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全球風力發電發展如何
2018.08.07
    全球風力發電發展如何?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的風力機,1990年代產品功率突破500kW,2000年以後則有MW等級的風力發電機。
全球風力發電發展
    2005~2010年為風力發電躍升為主流再生能源技術的時期,中國、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的中國,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。

    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並入電網,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,不並入公共電網。

    風力發電產業兼具電力特許行業與再生能源的特性,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,而後能帶起風力機係統、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平,則可形成完整風電產業鏈。如圖1所示。

    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。

    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係統與風場輔助設備兩類。風力機係統由上至下遊分為原材料、零組件、風力機係統,上遊原材料最重要是鋼材與樹脂,中遊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,再采購風場所需的硬設備,並請海事工程廠商負責完成風場建置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,所發電力並入電網。

    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,占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47888GW,其中陸域風電為44155MW,占92.2%,而離岸風電為3733MW,占7.8%。如圖2所示。

    2017年全球風力發電市場地理區域占比

    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%。如圖3所示,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貨商排名

    2017年全球風力發電機前十大供貨商依照排名分別為:(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協議合並後,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,多年來占據全球市占率第一位寶座。在陸域風電市場Vestas始終保持領先局麵,但主攻離岸風電的合資公司MHIVestas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最大風電係統供貨商,與中國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、SiemensGamesa與Nordex的競爭,表現較前幾年來得不佳。

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

    全球風力發電發展多元,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。