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作者 Sam Lin
更新日期 November 04, 2022

海上风电市场快速成长与风机大型化增加了风机安装船压力


全球海上风电的爆发性成长带给供应链相当的压力,风机安装船(Wind turbine installation vessel, WTIV)很可能成为成长的瓶颈之一。全球海上风电市场正在快速成长,根据InfoLink的预估,扣除中国,2021-2030 全球海上风电累积装机容量的年复合成长率高达24%。以船舶供需来看,中国是一个相对封闭的市场,该市场中WTIV吊挂高度大多在100公尺到130公尺之间,无法符合其他市场的需求,仅有一艘于2022年9月交付的「白鹤滩号」具备15MW风机的吊挂能力,但也会先以中国市场为服务重心,因此暂且将其排除在讨论之外。

 2021_2030installed capacity_SC


2025年扣除中国市场,全球的新增安装量约为13.2GW,其中20%位于亚洲,31%位于北美洲,50%位于欧洲。依照2021年的数据来看,每艘WTIV平均每年的安装量大约是500 MW,相当于60只风机,不过到2025年新一代的14、15 MW风机商业化量产,将使得平均单支风机容量从2021年的8MW 上升到12 MW,若每艘WTIV每年能安装的数量维持在60只,则每艘船每年可以处理的装机容量上升到720 MW。换言之,依照13.2GW的新增安装量,2025年全球扣除中国市场后,将需要19艘WTIVs。

根据现有资料,2025年一共会有26艘WTIVs能安装 8MW 以上的风机,这个数量看似充足,但问题在于,风机大型化限制了部分的产能。风机的机舱吊装高度与水下基础的重量都随之提升,衍伸出现有的WTIVs的吊挂高度与水下基础安装船的吊装能力无法满足新一代14、15MW的风机,举例来说8MW 的风机最低要求的吊挂高度大约是在140 公尺,而吊装起重能力要求约是600吨,但是15MW的风机理想的吊挂高度则来到了175公尺,吊装起重能力要求则是 1,300吨以上。而在这26艘WTIVs中,有能力吊挂15MW的WTIVs仅有15艘,而且这15艘绝大多数都是在2022-2025年建成的,现役的2艘均在今年落成,分别是Jan de Nul的Voltaire,此艘船有3,000吨的吊装能力以及187公尺的吊装高度,可以同时担负水下基础安装以及风机安装的任务;另一艘则是Fred. Olsen的Upgraded Bold Tern,此艘船在2021年于新加坡升级吊装能力,以符合新一代15MW风机的需求。

2025WTIV numbers_SC
 

船东仍在观望市场:担心供过于求、风机大型化进程未明朗

而WTIV最快的建造时间约需要两年半以上,普遍来说需要三至四年,因此若按照上述的船舶供给来看,2025年开始部分的风场恐怕会因为合规的WTIVs不足,而无法如愿采用期望大小的风机,但大多数的船东也都预期到了2025年后供不应求的船舶市场,为何迟迟未有动作? 主因有以下两点:

1.    担心供过于求:WTIV对船东而言是昂贵的固定成本,每艘的建造成本在3-5亿美元之间,形成了相当的退出障碍,特别是为海上风电专门建造的船只,虽然较与油气产业通用的船只营运成本低,却提高了船只的资产专用性,更不利于船东退出市场或处份资产,当供过于求的时候船东会被迫透过削价竞争的方式来维持营运以分摊固定成本,因此船东纵使看到市场机会,也不敢贸然出手。

2.    风机大型化:风机大型化对发电效率提升与成本节约都十分显著,因此各家风机厂商纷纷投入这场军备竞赛,以西门子为例,从8MW 到11MW商业化差了3年,11MW到14MW商业化生产只差了两年,虽然有部分意见认为风机制造商可能会共同停在15MW,但一旦有人率先投入20MW风机的研发无疑会立刻破坏平衡。这让船东与水下基础制造商都会担心风机大型化的速度是否会比预期更快,使原先的投资失去价值或被迫升级。

另外近期也有其他外部因素,如严重的通膨、波动的钢铁价格及美国升息拉高资金借贷成本等,也都延后了船东的投资决策。
 

开发商与政府可能反应

现行WTIV每日的费用是15-20万欧元,虽然目前难以猜测船东后续的动态,但若短期内没有更多的建造计划或是吊装能力升级,2025年供不应求必然会让价格上涨,特别是具备14-15 MW安装能力的WTIVs。部分的风场可能会被迫选用较小型的风机,若邻近的风机制造厂不再生产该型号的风机,开发商还得从其他区域取得,额外的运输、电厂平衡设备(BoP)、安装费用都会让风场开发的成本大幅提升,开发商很可能因而暂停或延后风场的开发计划。纵使有能力调度船只的开发商,也会因有限的产能而被迫做出抉择,重新审视每座风场的获利能力,包含:

  • 单一风场的开发容量是否能达到经济规模,如1GW以上
  • 当地市场是否有提供补助政策,如美国的降低通膨法案
  • 法规与政策框架是否友善或会衍生额外成本,如对工作船有特殊限制(如美国的琼斯法案、台湾的无能量证明)或国产化要求

虽然无论是欧洲、亚太或美国市场,对海上风电开发商都具有吸引力,但在产能相对有限的情况下,开发商不得不做出取舍,而当开发商不再如同过往迫切地追求市场,政府必须重新审视自身市场的吸引力并修改政策框架, 否则难以同时达成建置目标、产业扶植与电价稳定的三重目标。


 

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