美國能源部2015年風能技術市場報告發布

美國能源部2015年風能技術市場報告（2015 Wind Technologies Market Report）一如往常于2016年8月出爐，2015年實施了生產稅減免（Production Tax Credit，PTC）政策，美國風能蓬勃發展，加之諸多技術進步，全球金融寬松帶來的低資金成本，讓美國風能采購價進一步下降，較2014年的每度電2.35美分硬是再砍低至每度電僅有2美分上下，加回每度電2.3美分的PTC補貼之后，為每度電4.3美分，約相當于人民幣0.287元。

風能技術市場報告由美國能源部委托加州大學代為管理的羅倫斯伯克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）匯整資料而成，資料來源包括美國風能協會（American Wind Energy Association，AWEA）、美國能源資訊局（Energy Information Administration，EIA）、美國聯邦能源管理委員會（Federal Energy Regulatory Commission，FERC）等。

美國2015年受惠于PTC延長，風能投資額達145億美元，新增8.6GW風能發電容量，成長12%，風能總發電容量來到74GW。風能成為美國2015年新增發電容量最大來源，占41%，遠高于2014年的24%。過去10年來，風能占美國新增發電容量的31%，在內陸地區更高達54%，五大湖區也達48%，在美國西部達22%、東北部地區達21%、西南部地區則僅2%。

2015年愛荷華州的電力有31%來自風能，南達科達州則有25%，堪薩斯州24%，美國共有12個州風能占總用電比例達1成以上，不過全國而言平均只有5.6%，遠遠落后歐洲國家，如丹麥的40%，葡萄牙、愛爾蘭、西班牙也在20%～30%之間。

美國風能采購價格自2009年每度電7美分高點快速下降，2014年已經落到2.35美分，2015年更降到2美分左右，不過采購價內含美國PTC政策每度電2.3美元補貼，加回補貼之后每度電4.3美分，約相當于人民幣0.287元。美國風能的超低價格，來自于高容量因數、成本降低，以及歷史新低紀錄的利率。

不過，即使風能價格創新低，市場競爭卻仍然艱巨，因為2015年美國批發電價也大幅下降，這有部分也是風能自己造成的，美國批發電價下跌最多的區域正是風能發展最積極的內陸地區，2014到2016年，風能采購合約價，與美國能源資訊局預期的至2040年的燃氣發電燃料成本大體上相當，雙方處于相當激烈的競爭態勢。

風能容量因數提高、成本降低，來自于產業界打造越來越高大、適應低風速的風機，技術精進的同時，單價也逐漸下降，2000年到2002年風機興建成本約為每千瓦（kW）750美元，之后隨著風機規模提升以及原物料上漲因素，在2008年達到每千瓦1,500美元的造價高點，之后逐漸下降，目前建造成本已經來到每千瓦850~1,250美元之間，風機本身成本下降，也使風能計劃總成本跟著下降2015年風能計劃安裝成本約為每千瓦1,690美元，較2009至2010年的高點減少640美元。

風能國內市場發展有利本土企業

風機大小提升對于容量因素影響相當明顯，2015年時，于2014年所安裝的最新風機，通常也是最高大者，容量因數平均高達41.2%，相較之下，2004至2011年安裝的風機容量因數則平均為31.2%，落差達10%之多，1998至2003年安裝的風機，容量因數平均則僅為25.8%。容量因數也受到風場本身地理環境的影響，如風能條件最好的內陸地區，風力穩定，使得容量因數達到42.7%，不過，控制地理條件因素后，仍可看出風機設計進步對容量因數提升造成的顯著影響。

風機設計上的趨勢，一言以蔽之，就是“更大”，平均名目發電容量在2015年達2MW，自1998至1999年以來增加180%；平均風機機艙高度82米高，自1998至1999年以來增加47%；平均扇葉直徑為102米，自1998至1999年以來增加113%。其中，扇葉直徑成長最為顯著，2008年以前，沒有風機扇葉直徑超過100米，2015年時則有86%風積扇葉直徑超過100米。

由于新風機多半較為針對低風速風場設計，比風功率（Specific Power，名目發電容量除以扇葉掃過面積）則從1998至1999年的394瓦/平方米，下降為2015年的246瓦/平方米，也因此，風機發電容量的增長速度不如扇葉大小的增長速度。低風速設計的風機，如今普遍應用在高風速與低風速風場，以利因應風速變化。

2015年，美國國內風能市場主要由GE與Vestas占據，GE市占率達40%，維斯塔斯則為33%，Siemens為14%。全球市場則由金風居首，其后依序為Vestas、GE、Siemens、Gamesa，其中中國廠商金風的市占主要來自于中國市場。

從GE在全球與美國的市占排名變化，可以看出風能國內市場發展有利于本土企業的特性，而除了GE以外，美國市場前三大的另外兩家──Vestas與Siemens，也都有超過一座美國工廠，美國本土風機機艙組裝產能在2015年達到10GW，扇葉產能達7GW，風塔產能達6GW。美國市場風機本土組裝比例，機艙超過85%，風塔80%～85%，扇葉與扇葉總成50%～70%，不過風機機艙內部零部件的自制率則相當低，僅不到20%。

美國風能快速成長也為國內創造大量就業，2015年風能產業就業達8.8萬人，創下歷史新高。不過隨著PTC將逐步減少至取消，美國未來風能產業擴張產能與就業的速度也將減緩。

美國風機產業出口額在2007年僅有1,600萬美元，至2014年成長到5.44億美元，不過到2015年降至1.49億美元。

綜合來說，2015年的美國風能趨勢，可說是“更多、更大、更便宜”，安裝容量更多，成為新增發電容量主力；風機發展得越來越大；而發電成本更便宜。未來美國風能產業將面臨PTC逐年調降20%的政策面不確定性，但隨著風能本身技術進步成本下降，即使PTC補助逐漸消失，仍能具有市場競爭力，不易再發生過去產業隨PTC政策大幅震蕩的現象。