第四章 風力發電成本探討
4.1 直接成本
在直接成本方面,其主要費用包括有期初投資成本及運轉期間之操作維護費 用,期初投資成本包括事前評估規劃費用、風力發電機設備、土建工程(含風機 基礎、聯絡道路、電氣室等)、電氣設備(包含高低壓開關箱、升壓變壓器、高低 壓電纜等)、土地承租或購置、風力機運輸、吊裝及安裝、保險等,一般而言,風 力發電機的費用佔期初投資成本總工程費用將近2/3,土地(含施工道路)、風機 基礎、電氣設備等其他部份約佔總工程費用1/4,其他部份則佔總工程費用不到一 成比重。
4.1.1 期初投資成本分析
歐洲風能協會(EWEA)在2009年3月出版「THE ECONOMICS OF WIND ENERGY」指出,以裝設一台目前市場主流規格2MW風機之風電工程成本而言,
在歐洲裝設的平均投資成本約122.8萬歐元/MW,以匯率1:40計,約當台幣4,912 萬/MW,也等於4.912萬元/瓩,亦即一台容量2MW風機之投資成本約245.6萬歐元,
約當台幣9仟8佰萬元,約佔整個工程的75.6%,整個工程的成本結構如表4-1,電網 並聯及風機基礎是僅次於風機設備最重要的二個因素,合計三項費用約占整個工 程的成本之91%,因此要降低風力發電工程之建造費用,應設法降低這三項費用之 支出,歐洲風能協會並預測,整個工程成本至2020年將降至82.6萬歐元/MW,至2030 年將降至78.8萬歐元/MW。
若單純只檢視風力發電機組成本架構,葉片轉子、發電機、齒輪箱、電力轉 換器、變壓器及塔架等設備所占比重高達73%,對於風機成本波動影響最大,如表 4-2。
表4- 1 風電工程成本架構
每瓩投資費用(歐元) 台幣(1:40計) 比例(%)
風機 928 37,120 75.6
電網並聯 109 4,360 8.9
基礎 80 3,200 6.5
租地 48 1,920 3.9
電氣安裝 18 720 1.5
顧問服務 15 600 1.2
財務成本 15 600 1.2
道路施工 11 440 0.9
控制系統 4 160 0.3
合計 1,228 49,120 元/瓩 100
資料來源:歐洲風能協會(2009),本研究整理
表4- 2 風力發電機成本架構比例
主要組成元件 比例(%)
葉片轉子 22.2
發電機、齒輪箱、電力轉換器、變壓器 24.95 旋角控制系統、轉向系統 3.91
葉片軸承、葉片輪轂 2.59
機艙元件
煞車系統、機艙外殼 2.67
塔架 26.3
其他
電纜、電梯、監控系統、高壓開關… 17.38
資料來源:歐洲風能協會(2009),本研究整理
4.1.2 操作維護費用分析
在運轉期間之操作維護費用一般包括保險、例行性保養、土地租用、行政費 用、更換零組件及其他雜項等幾項,在操作運轉維護費用中,保險、土地租用、
行政費用等費用是可以預估的,相對而言,維修及零組件費用則較難去估算的,
其變動性及不可預測性也相對較大;通常每台風力機僅需每季或每半年檢視維護 一次即可,以Enercon廠牌為例,例行性操作運轉維護項目包括目視維護、潤滑維 護、電氣維護、機械維護,以一年為一循環,每隔三個月依序進行其中一種維護,而不 論任何廠牌機型,相同的是在風力發電機整個生命週期中,操作運轉維護費用是 隨著時間而變動,在開始發電初期,費用較低,除了土地租用費用、行政費用等 支出,一般只須進行例行性保養,而越靠近生命週期末期,機組故障頻率會增多,
須更換零組件也會增加,整體操作運轉維護費用勢必比初期要高上至少10%以上;
目前各風機設製造廠商無不致力減少維護頻率努力,在正常狀況下完全不需人員 操作,加上材料科學進步,各組件耐腐蝕能力更強,使用壽命長也延長,所以保 養間隔週期得以延長,降低維護成本。
歐洲風能協會出版之「Wind Energy_ The Facts _Volume_2_Costs and Prices」
中指出,依據德國、西班牙、英國、丹麥等國經驗估計風力發電開始運轉發電後,
操作維護費用每度約為歐元1.2分至1.5分(以匯率1:40計,NT$0.48~0.6元),其 中約60%是直接人力、備品、維護零件費用,其餘40%是保險、租地、其他管銷 費用,操作維護費用會隨時機組老舊而增加,但在同樣機齡,單一機組容量越大 則其操作維護費用越低。
經濟部能源局於2009年9月24日再生能源電能躉購費率及其計算公式草案聽 證會」公佈之會議資料中,陸域型運轉維護之費用是以占期初設置成本1.5%作為 估算躉購費率時依據。