台湾风力发电发展趋势分析

什么是风能?

风力发电的应用可分为大型风力发电和中、小型风力发电。两者一般以750千瓦为界。单次发电能力超过该标准的风机，属于大型风力发电。

根据安装位置的不同，大型风力发电可进一步分为陆上风力发电和海上风力发电。陆基风电的技术门槛相对较低，发电成本相对较低。是目前主流的可再生能源发电技术。新安装的单机发电能力约为2~ 4mw。海上风力发电建立在海床上。需要水下地基、海底电缆等辅助设备，必须使用专用工作船进行安装。发电成本大约是陆基风力发电的两到三倍。新安装的主流单机发电容量在6 - 9.5兆瓦之间。

风电行业类别:

风电产业的结构可以分为三个部分:制造业、服务业和发电。

全球风力发电市场及产业趋势

• 全球风力发电累计装机容量接近600吉瓦:
  2010年以后，风电市场整体由快速增长转向稳定发展，增速从2010年的25%下降到2018年的10%左右。2011年，全球累计装机容量超过200吉瓦，2013年累计超过300吉瓦，2017年累计超过500吉瓦。据估计，到2019年底，累计装机容量将超过600吉瓦。
• 欧洲竞争加剧，海上风力发电开发商在新兴市场寻找机会:
  2010年以后，欧洲海上风电市场逐渐成熟，竞争加剧。一些开发商已经开始在欧洲以外寻找机会。与此同时，亚洲国家和美国对海上风力发电的应用表现出了兴趣，这已成为下一波发展重点。

亚洲海上风电新增装机容量的来源仍以中国为主，但2020年后，台湾、印度、日本、韩国等将加入大规模海上风电开发行列，为亚洲新增装机做出巨大贡献。台湾已拨出550吉瓦的购电及并网权，以实现到2025年可再生能源供电比例达20%的目标。印度在2018年年中宣布了一个设备产能目标，到2022年达到500吉瓦，到2030年达到3000吉瓦，并征求全球开发者在印度投资的意向。

台湾风力发电现状:

台湾能源短缺。中国90%以上的能源依赖进口，对化石能源的依赖程度很高。化石能源造成的环境污染也困扰着每个发电厂所在的地方政府。在核电站关闭期间，情况更是如此。它已经成为一个全国性的空气污染讨论话题。但针对《联合国气候变化框架公约》通过的《巴黎协定》等温室气体减排相关规定，台湾作为高科技发展国家地球村的一员，也在思考应对温室气体减排问题的对策。

目前台湾能源政策的核心价值观正朝着能源安全、绿色经济、环境可持续性和社会公平四大方面的均衡发展方向发展，以促进台湾能源的可持续发展。

目前台湾能源政策的一个重要指标是，预计到2025年，台湾将实现无核住宅的目标。到2025年，可再生能源发电占全国发电总量的比重可达20%以上。可再生能源发电的效率更高，有太阳能发电和风力发电。经济规模和太阳能发电面临着发电效率、土地获取困难、大宗采购价格降低等问题。目前，建设需求逐渐放缓，由于海上风力发电设备等问题，风力发电逐渐成为可再生能源发展的重要组成部分。选项，随着国际主要风力涡轮机制造商争相进入台湾海上风力发电市场，台湾已成为亚洲海上风力发电发展的重点。

据相关统计，2017年全球新增风电装机数量约为49219mw，较2016年的52414mw减少6.1%。2018年，全球新增风电装机数量约为54751兆瓦，较2017年增长11.2%。2019年以后，全球风电市场总体保持平稳发展态势。

风力发电关键部件开发技术及分析:风力发电机目前主要分为陆基风力发电机和海上风力发电机。陆基风力涡轮机主要建在陆地上。台湾目前的陆基风力涡轮机集中在桃园、台中和彰化。海上风力涡轮机主要利用了海上风电场的特殊性。因此，海上风力发电设备安装的功率或型号要比陆基风力涡轮机大。同时，产品的可靠性和可靠性对技术质量的要求也比较高，而海上风力涡轮机的安装主要包括近岸、离岸和远岸。区分分为离岸距离、海底深度等。例如，水深小于5米的称为近岸，水深5-20米的称为近海，水深20米及以上的称为远岸。水深也会影响诸如机组规划、基地选择、船舶维护、操作可靠性和投资回报等因素。未来台湾海上风力发电机将主要集中在昌滨、澎湖海域，主要依靠风力强度、海马条件等风场优势。

海上风力发电的特点及优缺点分析:

海上风电的优势:

• 具有发展经济规模:
  海上风力发电可大面积、完整地块进行开发规划。它具有一定的开发经济规模，足以吸引风电场开发商投资开发。另一方面，海上风力发电具有风速高、风切变小的优点。海面非常光滑，摩擦很小。塔高的风力涡轮机可以实现较大的风速，风速稳定，风向变化小，风切变效应(即风速随高度的变化)也较小。在海上风力机研制不易获得的情况下，风力机瓦数越高，不仅可以获得较大的发电能力，同时还可以降低风力机部件成本，开发建设效益更有效。
• 风力大，投资回报快:
  海上风力机具有低湍流度、海上风湍流强度低、主导风向稳定、机组疲劳负荷低、风机寿命长等特点。同时，海上风电场可能允许存在单机容量更大的风力涡轮机，单台装机容量可达5-10MW。由于噪音要求低，转速高，电压匹配可获得更高的能量输出和投资，回收也更快。

海上风力发电的缺点:

• 初期建设成本高:
  海上风力发电机需要打桩建立海上基础，施工技术困难。由于机组在5-10MW以上，单台机组的成本较高。使用海底电缆进行连接、布线建设和材料成本也高于陆地建设。因此，如果没有与岸上更大的电网进行协调，就需要在线路和输变电设施上进行额外的投资，这将增加大量的建设成本。海上风电场一般平均风速较高，施工和吊装时间有限，工期长，难度高，风险高。
• 高维护成本:
  由于海上风力涡轮机安装地点往往距离陆地较远，人们很难接近。通常需要直升机、船只和专业维修工程师进行维修。维护成本相对较高。如果没有直升机或舰船、人员等技术支持，万一海上风力机出现故障或不能定期检修，导致停机，检修时间难以把握，可能造成停电时间过长，降低利用率。因此，维修费用很高，而且每个月都需要使用船只或直升机等运输工具，成本很高。

抓住绿色电子商务发展的机遇

考虑到2020年全球风电市场规模将超过1000亿美元，海上风电将成为各国发展的支柱，建议有意投资风电产业和发展的企业应提前做好准备，建立设计和生产能力。在欧洲国家，海上风电技术的发展起步较晚，但机会仍然给那些已经做好准备的人。政府在大力推进绿色能源目标的同时，也应参考国际组织和政府在能源管理和可再生能源技术方面的发展趋势，以应对可再生能源技术的国际发展和趋势。

为实现2025年能源政策的非核家庭重要指标，应优先发展绿色电力，协助风电场开发商引进先进的风力发电机组和技术，开放逆风电场培训和积累技术，并在初始阶段使用组件和维护技术，以需求为导向，逐步建立台湾风电产业和技术能力。过于强调技术转让和本地采购比例的要求，可能会阻碍台湾本土风电产业的发展。

由于海上风电零部件趋于规模化，台湾产业链的设备和制造能力可能无法赶上国外技术。国产化的目标是为台湾国内的金属部件、水下基础设施、海洋工程和维修。技术管理等，可能有更多的发展机会。