美國數萬架風機老了,維修市場規模十年 400 億美元

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 27 日 8:15 | 分類 能源科技 , 風力 follow us in feedly

消費性產品往往希望消費者早買早享受,不過對於機器設備來說則是早用早故障,美國風力發電即將面臨這樣的定律,先前大力政策鼓勵建造的風力發電機,如今開始逐漸老舊,如今美國風力發電機平均年齡已經超過 5 年,之後維護營運費用將大增,但反過來說,這也將是維修廠商的一大商機。



市調公司 IHS Markit 於 2017 年 11 月發表報告指出,北美風力發電機的平均年齡在 2015 年為 5.5 年,隨著大量既有舊風機每年變老一歲,到 2020 年,平均年齡將提升到 7 年,到 2030 年則將達 14 年。IHS Markit 的報告資料收集自北美超過 300 個風力發電計畫,年代自 1994 年至 2016 年,總計 2 萬架風力發電機,來自 15 個不同的 OEM 廠商,共 3 萬百萬瓦(megawatt)發電容量,占北美市場約三分之一,營運時間 11.5 萬架風機/年。

風力發電機的維修營運成本,通常在第一年最低,但只低一些些,因為新設備會有許多意料之外的故障與需因地制宜調整之處;第一年過去,雖然意外問題大多排除,但隨著風機零組件長年運轉逐漸損耗、老化,維修成本開始逐年提高;第 5 年之後維修成本顯著提升,到第十年之後,許多風場的風機都需要更換齒輪箱。

前十年的維修成本,平均下來每年每百萬瓦 4.2 萬至 4.8 萬美元。IHS Markit 估計興建 5~10 年的風機,每年每百萬瓦維修成本約為 4.5 萬至 5 萬美元,但十年之後預期會再增加,提高到每年 5 萬至 6 萬美元。預計北美風機維修費用每年達 30 億至 40 億美元,自 2015 到 2025 年,北美市場風機維修市場累積總計將達到 400 億美元之譜。

朝著智慧化管理發展

美國與加拿大如今年齡超過 6 年的風力發電機有超過 5 萬架,將近 10 萬百萬瓦發電容量。以加州為例,較早裝設的風力發電機興建年代早至 1980 年代,較晚興建,規模較大的風機也每年逐漸老化,風機安裝後就有超過 20 年的維修商機,到 2030 年時,美、加估計將有超過 7 萬架老風機需要維修,這將使得風機維修成為一門龐大生意,許多相關產業都積極將觸角伸進這塊大市場,包括印度風能大廠 Suzlon、西門子歌美薩(Siemens Gamesa)、三菱維斯塔斯(MHI Vestas)以及其他各風機 OEM 大廠都已投入。

然而,風場營運商在龐大的維修費用壓力下,也會有所打算,主要有兩個方向,一是朝著智慧化管理發展,引進許多智慧化自動調控風機的解決方案,一方面讓風機最有效率運轉,也減少不必要的損耗,延長需要維修更換零件的時間,藉此降低維修費用;另一方面,美國有許多老風機,當初採用舊型、較小機種,效益原本就不如如今主流新型較高大更有效率的風機,與其付出維修成本,還不如乾脆換新。

美國能源資訊局(Energy Information Administration,EIA)統計,有 12% 美國風力發電機在 2000 年以前設置,這些風機由於當年的風機發電容量遠比現在的風機小,所以僅占美國 2% 風力發電容量,這些風機也往往占據美國風力資源最好的風場,因為在當年風機發電效率不如現在的限制下,只有最好的風場才有經濟效益,於是,合理的想法不是負擔越來越高的維修費用,而是乾脆原地重新插上新型風機,或是更換主要組件如扇葉與齒輪箱。以奇異(GE)而言,就已重插了 300 架舊換新的風機,這樣做可提升風力發電能力達 25%,而且新風機還能再多運轉 20 年。

目前美國風力發電產品稅負抵減(PTC)的相關規定也對重插風機有利,只要風場 80% 資產是新設,就可符合 PTC 補貼標準,而換新風機顯然很容易達成這個門檻。在維修費用、發電效能以及稅負抵減的三方面推力與拉力下,重插風機也將成為一門大生意,據美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)估計,美國重插風機市場規模,至 2030 年將達每年 250 億美元之譜。

(首圖來源:Flickr/allanjder CC BY 2.0)

延伸閱讀: