风能:2美国风能可持续发展每度电只用 2 美分

美国风能快速成长也为国内创造大量就业，2015年风能产业就业达8.8万人，创下历史新高。不过随着PTC将逐步减少至取消，美国未来风能产业扩张产能与就业的速度也将减缓。

2015年，美国国内风能市场主要由奇异（GE）与维斯塔斯（Vestas）占据，奇异市占率达40%，维斯塔斯则为33%，西门子（Siemens）为14%。全球市场则由金风居首，其后依序为维斯塔斯、奇异、西门子、歌美萨（Gamesa），其中中国厂商金风的市占主要来自于中国市场。

风能容量因数提高、成本降低，来自于产业界打造越来越高大、适应低风速的风机，技术的同时，单价也逐渐下降，2000年到2002年风机兴建成本约为每千瓦（kW）750美元，之后随着风机规模提升以及原物料上涨因素，在2008年达到每千瓦1,500美元的造价高点，之后逐渐下降，目前建造成本已经来到每千瓦850~1,250美元之间，风机本身成本下降，也使风能计划总成本跟着下降2015年风能计划安装成本约为每千瓦1,690美元，较2009至2010年的高点减少640美元。

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不过，即使风能价格创新低，市场竞争却仍然艰钜，因为2015年美国批发电价也大幅下降，这有部分也是风能自己造成的，美国批发电价下跌最多的区域正是风能发展最积极的内陆地区，2014到2016年，风能采购合约价，与美国能源资讯局预期的至2040年的燃气发电燃料成本大体上相当，双方处于相当激烈的竞争态势。

从奇异在全球与美国的市占排名变化，可以看出风能国内市场发展有利于本土企业的特性，而除了奇异以外，美国市场前三大的另外两家──维斯塔斯与西门子，也都有超过一座美国工厂，美国本土风机机舱组装产能在2015年达到10吉瓦，扇叶产能达7吉瓦，风塔产能达6吉瓦。美国市场风机本土组装比例，机舱超过85%，风塔80~85%，扇叶与扇叶总成50~70%，不过风机机舱内部零部件的自制率则相当低，仅不到20%。

美国风能采购价格自2009年每度电7美分高点快速下降，2014年已经落到2.35美分，2015年更降到2美分左右，不过采购价内含美国PTC政策每度电2.3美元补贴，加回补贴之后每度电4.3美分，合约新台币1.36元。美国风能的超低价格，来自于高容量因数、成本降低，以及历史新低纪录的利率。

风能技术市场报告由美国能源部委托大学代为管理的罗伦斯伯克莱国家实验室（LawrenceBerkeleyNationalLaboratory）汇整资料而成，资料来源包括美国风能协会（AmericanWindEnergyAssociation，AWEA）、美国能源资讯局（EnergyInformationAdministration，EIA）、美国联邦能源管理委员会（FederalEnergyRegulatoryCommission，FERC）等。

风机设计上的趋势，一言以蔽之，就是“更大”，平均名目发电容量在2015年达2百万瓦（MW），自1998至1999年以来增加180%；平均风机机舱高度82米高，自1998至1999年以来增加47%；平均扇叶直径为102米，自1998至1999年以来增加113%。其中，扇叶直径成长最为显著，2008年以前，没有风机扇叶直径超过100米，2015年时则有86%风积扇叶直径超过100米。

风能国内市场发展有利本土企业

美国风机产业出口额在2007年仅有1,600万美元，至2014年成长到5.44亿美元，不过到2015年降至1.49亿美元。

【Technews科技新报】美国能源部2015年风能技术市场报告（2015WindTechnologiesMarketReport）一如往常于2016年8月出炉，2015年实施了生产税减免（ProductionTaxCredit，PTC）政策，美国风能蓬勃发展，加之诸多技术进步，全球金融宽松带来的低资金成本，让美国风能采购价进一步下降，较2014年的每度电2.35美分硬是再砍低至每度电仅有2美分上下，加回每度电2.3美分的PTC补贴之后，为每度电4.3美分，约相当于人民币0.287元。

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由于新风机多半较为针对低风速风场设计，比风功率（SpecificPower，名目发电容量除以扇叶扫过面积）则从1998至1999年的394瓦/平方米，下降为2015年的246瓦/平方米，也因此，风机发电容量的增长速度不如扇叶大小的增长速度。低风速设计的风机，如今普遍应用在高风速与低风速风场，以利因应风速变化。

风机大小提升对于容量因素影响相当明显，2015年时，于2014年所安装的最新风机，通常也是最高大者，容量因数平均高达41.2%，相较之下，2004至2011年安装的风机容量因数则平均为31.2%，落差达10%之多，1998至2003年安装的风机，容量因数平均则仅为25.8%。容量因数也受到风场本身地理的影响，如风能条件最好的内陆地区，风力稳定，使得容量因数达到42.7%，不过，控制地理条件因素后，仍可看出风机设计进步对容量因数提升造成的显著影响。

2015年爱荷华州的电力有31%来自风能，南达科达州则有25%，堪萨斯州24%，美国共有12个州风能占总用电比例达1成以上，不过全国而言平均只有5.6%，远远落后欧洲国家，如丹麦的40%，葡萄牙、、西班牙也在20~30%之间。

美国2015年受惠于PTC延长，风能投资额达145亿美元，新增8.6吉瓦（gigawatt）风能发电容量，成长12%，风能总发电容量来到74吉瓦。风能成为美国2015年新增发电容量最大来源，占41%，远高于2014年的24%。过去10年来，风能占美国新增发电容量的31%，在内陆地区更高达54%，五大湖区也达48%，在美国西部达22%、东北部地区达21%、西南部地区则仅2%。

综合来说2015年的美国风能趋势，可说是“更多、更大、更便宜”，安装容量更多，成为新增发电容量主力；风机发展得越来越大；而发电成本更便宜。未来美国风能产业将面临PTC逐年调降20%的政策面不确定性，但随着风能本身技术进步成本下降，即使PTC补助逐渐消失，仍能具有市场竞争力，不易再发生过去产业随PTC政策大幅震荡的现象。