幾乎由少數幾家廠商壟斷之寡占市場。

圖: 2016年底歐洲離岸發力發電機組製造商市占率

20

全球離岸風力發電產業概況(續)

• 根據根據歐洲風能協會(EWEC)之統計，截

至2016年底，在歐洲離岸風機基礎製造商

中，以荷蘭的Sif Group(22.3%)、丹麥的

Bladt Industries(19.7%)、德國的EEW(18.8%)、

比利時的Smulders(12.7%)等廠商為主要，

前四大廠商已占有基礎製造商三分之二之

市場

圖:2016年底歐洲離岸風機基礎製造商市占率

21

離岸風電在臺灣

國際4C Offshore的肯定 開催離岸風力發展

22

離岸風電在臺灣(續)

法源依據:

2012年7月3日依據再生能源發展條例第11條第2項授權，訂定「風力發電離岸系統示範獎勵辦法 」，作為帶動離岸風電開發之重要依據，以經費補助方式，鼓勵業者設置離岸示範風場。

推動策略:

我國經濟部能源局自2012年開始推動「千架海陸風力機」計畫，採先陸域、後離岸之原則；離岸部分則係先示範、次潛力、後區塊的規劃，且在區塊部分是採先淺海後深海之推動策略。

23

離岸風電在臺灣(續) 「千架海陸風力機」計畫

24

離岸風電在臺灣(續) 2013年1月，經濟部遴選海洋風力發電公司、福海風力發電公司及台灣電力公司等3家業者為離岸風電系統示範廠商。

目前3家業者皆已完成海氣象觀測塔主結構建置。

海洋風力發電公司已於105年10月底完成2架示範機組之建置(右圖)，座落苗栗縣竹南鎮外海，預計於106年完工並商轉。

(臺灣首座離岸風力發電機 ) 首座國產「海氣象觀測塔」 25

離岸風電在臺灣(續)

2015年6月完成36塊潛力區塊場址劃設。

2015年7月2日公告「離岸風力發電規劃場址申請作業要點」。

26

「離岸風電規劃場址申請作業要點」申設現況:

離岸風電在臺灣(續)

27

離岸風電在臺灣(續) 我國風力發電系統產業鏈

28

離岸風電在臺灣(續) 我國發展離岸風電之困境與建議

(一)漁民抗爭問題

• 離岸風電開發均在鄰近海域，將影響漁民生計，應要求風電公司選定地點時，儘可能避開漁民捕魚地區，以及進出必經航道。

• 政府應提供具公信力的第三方名單，俾進行協調仲裁，以利漁民與風電公司在談判時所有依循。

• 可參考德國「社區風場community wind farm」開發模式，讓當地居民入股，成為風場股東，共同參與營運決策的經營模式。

(二)運輸之基礎建設不足及政治因素干擾

• 台灣目前尚無可供離岸風力發電機之零件卸貨之港口，業者只能把船塢當作卸貨碼頭，另安裝離岸風電機需要專業工作船，我國因政治考量禁用中國工作船，業者只能租用歐洲的工作船，成本大幅升高。

• 建議政府應評估周邊基礎建設之充足性，兼顧產業所需之軟硬體設備，屏除政治因素，協助或提供業者取得相關設備之適當管道。

29

離岸風電在臺灣(續) 我國發展離岸風電之困境與建議

(三)融資管道不足

• 建議政府積極推動綠色金融相關措施，協助取得融資、保險業資金投資、多元籌資管道，及強化綠色金融人才之培訓等。

• 綠色金融已納入金管會三力四挺政策，列舉已推動措施如下：

1. 訂定「獎勵本國銀行辦理新創重點產業放款方案」，鼓勵銀行對新創重點產業(含綠能科技)提供融資服務，並提供中小企業信用保證基金保證。

2. 鼓勵金融機構積極配合辦理節能減碳或綠能產業之政策性貸款。

3. 引導保險業資金投資公共建設，包括綠能產業。

4. 建置上市櫃、興櫃、創櫃及股權群眾募資等多層次資本市場。

5. 研議推動綠色金融商品，包括綠色債券、以投資綠色產業為主之證券投資信託基金、及編製綠色股票/債券指數等。

6. 透過台灣金融研訓院等周邊機構辦理相關課程，培育綠色金融人才。

30

未來發展趨勢

離岸風電大型化與成本降低

為降低發電成本，未來風力發電機將朝大型化趨勢發展。此外增加發電機使用效率、更佳的營運維修策略、風機/風場的物聯網技術可增加發電量，利用大數據做氣象預測可使風機運轉更有效率，亦可能成為降低離岸風電產業成本之因素。

風電廠商間之併購趨勢

風力發電機大廠為擴大市占率、技術取得、提升競爭力等，開始進行合併或成立合資企業，以加速風電業務的發展、提升規模經濟，並進一步降低成本。

31

未來發展趨勢(續)

近年來主要風電廠商間之併購案例：

2013年9月27日丹麥風電巨頭與日本三菱重工合資成立MHI-Vesta

2016年6月17日德國Siemens宣布收購西班牙Gamesa

2016年9月德國Siemens- Gamesa收購Adwen 50%股份鞏

固海上霸主地位

2016年10月11日美國GE宣布以 16.5億美元收購丹麥之

全球風電葉片巨頭LM

32

離岸風電正在快速發展中，各國離岸風機製造商，紛紛致力於降低

風機製造與營運成本、技術之取得、結合新興資訊科技、提升運作效能

及進行廠商間之併購以擴大競爭力，使全球離岸風力邁向下一個發展階

段。

我國政府已訂定「千架海陸風力機」目標，2012年7月頒訂定之『風

力發電離岸系統示範獎勵辦法』係啟動我國發展離岸風力之第一步，期

望透過示範計畫之成功案例，再透過後續區塊開發之規模化市場商機，

達成我國離岸風電設置量目標並有效帶動我國離岸風電產業發展。

結論

33

產業發展研究報告 《離岸風力發電產業介紹》

34