第三章 離網型發電系統產業分析
第五節 離網型發電系統全球概況
壹、全球市場分析
根據 Conergy 集團內部所做的預測,2015 年全球可再生能源整體市場將超過 3000 億美金,其中離網型發電系統市場占有率為 15~25%(如下圖所示),相當於 450 億美元
~750 億美元,主要成長市場為開發中國家如中國、印度、非洲、東南亞和拉丁美洲。
圖 3-9 再生能源發電市場佔有率預測 資料來源: Conergy Group(2007)
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圖 3-10 全球 off-grid 太陽能發電量預估(至 2020) 資料來源:EuPD Research (Q2/2009)
根據研究機構 EuPD 研究報告指出(如上圖 3-10 所示),在緩和情境下,離網太陽能 發電量預測每年將會以健康的速度成長,比聯網(on-grid)市場成長還要穩定(steadier),
主要可能因為較不易受政治情況所影響。EuPD 預測 2012 年全球離網太陽能發電量將從 2008 年的 36GW 成長到 74GW,並在 2020 年累積達到 247GW 的累積安裝發電量。
此外,根據美國風能協會(AWEA)於 2008 年所公布的資料,可以得知美國離網小風 機發電量佔超過美國整體小風機市場 41%、裝置量佔約 86%,如下圖 3-11 所示:
圖 3-11 美國 on-grid 和 off-grid 小風力市場之比較
資料來源:American Wind Energy Association, Small Wind Turbine Global Market Study 2008 而扣掉美國市場之後的全球市場,離網小風機發電量也約全球小風機發電量約 33%,裝 置量佔超過 85%,並且未來仍穩定持續成長之中。如下圖 3-12 所示:
開發中國家如拉丁美洲等幾個國家的農村電氣化工程,明確地大規模集中投資在家 庭太陽能系統,為一些家庭提供電能。該政府逐漸發現邊遠地區不適合連接電網, 並 且正在為在這些區域利用可再生能源代替拓展電網制定明確的政策和補貼。中國的「送 電到鄉」工程已於 2004 年大部分完成,為鄉村 1 百萬居民提供可再生能源作為動力。
印度政府的「偏遠鄉村電氣化工程」確認了 18000 個村莊為電氣化目標,部分由可再生
圖 3-12 美國 on-grid 和 off-grid 小風力市場之比較
資料來源:American Wind Energy Association, Small Wind Turbine Global Market Study 2008 能源技術尤其是生物質能氣化提供。
幾個拉丁美洲國家最近新增或修改了的新農村電氣化項目,包括玻利維亞、智利、
危地馬拉、墨西哥、尼加拉瓜還有秘魯。這些國家大部分把"主流"可再生能源作為新農 村電化的一個標準選項。例如,智利最近確定可再生能源為國家農村電氣化工程第二個 階段的關鍵技術。這建立了可再生能源用於鄉村電氣化的規劃,管理者意識到法律和管 理框架需要盡快健全。阿根廷、玻利維亞、巴西、智利、瓜地馬拉還有尼加拉瓜也的確 都於 2004 年和 2005 年期間產生新的法規。
在亞洲,明確規定用可再生能源實現農村電氣化的國家包括孟加拉國、中國、 印 度、尼泊爾、菲律賓、斯里蘭卡、泰國和越南。部分國家是由多邊投資協助的項目,同 時提供其它技術協助和支持方法。1999 年菲律賓制定了一個在 2007 年以前實現全部鄉 村電氣化的策略,該戰略中明確的包括使用可再生能源。斯里蘭卡的目標是 85%人口可 獲得電力使用,目前已經直接補貼農村用家戶太陽能系統。印度的集體農村能源計劃 (Integrated Rural Energy Program)在 2006 年以前已使用可再生能源成功服務了 300 個行 政區和 2,200 個村莊,並有另外的項目在 13 個省份和國土的 800 個村莊和 700 個小村 莊實施中。印度提議在 2032 年以前於 600,000 個村莊增添炊事、照明和農業動力用可 再生能源,自 2012 年從 1 萬個偏遠無電村莊展開。開發中國家離網發電安裝量概況可 見下表所示:
表 3-7 開發中國家離網發電系統發展概況 C 地區 開發中國家離網發電系統發展
亞 洲
中國 2000 萬戶家庭利沼氣發電用於照明和炊事
「送電到鄉」政策於 2002 到 2004 年間,以光伏發電、風/光 互補系統和小水力發電系統,為超過 30 萬戶家庭和一千個村
