如何化解台灣離岸風電躉購費率與國產化之爭議
Maxwell Chen
2018/12/09
原文刊載於我的社團（請至FB看圖表）：https://www.facebook.com/groups/EnergyandIoT/permalink/2308452939227636/
我們武仁哥在離岸風電LCOE的模型上用錯參數之後，又把躉購電價的精神搞錯了，作為一個專業人士，實在讓我很擔心這樣的決策品質。
如果按照我提示的參數放進去LCOE公式或者是所謂的離岸風電躉購價格計算公式裡面，確實，離岸風電是非常便宜的綠色電力。台灣只完工8MW離岸風電，美國只完工30MW離岸風電，台灣的競標上網電價約每度電2.2-2.5元，美國約每度電2.0-2.3元。顯示只要在完全市場機制考量之下，不考慮創造本土就業機會，且不考慮帶動產業升級的情況之下，離岸風電是非常便宜的綠色電力。重申：GE Haliade X 12MW風機與MVOW V210 15MW風機可以把離岸風電的LCOE成本與PPA上網電價壓制到一個非常低的數字，遠遠低於核四的成本。
武仁哥常常說台電的數字如何如何，所以台灣的離岸風電非常昂貴，不值得開發。又說躉購電價太高，悖於國際市場行情，外商有暴利，外商欺騙台灣，講了一堆很難聽的話。又講國外的情況和台灣不一樣，不能套用，等等。坦白說我都被搞迷糊了。台灣的離岸風電如果真的很好賺，為何又很貴呢？武仁哥自我矛盾的功力，讓小弟十分佩服。
還是我來解釋台資與外資離岸風電開發商的差別吧！決定離岸風電成本的財務指標很多，我講幾個關鍵性的指標給大家理解，控制這幾個指標，在市場機制之下台灣的離岸風電成本會非常便宜。太複雜的公式與完整的論述我今天不談，大家可以看我以前的論述。我要講的指標有幾個：
(1) Hub Height：輪鼓高度就是三支葉片中心的高度，台電的陸上風機約45-65m，上緯的4MW離岸風機風機是85m，歐洲現在的8-10MW風機約125m，未來12-15MW風機將挑戰150m，而陸上風機的目標已經拉高到210m了。在高度低於1000公尺的情況之下，高度越高，平均風速越好，風速也越穩定，比較不會忽大忽小。許多核電支持者常常用地表10m的風速圖來論述離岸風電不可行，實在是大錯特錯。地表10m的風速和地表150m的風速當然是不一樣的。風機最高不會高過平流層的高度，因為我們都知道平流層氣流穩定，風速很低。如果風機不斷長高，所謂的風能潛力（GW）數字也會不斷上修，美國通常三年修正一次全國的風能潛力，台灣好像只做過一次，那時候用80m的高度評估，很久沒更新數據了。過時的資訊，持續誤導社會大眾，建議政府如果手上有台灣150m高的離岸風電潛力圖，應該要公告給人民知道。開放政府的精神。
台電的離岸風電二期計畫，其假設使用的V164風機輪鼓高度拉高至125m還是可以抗颱風，我是不知道為何台電決定是110m。可能有其他我不知道的考量吧！
(2) Availability：妥善性的定義是全年時間扣除正常維修保養與意外故障的時間，除以整年的總時間所得的百分比。也就是說，在良好的Preditive Maintanence與Conditional Monitor System條件下，高Availability可以帶來更多的發電量，降低發電成本，提高開發商的獲利。Orsted的法說會資料公告他們的平均Availability約92-95％，法說會資料受到證交法規範，不能造假的。台電的離岸風電二期計畫目標妥善率是86%，運氣不好也許看到80-83%，也就是說兩者差距9-15%，也就是實際發電量約差距9-15%，當然台電的離岸風電成本會遠高於Orsted。再補充一下，正常陸上風機的availability是97-99%，台電的陸上風機的妥善率，遠遠低於民間業者。
(3) CAPEX：台電的離岸風電示範計畫造價是新台幣2.5億元/MW，現在的潛力場址開發商造價約在新台幣1.2-1.5億元/MW，Orsted在法說會資料揭露，他們的造價僅有新台幣6300萬元/MW。造成這個現象的原因是經濟規模，不是官商勾結，重申一次，不是官商勾結。曾經有一年，Orsted(時稱DONG Energy)一次向西門子風力發電公司訂購300台6MW風機，想必拿到市場最低價。有天量必有最低價，這就是經濟學以量制價的道理。經濟部要求台電必須在2025年建置10.65GW的電網，提供給離岸風電使用，卻只開放5.8GW在2025年併網，剩下的5GW安排在2026-2030年併網，我不知道這是在幹嘛？