第四章 風力電機與市電系統併聯之效益分析與技術探討
4.2 風力發電之效益分析
4.2.1 經濟效益方面
風力發電的發展藍圖,年投資金額從2003 年開始為 67 億歐元,到 2020 年以提升 到 813 億歐元,預計到 2020 年風力發電量約為 12 億 kW(1,200GW)的裝機目標[1]。在 這段期間累計總投資估計需要 6,920 億歐元,這是一個非常龐大的數目,但是它與 20 世紀 90 年代每年花在電力方面 1,580∼1,860 億歐元的投資卻無法相比。由於設備製造 和其他成本都在下降,風力發電的度電成本也將逐年下降。
風力發電機組平均單機容量及其容量系數的改進,裝機成本預計到 2010 會降為 644 歐元/kW,發電成本會降至 3.03 歐分/kWH。到 2020 年,裝機成本會降至 512 歐元 kW,發電成本估計會下降到 2.45 歐分 kWH。相對 2003 年的發電成本 3.79 歐元分 kWH 及裝機成本 804 成本,已大幅下降了 40%。可以預期,風力發電的成本比較其 他能源技術會越來越具有吸引力。12%風力發電的發展方案所帶來的就業,是另一個衡 量其成本效益的重要因素,到 2020 年,與這個產業相關的製造、安裝和其他工作,將 會創造一共179 萬個職位[1]。
(1) 投資成本效益分析
因為製造成本和其他成本下降,每kWH 風力發電成本也大幅下降。根據 Wind Force 2004 之報導,丹麥國家研究實驗機構對安裝在丹麥的風力發電機組所進行的評估,從 1981~1995 年間,風力發電成本由 15.8 歐元分/kWH 下降到 5.7 歐元分/kWH,減少了 2/3,
500kW
容量風力發電機組,以後就不斷被新一代的設計和單機容量更大的機組所取代,目前達
2018 927,575 557,763 2,275 2.54 532
相較於風力發電具有較低容量因數的特點,使得風力發電發出同樣電量,必須比 石化燃料電廠多出2∼2.5 倍的裝機容量。因此,風力發電可是一種相對資本密集的投 資,而剛開始投資額也比較高,另一方面,其營運和維修成本非常低,因為它在營運期 間不需要支付燃料成本。在未來20 年風力發電的成本會隨著其經驗的累積而大幅下降。
反觀燃煤、燃油、天然氣等發電技術,其成本在未來下降的可能性很低,尤其是當石油、
燃煤、天然氣的儲量越來越少的時候。
(2)就業效益分析
根據Wind Force–2004 的報導,12%風力發電發展方案帶來的就業機會,是一個用 來衡量成本與效益的非常重要的參考因素。任何有關選擇能源的政治性決策,都會考慮 到這個因素。也許我門無法合理地假設在 20 年之後就業問題會繼續成為風力發電發展 的決定性條件。但是,假如相反的情況出現:持續的勞工短缺,我們便有必要知道,這 樣一項長遠技術發展,究竟會創造多少就業崗位。
德國、荷蘭和丹麥已分別進行了許多評估風力發電對就業影響的研究。到目前為 止,最詳盡的研究是在 1996 年由丹麥風力發電設備製造商協會(DWTMA)所完成的。
DWTMA 所採用的方法是把風力發電設備工業相關的生產體系分成不同的部分:金屬加 工、電子設備等等,然後再把每一個部分對就業的貢獻加在一起。研究的結果分成三個 範疇:(a)直接和間接在風力發電設備製造方面的就業(b)安裝風力發電設備對就業造成的 直接和間接的影響以及(c)丹麥風力發電產業出口對全球就業狀況的影響。根據 DWTMA 的報告,1998 年丹麥的就業數據,每生產 1MW 的風力發電設備,便會創造出每年 17 人的就業機會[20],而每安裝 1MW 的風力發電設備便能創造出每年 5 人的就業機會。
在1998 年,風力發電裝機的平均價格為 1000 美元/kW,當我們以此作為參考去分析就 業問題時,這些就業數據就可以與貨幣價格聯繫起來,顯示出風力發電產業每100 萬美 元的銷售額便能創造出每年 22(17+5)人的就業機會[1]。於此類推,到 2020 年,它將在 世界各地創造出約240 萬個就業崗位,其中包括製造、安裝和其他與風力發電產業有關
的工作如表4-3。
表4-3 12%風力發電創造出就業崗位一覽表
年份 年風機裝置數量
(台數)
每年投資/10 億歐元 累計投資/10 億歐元 每年就業職位
2003 9,034 6.707 6.707 194,678
2004 11,292 8.167 14.874 237,061 2005 14,115 9.936 24.810 288,399 2006 17,644 12.053 36.863 349,840 2007 22,055 14.610 51.472 424,061 2008 27,569 17.660 69.132 512,606 2009 33,083 21.292 90.425 618,035
2010 39,699 25.610 116.035 743,372
2011 47,639 29.553 145.588 857,605 2012 57,167 34.550 180.148 1,003,130 2013 68,600 40.650 220.798 1,179,915 2014 82,320 47.757 268.565 1,386,495 2015 94,668 53.789 322.354 1,561,292 2016 108,868 60.568 382.922 1,758,061 2017 125,199 68.199 451.121 1,979,565 2018 137,718 76.790 527.511 2,228,914 2019 151,490 82.772 610.684 2,402,565
2020 151,490 81.304 691.988 2,359,934