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作者 Sam Lin
更新日期 November 04, 2022

離岸風電市場快速成長與風機大型化增加了風機安裝船壓力


全球離岸風電的爆發性成長帶給供應鏈相當的壓力,風機安裝船(Wind turbine installation vessel, WTIV)很可能成為成長的瓶頸之一。全球離岸風電市場正在快速成長,根據InfoLink的預估,扣除中國,2021-2030 全球離岸風電累積裝置容量的年複合成長率高達24%。以船舶供需來看,中國是一個相對封閉的市場,該市場中WTIVs吊掛高度大多在100公尺到130公尺之間,無法符合其他市場的需求,僅有一艘於2022年9月交付的「白鶴灘號」具備15MW風機的吊掛能力,但也會先以中國市場為服務重心,因此暫且將其排除在討論之外。

 2021 2030 installed capacity_TC

2025年扣除中國市場,全球的新增安裝量約為13.2GW,其中20%位於亞洲,31%位於北美洲,50%位於歐洲。依照2021年的資料來看,每艘WTIV平均每年的安裝量大約是500 MW,相當於60隻風機,不過到2025年新一代的14、15 MW風機商業化量產,將使得平均單支風機裝置容量從2021年的8MW 上升到12 MW,若每艘WTIV每年能安裝的數量維持在60隻,則每艘船每年可以處理的裝置容量上升到720 MW。換言之,依照13.2GW的新增安裝量,2025年全球扣除中國市場後,將需要19艘WTIVs。

根據現有資料,2025年一共會有26艘WTIVs能安裝 8MW 以上的風機,這個數量看似充足,但問題在於,風機大型化限制了部分的產能。風機的機艙調裝高度與水下基礎的重量都隨之提升,衍伸出現有的WTIVs的吊掛高度與水下基礎安裝船的吊裝能力無法滿足新一代14、15MW的風機,舉例來說8MW 的風機最低要求的吊掛高度大約是在140 公尺,而吊裝起重能力要求約是600噸,但是15MW的風機理想的吊掛高度則來到了175公尺,吊裝起重能力要求則是 1,300噸以上。而在這26艘WTIVs中,有能力吊掛15MW的WTIVs僅有15艘,而且這15艘絕大多數都是在2022-2025年建成的,現役的2艘均在今年落成,分別是Jan de Nul的Voltaire,此艘船有3,000噸的吊裝能力以及187公尺的吊裝高度,可以同時擔負水下基礎安裝以及風機安裝的任務;另一艘則是Fred. Olsen的Upgraded Bold Tern,此艘船在2021年於新加坡升級吊裝能力,以符合新一代15MW風機的需求。
 WTIV 2025 number_TC
 

船東仍在觀望市場:擔心供過於求、風機大型化進程未明朗

而WTIV最快的建造時間約需要兩年半以上,普遍來說需要三至四年,因此若按照上述的船舶供給來看,2025年開始部分的風場恐怕會因為合規的WTIV不足,而無法如願採用期望大小的風機,但大多數的船東也都預期到了2025年後供不應求的船舶市場,為何遲遲未有動作? 主因有以下兩點:

1.    擔心供過於求:WTIV對船東而言是昂貴的固定成本,每艘的建造成本在3-5億美元之間,形成了相當的退出障礙,特別是為離岸風電專門建造的船隻,雖然較與油氣產業通用的船隻營運成本低,卻提高了船隻的資產專用性,更不利於船東退出市場或處份資產,當供過於求的時候船東會被迫透過削價競爭的方式來維持營運以分攤固定成本,因此船東縱使看到市場機會,也不敢貿然出手。

2.    風機大型化:風機大型化對發電效率提升與成本節約都十分顯著,因此各家風機廠商紛紛投入這場軍備競賽,以西門子為例,從8MW 到11MW商業化差了3年,11MW到14MW商業化生產只差了兩年,雖然有部分意見認為風機製造商可能會共同停在15MW,但一旦有人率先投入20MW風機的研發無疑會立刻破壞平衡。這讓船東與水下基礎製造商都會擔心風機大型化的速度是否會比預期更快,使原先的投資失去價值或被迫升級。

另外近期也有其他外部因素,如嚴重的通膨、波動的鋼鐵價格及美國升息拉高資金借貸成本等,也都延後了船東的投資決策。

開發商與政府可能反應

現行WTIV每日的費用是15-20萬歐元,雖然目前難以猜測船東後續的動態,但若短期內沒有更多的WTIV建造計劃或是吊裝能力升級,2025年供不應求必然會讓價格上漲,特別是具備14-15 MW安裝能力的WTIV。部分的風場可能會被迫選用較小型的風機,若鄰近的風機製造廠不再生產該型號的風機,開發商還得從其他區域取得,額外的運輸、電廠平衡設備(BoP)、安裝費用都會讓風場開發的成本大幅提升,開發商很可能因而暫停或延後風場的開發計劃。縱使有能力調度船隻的開發商,也會因有限的產能而被迫做出抉擇,重新審視每座風場的獲利能力,包含:

  • 單一風場的開發容量是否能達到經濟規模,如1GW以上
  • 當地市場是否有提供補助政策,如美國的降低通膨法案
  • 法規與政策框架是否友善或會衍生額外成本,如對工作船有特殊限制(如美國的瓊斯法案、台灣的無能量證明)或國產化要求

雖然無論是歐洲、亞太或美國市場,對離岸風電開發商都具有吸引力,但在產能相對有限的情況下,開發商不得不做出取捨,而當開發商不再如同過往迫切地追求市場,政府必須重新審視自身市場的吸引力並修改政策框架, 否則難以同時達成建置目標、產業扶植與電價穩定的三重目標。

 

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