這4GW的電網容量閒置在那裡，折舊成本讓台電虧損，這樣對嗎？我以前論述過，國家的離岸風電最小經濟規模量是10GW，目前政府僅開放5.8GW顯然未達經濟規模，當然單位造價高於世界水準。政策失敗導致造價提高，也導致台電需要承擔4GW電網的折舊/運維成本，我真的不知道為何這樣做？離岸風機的批量計價大概分成幾個等級：(a) 1-5台；(b) 6-30台；(c) 31-100台；(d) 101台以上。採購訂單在哪個等級，自然就是那個等級的價格。Orsted是101台以上的等級，當然是全世界最低價。上緯第一次僅採購2台，當然是全球最高價。示範計畫應該以5台風機作為最小單位，而非2台，所以我們的政策又錯了。
(4) O&M Cost：台灣一直有一種錯誤的見解，認為風機越大未必越好，確實Orsted與SGRE提出過類似的論述，可是他們的實質內容和台灣人講的不一樣。Wind Farm Density(MW/km2)決定了離岸風場的成本，使用同樣機種的風機，數字從3-10MW/km2都有。10MW/km2的風場，LCOE通常是最低的。每個風場的layout不一樣，導致wind farm density不一樣，因此大風機不一定比較好。然而大風機可以減少打樁的次數，減少對於環境的衝擊，減少運維成本，提高發電量與容量因素（因為比較高），種種的好處，讓風機業者持續開發大型離岸風機，永不停止。如果小風機真的這麼好，為何全球主要業者的風機持續長大呢？
(5) Capacity Factor：容量因素又分為毛容量因素GCF與淨容量因素NCF。Orsted法說會上提示的48-50%容量因素是淨容量因素NCF，Orsted現在運轉中最大的離岸風機僅有8.3MW，NCF已達48-50%，GCF數字當然更大囉。台電離岸風電二期預估的淨容量因素約在33-36%，所謂的台商水準與世界級水準差距在此。台電的容量因素比較低，主要是受到Availability比較低，hub height比較低，這兩大因素的影響。也許釜底抽薪的方法是讓台電與外商合資JV，取得外商優異的技術水準，讓48-50%容量因素在台灣實現。
我們的離岸風電躉購電價政策，目前更強調帶動本土供應鏈產業升級，以及創造兩萬個就業機會。這樣的機制設計，當然成本會很貴。為什麼呢?因為丹麥早在30年前就投入許多鉅資開發離岸風電技術，這30年下來經歷許多失敗，付出許多代價（人命的代價），才造就今日離岸風電的低價。天下沒有白吃的午餐，如果現在不付出較高的躉購費率，如何一舉趕上丹麥，成為低成本的離岸風電大國？這幾年越來越多台灣本地企業與歐洲企業合資成立離岸風電相關的公司，這些JV合資公司的競爭力，當然不如歐洲母公司，舉例來說，一個水下基礎生產線，歐洲母公司可能已經折舊完畢，台灣JV公司才正要設計工廠，需要6-10年的時間來折舊。台灣比較貴的躉購電價，其中一個用途就是補償這些折舊成本。經濟部有許多研發補助方案，補助中小企業或先進技術企業進行研發，行之多年，也沒見到企業反彈或民眾反彈。如今，我們用類似的精神去補助台資企業投入離岸風電產業，創造就業機會，卻被部分擁核人士所反對，令人匪夷所思？他們怎麼不揭露台灣的核電工業一年拿到多少補助？原能會？台電？核研所？我們國家一年補助核電工業的數字，我也希望獲得揭露。
引述蔡英文總統的致詞：「蔡總統表示，離岸風電的開發能源系統、材料以及機電廠商帶來持續發展和升級轉型的契機，更可以藉由這個機會提升本土海事工程的能力，而離岸風電在2025年可以創造2萬個就業機會，遴選的結果出爐，更是可以看到彰化縣的重要性。」透過較高的離岸風電躉購費率，帶動台灣的產業升級與高薪工作機會，這是台資、外資都知道的事情，不是秘密。
歐洲與美國，以及明年即將開放競標的日本，競標機制的價格，內涵電力市價（PPA上網電價）＋政策補助。這麼好的機制，在台灣沒有被採用。台灣用的是所謂的遴選躉購（Awarded FIT），透過二十多人的遴選委員審查開發商的國產化計畫，最後擇優選出若干公司來參與我們國家的離岸風電計畫。我想大家都清楚，台電、中鋼可以獲選不是因為實力強，而是因為政策保護。外商投入離岸風電30年，自然在風場開發上大勝本土公司，因此多數風場由外商得標，實至名歸。台商技不如人，就尊重市場機制吧！
