綠能產業

隨著風力機大型化，並有往深海區域建設的趨勢，扣件將承載更大的風力機零組件壓力以及更大的耐震力以及更強的抗腐蝕力。扣件扮演著風力機維持正常運轉的重要角色，若有損壞或需要更替時，經常造額外龐大支出，「免維修扣件」的概念隨之而起。國際免維修扣件標竿大廠藉由材質選定、減少零件安裝數、簡化其安裝程序，或安裝設備智能化等，增加扣件對環境影響的耐受度，以減少風力機需維修的頻率。建議國內供應鏈業者可以參考國際免維修扣件大廠動向及發展趨勢，以提前布局國內第三階段區塊開發之風力機扣件商機並掌握維修市場。

為了確保風力機發電效率及運轉安全，風力機內搭載變槳旋角系統，透過改變葉片傾角來達到風力機安全、穩定以及高效的運作。在低風速時變槳旋角系統將改變葉片面對風向的角度使其能獲取最大的風能，來達到額定的發電功率；而在風速過大時則將葉片傾角調整至與風向平行的角度，使風力機葉片不再受到風向的驅動，順利且安全的停機。本文將針對風力機變槳旋角系統進行探討，並剖析變槳旋角系統的發展現況，以作為有意投入風力機變槳旋角系統之業者參考。

配電盤主要作為機艙內的斷路器或保險絲，以保護風力機內之電氣設備，通常使用氣體絕緣之設計。配電盤製造標竿廠商日本三菱電機開發出AI診斷技術，不僅減少設備停機、提高產線生產效率、分析數據資訊可視化，還能精確估算預期生產效率變化，據此調整既有生產線計畫。

歐盟綠色新政不僅僅是歐盟境內之政策而已，其所影響之效應將為國際貿易掀起綠色轉型浪潮。本文觀察到歐盟綠色製造研發案例的發展脈絡與重點計畫如下：第一是以近年來物聯網、雲端運算、大數據等新技術之興起成為永續發展之新動力，驅動綠色製造的智慧營運管理模式及實現技術；第二是運用先進雷射技術強化綠色製造創新能量，以利在工業再製造領域能減少企業的後續生產製造加工成本；第三是運用生物基材料取代傳統石化產品，因為其具有綠色環保、節能減排、原料可再生、良好的生物降解等特性，可發展製造業的綠色低碳材料，建立歐洲綠色製造供應鏈與產業夥伴關係。

COP26格拉斯哥氣候協定的內容包括維持將全球升溫限制在1.5°C的目標、向違反減排承諾的政府問責、2030年較2010年減少碳排45%、2050需達淨零排放等。歐盟及美國各州陸續宣布擴大離岸風電設置目標，並強化基礎設施興建、落實在地生產製造及技術創新，以降低碳排放。因應COP26協定，國際風力機系統大廠也訂定2030-2050年淨零排放目標，採模組化、輕量化設計以減少材料採購和運輸需求，並鼓勵中上游供應商共同承諾實現淨零排放，包括鋼鐵原料的脫碳、葉片循環回收再利用等。為達到淨零排放目標，供應鏈業者需採用新設備和新技術加以應對。

本文針對國際標竿風力機系統商西門子歌美颯(SiemensGamesa, SGRE)、維特斯(Vestas)以及GE最新的布局與發展動向進行盤點。為了因應全球對離岸風電的強勁需求，三家系統商皆在2021年進行葉片廠的新建或擴建。同時隨著葉片尺寸加大及市場需求的增加，導入自動化設備以提高生產效率的需求也逐漸浮現。另外，在全球淨零減碳趨勢下，系統商持續進行葉片回收的研究，並加速推出可回收的葉片產品。目前我國已有相關葉片材料業者投入可循環材料之研究，未來政府可透過政策鼓勵國內業者持續創新研發，進一步擴大葉片在地產業鏈。

無人載具應用如無人機及無人車隨著科技進展，已逐漸導入商業環境使用，船舶產業同樣重視將無人自主技術導入船舶應用，藉以提升工作安全、加速工作效率、降低人員使用，以及成本優化。船舶產業對無人船的關注重點在於大型貨櫃運輸和小型海域資訊調查船舶。小型無人船的發展較為迅速，已有許多產業應用實績，包含離岸風電在內的海洋產業為主要應用領域。大型無人船舶的設計、製造、認證和法規的限制因素較多，近兩年才開始有測試和商轉案例，包含亞拉國際在挪威興建使用的Yara Birkeland電力無人貨櫃船。日本MEGURI 2040的無人船開發計畫也在今年測試朱雀號(Suzaku)和知床太陽花丸(Sunflower Shiretoko)的無人運行。英國勞斯萊斯(Rolls-Royce)和韓國現代重工等大型企業也投入無人船舶開發。無人船開發技術重點包含傳輸與頻寬、導航技術、續航力、船舶健康監控、感測設計以及資訊安全。我國具有發展無人船產業的關鍵產業結構，包含船舶設計製造及全球領先的ICT與資通訊產業，成為我國發展無人船產業的優勢。未來除了可應用於我國離岸風場開發評估、興建與運維外，亦可拓展海域相關產業的無人船運用。

2021年受到中國大陸、越南取消併網電價補貼造成大量搶裝潮，加上英國政策支持市場發展的帶動下，全球離岸風電新增容量高達18,686MW(18.7GW，其中56.6MW為浮動式)，為2020年的2.7倍，前三大新增國家為中國大陸(77.5%)、英國(12.4%)、越南(4.2%)，前三大累計國家為中國大陸(48.4%)、英國(21.9%)及德國(13.6%)。2022年我國大彰化東南及西南、允能及彰芳一期風場將陸續完成建置，惟全球尚籠罩在疫情陰影下，加上中國大陸離岸風電搶裝風潮退卻、原物料價格上漲、運費成本增加等因素，將壓縮產業營運，2022年全球離岸風電預計新增容量僅10.1GW，較2021年衰退45.9 %。

浮動風電目前正處於示範階段至商業化之過渡階段，營運中之機組多為示範機組，全球浮動風電市場預估在2030年之後正式進入大規模商業化階段。全球目前約有一百多種浮動式水下基礎設計形式，可分為半潛式、浮筒式、駁船式以及張力腿式。其中半潛式為目前浮動水下基礎為最常見之形式，尤其WindFloat浮動式水下基礎是技術成熟度較高之浮動水下基礎形式。我國經濟部預計於今年下半年度對外公告浮動風電示範計畫相關訊息，另區塊開發階段也已有多家開發商公開宣布將以浮動風電專案進行競標，後續可望為我國供應商創造參與浮動式水下基礎之供應機會，建立製造實績，進而提升我國水下基礎製造量能之多元性。

全球在淨零排碳的趨勢下，風力發電是重要的再生能源，為降低研發和物流成本，部分供應商開始思考將積層製造技術(包含3D列印技術)應用至風力發電的可能性。在風力發電領域的應用雖尚屬實驗階段，但部分業者如通用電氣(GE)已開始嘗試將3D列印應用在各項風電零組件。目前初獲研發成果的項目，主要仍以陸域風電為主，包含風力機葉片、風力機鑄件產品、塔架基座與相關設備工具。而在離岸風電領域，由於產品尺寸規模較陸域大許多，僅有少數廠商在進行應用於生產大型鑄件之鑄造砂模的試驗。儘管目前積層製造在風力發電領域的發展應用有限，但未來仍是值得持續關注的成長領域。根據2021年AMFocus Sustainability的統計，積層製造在風力發電中的潛在市場總額將於2030年達到440億美元。