美國能源部一年一度的風能技術(shù)市場報告出爐,美國風能市場過去幾年在PTC到期又延長的政策干擾下,市場一度劇烈波動,2013年出現(xiàn)急凍現(xiàn)象,然而風能成本日漸下降,以及PTC政策延長,2014年裝機量反彈回復正常,采購價更降至極具競爭力的每度電2.35美分,相當于約0.75元新臺幣,若加回每度電2.3美分的PTC補貼之后為每度電4.65美分,合約1.5元新臺幣。風能對美國的能源供給角色也越見重要。
美國2013年受到PTC補貼到期又延長的政策面干擾,風能新增發(fā)電容量急凍,2014年明顯反彈復蘇,新增4,854百萬瓦(megawatts,MW)發(fā)電容量,使得美國成為2014年全球新增風能容量的季軍國,前兩名分別為中國的23,300百萬瓦,與德國的5,119百萬瓦;而總累計風能發(fā)電容量,美國則以65,877百萬瓦排名第二,僅次于中國的114,760百萬瓦,不過雖然在發(fā)電容量上輸給中國,若論實際發(fā)電量,美國則是世界最高。
2014年美國風能新增發(fā)電容量,占所有新增發(fā)電容量的24%,僅次于燃氣發(fā)電與太陽能,美國風能總發(fā)電容量可供應1,750萬家庭用戶,發(fā)電量供應美國4.9%用電需求。自2007年以來,風能占美國所有新增發(fā)電容量的33%。除了對能源供給的重要性與日俱增,風能產(chǎn)業(yè)也帶來投資與就業(yè),2014年風能產(chǎn)業(yè)投資83億美元于美國,自1980年代以來總投資已達1,350億美元,而風能產(chǎn)業(yè)支持了美國7.3萬個工作,相較于2013年成長3成。
風能本身更成為美國的廉價能源來源,2014年簽下的新風能采購合約價來到每度電2.35美分的歷史新低,相當于約0.75元新臺幣,相較之下,2009年的采購價為將近7美分,2009到2014年跌價達66%。
在風力發(fā)電機技術(shù)方面,許多趨勢也持續(xù),如風力發(fā)電機越來越大,2014年美國新安裝的風機,扇葉平均直徑為99.4公尺,比1998-1999年時大了108%;底座平均高82.7公尺,較1998-1999年時高了48%;發(fā)電容量平均為1.9百萬瓦,較1998-1999年時增加172%。2008年時尚未有直徑超過100公尺的風機,2014年有8成美國新裝風機直徑超過100公尺。
風能在美國已成穩(wěn)定能源供給
另一方面,早期風力發(fā)電機都以高風速風場為目標,近年來的趨勢是越來越重視低風速風場的表現(xiàn),風機逐漸為了低風速風場設計,這導致技術(shù)規(guī)格上出現(xiàn)比功率降低的趨勢。比功率即風機每平方公尺扇葉面積發(fā)電容量,1998-1999年時風機比功率平均為每平方公尺394瓦,2014年平均已經(jīng)降至每平方公尺249瓦。
這樣一來,名目發(fā)電容量與實際發(fā)電量的落差也跟著減小,因為比功率較高的高速風機,只有在極少數(shù)特別適合發(fā)電的狀況下,才能逼近名目上的發(fā)電容量,比功率較低的風機,只要一般風速就能達成目標,也因此,其容量系數(shù),也就是實際發(fā)電量與名目發(fā)電容量的比例,也就相對提升,2000年時美國風機平均容量系數(shù)為30%,2014年已經(jīng)提升到33%。
2014年風能平均而言供應美國4.9%用電需求,但若以各州來看,許多州風能所占比率已經(jīng)相當高,2014年愛荷華州風能占總供電28.5%,南達科達州25.3%、堪薩斯州21.7%;超過12%的總計有9州,德州9%、加州7%,可說風能在美國許多州已經(jīng)成為重要的穩(wěn)定能源供給。除了主流的集中式風場,美國分散式風能也正在蓬勃發(fā)展,全美含波多黎各與美屬維京群島共有7.4萬座分散式風力發(fā)電機,供電給住宅、農(nóng)田、商業(yè)設施與社區(qū),規(guī)模從5千瓦的家用風機到數(shù)百萬瓦的工廠風機都有。
美國風能發(fā)展最大的不確定性,還是在于PTC政策的延續(xù)與否,不過隨著風能成本逐年降低,包括資金成本的降低,PTC也將逐漸不那么具決定性,市場預期PTC停止后,采購價只會上升每度電1.6到1.8美分,以這樣的價格,相對于頁巖氣助威的燃氣發(fā)電都還相當有競爭力,尤其是在中西部地區(qū),美國風能可望吃下越來越高的供電比率。