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近百萬戶家庭具備家戶用太陽能系統(solar home system),
為全球最大市場,近年以每年安裝超過 40 萬組成長。
拉
資料來源: REN21 Renewable Energy Policy Network. Renewable Energy Global Status Report (2009)
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用 5 年的時間,推廣應用風力發電與風光互補發電,解決 7.5 萬戶離網散居的牧民生活 用電。參與廠商包括區內外的內蒙國飛、商都、天力、華德、蒙晨、包頭二重、保定天 泰等生產企業。至 2005 年底累計完成 11597 套,其中 2005 年完成 2354 套。由於部分 產品質量不過關、政府補貼及用戶自籌資金不到位等原因,“光明工程”進展緩慢,參 與光明工程的企業,貨款難以收回,流動資金嚴重不足,企業的發展受到影響。而在“十 五”執行期間,內蒙古新能源開發利用專項共 16 項,投入資金 3382.92 萬元,到 2005 年已驗收 11 項,直接經濟效益 670 萬元。在送電工程項目中,自治區政府對每套風光 互補發電系統補貼 3000 元,促進了產業發展。內蒙古小型風力發電機組 50W~20kW 已 形成 3.5 萬台的生產能力,至 2004 年全區累計推廣應用小型風力發電機組 15.8 萬台,
並在 50 個旗縣建立了新能源技術服務機構,保證機組正常運行。內蒙古自治區小型風 力發電機組的產量、保有量、生產能力、生產企業數,均列全中國第一。
國際合作與技術交流:中國與荷蘭政府“促進中國西部可再生能源發展應用項目”湖北 洪湖示範點上安裝的 280 台小型風力發電機組和 32 台(套)風光互補發電系統進行了 設備安裝驗收,並對已經發現的設備質量問題提出了改進意見,使其真正起到示範作 用。
由於廣大農牧民生活水平提高、用電量不斷增加,故小型風力發電機組單機功率繼 續提高,50W 機組不再生產,100W、150W 機組產量逐年下降,而 200W、300W、500W、
1000W 機組逐年增加,佔總年產量的 80%。
存在問題:
原物料價格不斷上漲,小型風力發電機組生產成本不斷提高,而購買風機的廣大農 牧民經濟收入有限,因此企業銷售價不能隨著上漲,企業利潤空間很小,無利可圖,
促使有的企業開始轉產。如原內蒙古商都牧機廠現在已開始生產連網型大型風力發 電機組的塔架,大型電焊機、卷扳機已經到貨,正準備投產。
系統零組件質量不穩定、性能差,特別是蓄電池,逆變控制器,影響整機發電系統 的效率和可靠性。
盡管目前風光互補發電系統推廣應用很快、需求量大,但由於太陽能電池組件價格 太高(每 WP30~50 元人民幣)。若非目前中國政府大量補貼,農牧民自購有較大 困難,風光互補發電系統的發展受到太陽能電池組價格制約。
少數企業生產的小型發電機組質次價高,且產品沒有通過國家檢測中心測試鑒定就 批量生產銷售,售後服務不到位,損害了消費者利益。
二、小型水力發電產業
中國大陸幅員遼闊,河流眾多,徑流總量豐沛,地形復雜多樣地勢落差大。根據國 家發改委 2005 年 11 月公布的全國水能資源復查成果,中國水能資源理論蘊藏量為 6.944 億 kW,技術可開發量為 5.416 億 kW,經濟可開發量為 4.018 億 kW;中國農村水力發電
﹝現時期主要是指 5 萬 kW 及以下的小型水力發電)資源可開發量為 1.284 億 kW,均居 世界首位。中國的小型水力發電資源分布廣泛,特別是廣大農村地區和偏遠山區,適合 因地制宜開發利用,既可以發展地方經濟解決當地人民用電困難的問題,又可以給投資
人帶來可觀的效益回報,有很大的發展前景,為中國 21 世紀前 20 年的發展熱點。
全世界許多發展中國家目前都制訂了一系列鼓勵民企投資小水電的政策。由於小水 電站投資小、風險低、效益穩、運營成本比較低,在中國政府各種優惠政策的鼓勵下,
民間掀起了一股投資建設小水電站的熱潮,尤其是近年來,由於全國性缺電嚴重,民企 投資小水電如雨後春筍發展。中國政府鼓勵合理開發和利用小水電資源的總方針,於 2003 年開始,連特大水電投資項目也開始向民資開放。2005 年,根據國務院和水利部 的“十一五”計劃和 2015 年發展規劃,中國將對民資投資小水電以及小水電發展給予 更多優惠政策。
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