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風能 專題分析

亞太地區浮動式離岸風力市場發展概況

August 21, 2020 Wind InfoLink

CN TW

前言

離岸風力近年在各國蓬勃發展,其中新興的浮動式技術受到矚目。相較於固定式風機,浮動式風機可安裝在水深50米深以上區域,能運用外海較為穩定風能,達到更高效率,而且浮動式風機可以在陸地上組裝,省下工作船成本,預料將是2025年後亞太地區離岸風力發展重點項目 。

歐美前期推動經驗

挪威即將建造近期最大的浮動式離岸風場,既上次2009年UNITECH Zefyros by Hywind Technology採用1支2.3MW的風機,這次Hywind Tampen則有11支8MW的風機,深度在260-300米之間,兩次都採用Spar-buoy(深水浮筒式)浮台,目前有8個國家擁有即將動工和已經投產的浮動式風場(挪威、葡萄牙、日本、英國、法國、西班牙、愛爾蘭和美國)。

浮動式風機與固定式風機最大差異,在於浮動式沒有水下基礎,轉而採用浮台使其可在海上漂浮,DCNS、Ideol、Principle和SBM Offshore分別設計出不同平台種類;且配合繫纜將其浮台固定,Bridon International研發出尼龍繫纜,比傳統鋼製繫泊鏈減少30%成本;此外,須維持漂浮穩定度,英國Exeter大學與Vryhof 及TenCate共同研發紡織重力錨碇袋(textiles gravity anchor bags),得以維持海床錨碇穩定度。

浮動式技術成本未來下降趨勢

依據WindEurope分析,現階段LCOE(小型示範案場)約180-200歐元/MWh (新台幣6.3-7.0元/度),達成最終投資決定(FID, final investment decision)並採用商業化規模案場後,2023-2025年LCOE有望降至80-100歐元/MWh (新台幣2.8-3.5元/度),至2030年LCOE更預期可達40-60歐元/MWh (新台幣1.4-2.1元/度)。

浮動式離岸風力雖不及固定式擁有大量資本與財務融資,但將是投資者下個目標,發展浮動式取決於港口合適度及基礎電網,成本下降則倚賴繫泊、電纜和電網進行研究投資。

亞太地區浮動式離岸風力推動概況

目前在亞太地區,南韓與日本針對浮動式技術有較明確的鼓勵措施,台灣、越南、中國大陸對於浮動式風力的相關政策尚未明朗,以下分別就個別國家進行概況說明。

南韓

南韓推廣再生能源是用RPS制度,受規範的電力供應商,需要取得一定容量之綠電(REC)憑證,再生能源中離岸風力的權重較高,約為2.0~3.5,離岸15km以上權重達3.5,換言之可以建造在離岸較遠處的浮動式風機具有優勢。

南韓官方產業通商資源部聲明2024年12月將完成浮體式系統開發,且會根據2026年第一階段運營結果,促進以東南地區為中心的4.6GW浮動式風力,目前南韓蔚山皆為浮動式項目,預計2026年會部分商轉。

日本

日本目前只有浮動式風力適用36日圓/kWh的躉購費率(FIT),固定式則採競標,明顯看出日本政府高度支持浮動式風力,且日本附近海域多為50米以上水域又被堅硬岩石覆蓋,浮動式風力將是解方。

台灣

台灣政府已經為2026年後,浮動式技術進場離岸風力區塊開發打開大門,目前評估新竹外海為浮動式風力最適場址,新竹人口密度高又為工業園區,海域深度在90米左右,預估採用浮動式平台為Spar-buoy(深水浮筒式)。

越南

越南當前還未聲明浮動式相關政策及發展,有待商討。

中國大陸

中國上海市因應十三五計畫,邀請風電廠商及研究機構進行「漂浮式深遠海科技項目」試驗,雖近期不斷有浮動式新聞釋出,確切方向還有待「十四五」公布。

全球浮動式離岸風力推動項目

浮動式風場多以示範風場為主,並多使用Semi-Su(半潛式)為浮動式平台,雖建造複雜及技術難度高,不過,成本介於Spar-buoy(深水浮筒式)和TLP (張力腿式)之間,且安裝較其他兩者容易 ,當前採用Semi-Su(半潛式)國家為日本、法國、葡萄牙、愛爾蘭和美國。