既然政府的離岸風電補助金額有上限，我們可以為每一個離岸風場規劃一個FIT補助金額的上限（可轉換為購電量），如果發電量超過補助金額的購電量，則開放讓開發商循T-REC機制與綠電轉供機制（PPA直售給工商用戶與台電代輸送電）來售電。開發商再提一個競標價格，此價格基本上就是PPA市價＋補助價，以補助價最低者且其國產化計畫最佳者得標。如此以來，政府補助收購的離岸風電金額獲得控制，避免離岸風電變成錢坑，同時又鼓勵開發商的滿發電時數往5,000~6,000小時前進，因為發電時數越大，開發商賺越多。而且這個競標價格是開發商決定的，他們自己會去控制投資風險，無須政府擔心。
台灣的躉購費率每年調整一次，我想每一個投入離岸風電的外商與台商都很清楚這個遊戲規則，明年躉購費率調降，大家都心裡有數，所以這件事情不是爭議的焦點。爭議的焦點主要如下：
(1) Awarded FIT制度懲罰發電量表現優異的開發商：如果用41% NCF估計，離岸風機平均每年滿發電時間約3600小時。開發商本來以為超過3600小時的發電量，也是用躉購電價收購，而新的規定（以前沒有這個規定）卻是用每度電2元的迴避成本收購，懲罰績優的開發商，這是錯誤的機制。經濟部在這件事情上其實自我矛盾，經濟部標檢局BSMI正在大力推動T-REC綠電憑證＋PPA電力市場機制，苦無綠電供給，無法造市（創造成交量）。另一邊能源局又不願意釋出超過3600小時的電力，打擊BSMI的T-REC制度。我個人的解釋就是山頭內鬥，互相牽制，互相攻擊對方。經濟部的兩個單位沒有互相合作，反而互相打架，造成今日困境。政府單位之間互相打擊對方不是新鮮事，見怪不怪。
(2) Awarded FIT制度未考慮每家開發商其國產化程度不一樣的因素，便宜行事用同樣的躉購費率收購電力：講白一點這就是公務員的懶惰，變相打擊認真推動國產化政策的開發商。我個人和沃旭能源Orsted沒有財務往來，他們不是我的顧問客戶，不過站在公平正義的角度，我想幫忙Orsted說話。附圖有一張「沃旭超標達成2021年產業發展項目」，項目分成三個部分，分別是：
(a)2021（政府）要求項目：塔架在地生產、水下基礎在地生產、基樁(pile)在地生產、變壓器、開關設備、配電盤、調查類船隻、支援類船隻、整理類船隻、交通類船隻、鋪纜類船隻、調查、鋪纜、探勘。
(b) 沃旭額外在地化努力：機艙在地組裝及葉片樹脂（提早執行）、陸上變電站與本地EPC統包、本地顧問、環境監測、儲能系統、供應商平台。
(c) 2023以後（政府）要求項目：海纜、8項零組件（含機艙組裝）、6項零組件（含葉片樹脂）、安裝類船隻、運輸類船隻、塔架/水下基礎施工、風機施工。
我們可以看到(b)類項目，這是政府沒有要求的項目，沃旭能源公司多做了許多事情，支持政府的國產化政策，真心換絕情，並沒有拿到比較高的躉購費率，而是和其他本土化程度可能比較低的開發商一起被調降躉購費率，獲得懲罰。這就是我們台灣人的待客之道嗎？我們是這樣招待遠從歐然來攜手創造綠電家園的伙伴嗎？
各位可能不知道，台灣的FIT制度實質內容和歐洲是不一樣的。德國的FIT制度保護創新技術的小規模案場，大型規模案場則用競標制度。台灣不管大小統一用FIT，也不在乎開發商是否技術創新，統一用低價躉購，所以台灣的綠電產業一直被打壓，因為歐洲的FIT鼓勵技術創新，台灣的FIT鼓勵價格最低。最低價格標嚴重傷害了我們的產業發展，我們應該思考最有利躉購費率機制（the most advantageous FIT）或者是最有利競標機制（the most advantageous tender）。政府官員怠惰，便宜行事，造成今日之困境。
躉購制度應該要學習公司法，大小分流管理。我們的新制公司法管理大公司與管理小公司的制度不同，因此獲得許多新創企業、中小企業的掌聲，算是修得很好的一部法律。真奇怪，公司法的主管機關是經濟部，怎麼經濟部沒有大小分流管理躉購電價機制呢？？？我們可以看到經濟部、能源局、標檢局三個單位各自為政，互相攻擊對方的政策，實在令人匪夷所思？
