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风能 专题分析

海上风电产业关联布局—风机零组件态势相对明朗(3/17 内容更新)

March 16, 2022 Wind InfoLink

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风机零组件关键发展项目调整

有别于2021年7月的草案,2021年12月释出的定案中,变桨控制被移出关键发展项目改为加分项目,开发商不再被要求一定的落实数量,且落实数量超过申设数量0%即列入加分。而原先附属于全机舱组装与塔架的「扣件(紧固件)」独立出来,独自获配1分。

 產業關聯規則修改_簡

变桨控制为发电机透过电动变桨系统或是液压变桨系统,改变风力机的螺距角(pitch angle),当风速低于额定风速时减少螺距角,使风能利用效率最大化。高于额定风速时增加螺距角,降低风能利用效率,以稳定输出功率在额定功率附近,此系统的制造厂商须具备良好的软硬体整合能力,才能将风能捕捉的效率最大化。

虽然正式版的产业关联政策将变桨控制移出关键项目,但于2021年7月召开的「经济部能源局业界能专计画」,将补助五千万新台币以上的经费,供君帆工业开发Class 1T 10MW海上风机的变桨液压系统,液压变桨相较于电动变桨的优势为结构简单稳固、能与偏航系统及制动等系统共用油源、能帮助风机减震缓冲,但在保养上比较困难,一旦油液泄漏也可能诱发火灾。

君帆工业预计此系统将能相容于三菱维斯塔斯(MHI Vestas)与西门子歌美飒(Siemens Gamesa)的风机,而西门子歌美飒也于今年一月的供应链大会中宣布君帆工业加入其本土供应链之中。代表此项目虽有技术门槛,短期内无法一蹴可几,但政府与系统厂均认为台湾具备能量挑战。

风机系统厂两强相争

台湾当前风场使用的风机有三菱维斯塔斯、西门子歌美飒及日立,但日立已于2019年宣布退出风力机制造市场,仅保留风机维修业务,改为专注于电网输送市场,因此实际参与第三阶段竞争的系统厂仅剩下三菱维斯塔斯及西门子歌美飒。 

 風機本土供應鏈_簡

上图为目前两大风机系统厂公布的本土化供应链名单,可以看出两家厂商各自的安排,而双方共同选择在地化的项目有:机舱组装(外商在台设厂)、塔架、变压器、配电盘、鼻锥罩与机舱罩、电缆线、轮毂铸件及机舱底座铸件、功率转换及不断电系统(外商在台设厂)、扣件、叶片树酯、碳纤维,以上项目除了碳纤维外均为关键发展项目,至多可为两家系统厂带来11分的产业关联分数。

而双方差异如下:三菱维斯塔斯另外选择了上纬的叶片粘胶剂(1分)、天力的叶片(1分)以及东元的发电机(5分),其中叶片及发电机的难度较高。负责叶片的天力为红叶风电的关联企业,此9.5MW风机叶片长达85公尺,虽天力具备陆域风机叶片制造经验,仍须透过三菱维斯塔斯协助技术移转与验证,但叶片为关键发展项目,且双方已签订采购协议,不确定性较低;相对的,东元所负责的发电机为海上风机的核心部件之一,虽然东元过去也有陆域风机经验,但还须先生产原型机并通过验证,才能进入供应链名单,且此项目仅为加分项目,与三菱维斯塔斯签定的也仅是合作框架协议,代表系统厂认可东元的潜力,但仍有一定的不确定性。若以上三个项目均成功本土化,最多能再为三菱维斯塔斯带来7分的产业关联分数

而西门子歌美飒另外选择的是君帆工业的变桨控制(1分)以及东元(1分)的偏航转向系统。偏航转向系统又称对风装置,是透过风速仪及风标仪侦测风况变化,经过处理器向偏航系统发出调整讯号,当对风完成后,侦测仪器就会停止发送讯号,偏航系统在撷取风能或在风速过快时避免风机损害上都扮演关键的脚色,而东元先前2MW的陆域风机经验有助于偏航系统的研发,但同样的,变桨控制跟偏航转向系统都涉及软硬整合,为风机的核心子系统,本土化的难度较高。

结论

目前综合起来,开发商选择三菱维斯塔斯至多可以拿到约18分,若选择西门子歌美飒则是约13分的产业关联分数,但西门子歌美飒还有关键发展项目的叶片本土供应厂商尚未推出。同时前者分数虽较高,但配分五分的发电机本土化不确定性还很高。而本土供应链的产能、双方将引进的新一代风机以及浮式基础的搭配经验也都会是开发商的考量要点。

InfoLink认为,风机零组件本土化主动权在风机系统厂手上,开发商难以施加压力、也无意愿要求风机厂商进一步在地化或为其客制化风机。第一,台湾的海上风机市场为双占,开发商是相对弱势的;第二,纵使开发商成功说服系统厂额外增加项目,其他开发商也很容易坐享其成。而受益于台湾在亚洲海上风电的先进者优势与政府强力要求下,两家系统厂均有于台中港设厂,自然有诱因主动搜寻本土厂商以削减运输成本,搭配关键发展项目的要求,风机零组件仍会有一定程度的本土化。

 

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