風場項目 地點 水深 規模(容量) 風機(支) 技術(平台) 企業(平台)
 Hywind I Norway 150-700 m 2.3 MW 1*2.3 MW Hywind
(深水浮筒式)
 Equinor
 WindFloat Atlantic   Phase 1 Portugal 50 m以上 2 MW 1*2 MW WindFloat
(半潛式)
 Principle Power
 Kabashima Japan N/A 2 MW 1*2 MW Hybrid Spar
(深水浮筒式)
Toda Corporation
 Fukushima FORWARD Japan N/A 2 MW 1*2 MW Semi-Sub
(半潛式)
Mitsui Engineering and Shipbuilding
 Fukushima FORWARD Japan N/A 7 MW 1*7 MW V-Shape Semi-Sub (半潛式) Mitsubishi Heavy Industries
 Fukushima FORWARD Japan 50 m以上 5 MW 1*5 MW Advanced Spar (深水浮筒式)  Japan Marine   United
 Hywind Pilot Park UK N/A 30 MW 5*6 MW Hywind
(深水浮筒式)
 Equinor
 FloatGen France N/A 2 MW 1*2 MW Damping Pool (阻尼池半潛式)  IDEOL
 IDEOL Kitakyushu   Demo Japan N/A 3 MW 1*3 MW Damping Pool (阻尼池半潛式)  IDEOL
 Kincardine UK N/A 2 MW (其餘48 MW, 2020年投產) 1*2 MW(5*9.5 MW) WindFloat
(半潛式)
 Principle Power
 TetraSpar   demonstration Norway N/A 3.6 MW 1*3.6 MW TetraSpar
(深水浮筒式)
Steisdal Offshore Technologies
 WindFloat Atlantic 2 Portugal 85-100 m 25 MW 3*8.3 MW WindFloat
(半潛式)
 Principle Power
 DemoSATH Spain N/A 2 MW 1*2 MW SATH
(旋轉雙體船)
 Saitec
Les éoliennes flottantes de Groix and Belle-Île France N/A 28.5 MW 3*9.5 MW (V164) Sea Reed
(半潛式)
 Naval Energies
Les Eoliennes Flottantes du Golfe du Lion France N/A 30 MW 3*10 MW (V164) WindFloat
(半潛式)
 Principle Power
 EolMed (Gruissan)   Pilot  Farm France N/A 30 MW 3*10 MW (V164) Damping Pool (阻尼池半潛式)  IDEOL
Provence Grand  Large France N/A 25.2 MW 3*8.4 MW (SWT-8.0-154) TLP
(張力腿式)
 SBM Offshore
 Goto City Japan N/A 22 MW 2-5 MW Hybrid Spar
(深水浮筒式)
 Toda Corporation
 Hywind Tampen Norway N/A 88 MW 11*8 MW Hywind
(深水浮筒式)
 Equinor
 AFLOWT Ireland N/A 6 MW 1*6 MW Hexafloat
(半潛單柱式)
 SAIPEM
 Aqua Ventus I USA (Maine) N/A 12 MW 2*6 MW VolturnUS
(半潛式)
 University of   Maine

資料來源:Carbon Trust

總結

南韓發出聲明2024年底將完成浮動式系統開發、2026年促進東南地區4.6GW浮動式風力;台灣也在2026年後提供浮動式技術進場空間;越南電力需求將在2025年後一年成長7%以上,相較其他國家高出許多,且越南政府2025年喊出風力2GW的目標,雖不確定浮動式占比,但值得注意。

綜觀以上,浮動式風力將在2025年掀起高度話題。

參考資料:

FLW JIP Summary Report-FWJIP_Phase 2 Summary Report

經濟部技術處-產業技術評析-離岸風力機漂浮式平台技術發展趨勢

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