(3) 民主自由國家應該要尊重市場機制：決定商品價格是共產國家的作法，我一直認為民主自由的社會，應該要尊重市場機制。我所稱的市場機制就是競標制度，一個最有利標的競標制度。競標制度通常分成三個層次：資格標、技術標、價格標。也就是比較開發傷的資格、技術、價格，其實是一個相對公平的制度（儘管他的缺陷我們也很清楚）。根源在於，公務人員可能很年輕就進入政府單位服務，到了四十多歲成為中間主管，開始規劃政策，他們一輩子沒有做過生意，不清楚成本如何計算，不清楚市場狀況，不清楚產業變化，他們來決定商品價格，往往偏離行情甚遠。同理，學者專家來決定商品價格也不太正確。我以前學過電子學，CMOS電晶體的電路模型是很簡單的數學，用筆計算就可以得到答案。各位想想，台積電的7nm FinFET電晶體會使用教科書裡面的CMOS電晶體電路模型嗎？台積電實戰用的的模型，複雜程度當然是遠遠超過教科書上的理論。所以用理論來決定商品價格，往往引起社會動蕩不安，數字太低，業者活不下去，數字太高，多數民眾不高興。只要是政府機構或學者專家決定商品價格，我個人都認為不妥，應該要尊重市場機制。太陽光電也遭遇和離岸風電相同的問題，太陽光電EPC業者跟我說，如果開放大陸模組進口，回歸市場機制，政治不要干預，他們可以做到市電平價，甚至於LCOE成本低於核四甚多的水準。今日高貴的太陽光電與離岸風電都是政策失敗下的產物。我們已經有更好的T-REC與PPA市價交易機制沒有被發揚光大，我個人替BSMI抱屈。不理解為何經濟部和能源局聯手打壓標檢局，我還傻傻地以為T-REC就是我們的國家政策，現在看起來，顯然不是被推動的政策，只是喊口號的政策。
國際上離岸風電是非常便宜的綠色電力，所以油氣公司紛紛投入離岸風電，包括丹麥的Orsted(原DONG Energy)、荷蘭的Shell、挪威的Equinor、義大利的Respol。海上油氣公司紛紛投入離岸風電，有其原因與優勢，我以前也論述多次，有興趣的朋友可以參考IEA的文章：Offshore Energy Outlook，或者是拙做「離岸油氣產業正在打擊核電工業」。許多核電支持者常常說，我們要相信IEA，沒錯，我們這次就相信IEA吧！預告一下，未來會出現更多IEA支持離岸風電的資訊，讓我們拭目以待喔！
總結一下我的論述：
(1) 國際上離岸風電的成本非常低廉，其LCOE已經低於每度電新台幣2元，正在挑戰1元的新低價。原因在於國際公司的CAPEX、O&M Cost、Capacity Factor、Availibility表現都十分優異，畢竟國際公司累積30年的經驗。
(2) 台灣的躉購費率非常貴，主要受到錯誤的政策與未達經濟規模10GW所致。正所謂的橘越淮河為枳，只要我們改正錯誤的政策，台灣的離岸風電也能夠和歐美一樣便宜。
(3) 經濟部、能源局、標檢局、台電看起來是四頭馬車，互相攻擊對方的政策，我不懂政治，無法評論，只能把我看到的現象拿出來跟大家分享。
(4) 我們是民主自由的社會，尊重市場機制非常重要，公務人員與學者專家沒做過生意，不清楚產業前瞻預測，最好是不要決定商品價格。最有利競標制度是業者來決定商品價格，業者甘願投標，甘願承擔風險。政黨或政府決定商品價格這是共產主義的作法，民主進步黨不應該變成共產民進黨。
補充說明：
（A）我們武仁哥常常批判離岸風電開發商在還沒有完工(in operator)的時候就出售電場，我只能說少見多怪。我們分析歐洲2012-2017年的統計，約有60-85%的風場在完工之前就出售了，這件事情在歐洲很正常，到了台灣變成攻擊離岸風電的工具，小弟愚蠢，實在不解。
（B）核電成本太貴，被迫退出市場，就算被核准延役，最後也是提早關閉，退出市場。美國要把離岸風電的LCOE做到$30/MWh（12-15MW離岸風機），相較於核電的$148/MWh，離岸風電有絕對的競爭優勢。
（C）容量因素41%，滿發電時間3,600小時；容量因素50%，滿發電時間4,380小時；容量因素63%，滿發電時間5,519小時；容量因素70%，滿發電時間6,132小時；
Ref:
(1) 美國Vineyard離岸風場成本：https://www.facebook.com/groups/EnergyandIoT/permalink/2302551803151083/
(2) 蔡總統的致詞：https://www.cna.com.tw/news/firstnews/201805050112.aspx
(3) IEA, Offshore Energy Outlook, https://www.iea.org/weo/offshore/?fbclid=IwAR0rDPacrg3jkdYU4cWcU7b8JWxxSzDSD34LEWJlbArnCHWsPm-2S7dbVJ0
(4) 離岸油氣產業正在打擊核電工業, https://maxwellventureservice.blogspot.com/2018/11/offshoreOxGstrikesnuclearpower.html