浮式風電的高成本與未來潛力

在英國最新一輪差價合約拍賣(AR7)中,浮式離岸風電的中標電價依然明顯高於固定式,貴超過一倍。以 2024 年價格計,固定式離岸風電約為 £90/MWh,而浮式則約 £216/MWh。乍看之下,這似乎是一項經濟上難以成立的政策選擇,但若從物理基礎、電力系統運作,以及長遠產業戰略來看,浮式風電其實更像是一筆刻意提前支付的投資,而非單純的高價買電。

先從最基本的物理說起。風力發電的可得功率,與風速的立方成正比。風速只要提高一成,理論上的發電量便可增加約三成。浮式風電的關鍵優勢,不在於單機效率,而在於它能把風機部署到更深、更遠岸的海域,那裏風更強、更穩定、亂流更少,容量因子自然更高。這個立方關係,會把優質風場的價值急劇放大,為浮式風電在長期內「追上甚至壓過」固定式成本,提供了清晰而堅實的物理基礎。

那為何在現階段仍然如此昂貴?原因並不在於物理極限,而在於工程與規模。浮式風電需要額外的浮體結構、繫泊與錨固系統、動態電纜,以及更複雜的設計驗證與施工安排。相比之下,固定式離岸風電已經歷十多年的規模化發展,供應鏈成熟,工程標準定型;浮式風電仍處於早期產業化階段,項目數量少、設計分散、融資成本高,電價自然偏高。這與固定式離岸風電在十多年前的處境,其實高度相似。

英國仍要提早落注,另一個現實原因是地理與資源上的上限。固定式離岸風電依賴相對淺水的海床,近岸適合建設的「好位」並非無限。要在 2030 年代之後持續大幅擴展零碳電力,新增風能資源主要來自深水海域,例如介乎英國西南部及愛爾蘭的凱爾特海 (Celtic Sea),以及蘇格蘭西岸與更外側的大西洋邊緣海域。若沒有浮式技術,這些區域的龐大風能資源幾乎無法開發,英國離岸風電的擴張,很快便會撞上天然天花板。

在電力系統層面,把部分風電容量部署到更遠岸、不同氣候特徵的海域,亦有助提升整體供電韌性。深海風場受陸地摩擦影響較小,平均風速更高,而且與北海近岸及陸上風場的變化並非完全同步。這種空間分散效應,能夠顯著降低大範圍低風期同時出現的頻率與嚴重程度,令整體輸出曲線更平滑,減少對燃氣備用與短期儲能的依賴。這類系統層面的好處,未必直接反映在單一項目的中標電價之中,卻會在整個電力系統的風險與成本結構中慢慢浮現。

與此同時,浮式風電亦承載着清晰的產業與出口想像。固定式離岸風電已高度成熟,供應鏈競爭激烈,附加值正被不斷攤薄;相反,浮式風電仍在定型期,無論是平台結構、繫泊方案、動態電纜,還是港口與船舶配套,仍有大量工程與標準尚未鎖死。這正好讓英國把北海油氣年代累積的海工設計、施工與專業服務能力,平滑轉移到零碳產業。隨着技術在 2030 年代成熟,英國不只可以自用,亦有機會把整套浮式風電解決方案輸出到其他深水國家,建立長期而高附加值的出口優勢。

不少能源研究機構與工程顧問亦指出,浮式風電的高成本並非長期狀態。隨着裝機規模擴大、平台設計趨於標準化、供應鏈與港口基建成形,加上技術風險下降帶動融資成本回落,浮式風電的發電成本有望在 2030 年代出現明顯下滑。有較樂觀的產業路線圖甚至預期,在大規模部署後,浮式風電的電價可望降至 £50–£100/MWh 的區間;即使在較保守的假設下,亦普遍預期可逐步跌近 £100/MWh,向成熟的固定式離岸風電靠攏。換言之,今日看似昂貴的合約,更像是為下一次成本跳變付出的入場費。

總結而言,浮式風電今日看似「貴超過一倍」,實際上是在為更大的風能資源、更穩定的電力系統,以及一條具出口潛力的產業路線支付前期成本。對英國而言,問題從來不在於它現在是否最便宜,而在於若今天不投資,十年後是否仍然有選擇。

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胡思
Author: 胡思

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