美國擁有豐沛的離岸風資源,依據美國國家可再生能源實驗室(NREL)研究指出,美國整體離岸風電潛能高達10,800GW,技術可開發容量則為2,058GW,成為美國可再生能源發展重要的選項。考量用電需求、人口密集度、海域深度等因素,美國東北海域為發展離岸風電的首選地區。其範圍內的行政州多數已提出離岸風電發展目標,依據現階段資訊,2035年美國離岸風電安裝目標可達26,500MW,成為帶動產業發展的重要政策背書。然而實際發展方面仍受限於聯邦政府對環境影響評估、軍事國防考量以及在地行政州居民對漁業和觀光的折衝。因此開發速度是否能符合政策目標,仍有待聯邦政府和當地州政府的共同努力。
除了傳統的海洋能技術之外,近年來全球對於海洋能源開發也持續積極發展,歐洲甚至規劃未來海洋發電成為主要電力來源之一,而目前也有數個創新計畫在推動發展階段,希望透過海洋能源的型態,先以提供離島地區的用電需求為主,後續再規劃與現有電網結合,成為另一種具有基載發電潛力的再生能源技術。隨著材料科技、海洋資料庫等輔助技術進展迅速,歐洲與日本也相繼推出創新的海洋發電系統,並投入場域驗證,本文將概要介紹歐洲與日本的創新海洋能技術。
繼2018年世界經濟論壇(World Economic Forum; WEF)與麥肯錫公司從全球1,000多家製造業工廠中挑選出部署第四次工業革命技術中表現最為出色的16家(即「燈塔工廠(Lighthouse)」)之後,2019年全球「燈塔工廠網絡(Network)」新增28名成員(目前累計共44家),其中14家甚至打通端到端(end-to-end, E2E)價值鏈,實現了從供應商到客戶的全流程創新,所獲價值遠超過實體工廠範疇。燈塔工廠網絡中的企業,不僅能夠相互學習與協作,還為全球製造業共同設定新標準。
本篇評析針對荷蘭Borssele V示範風場導入之水下基礎技術內容-滑動接頭(Slip joint)進行介紹。滑動接頭為單樁式水下基礎與轉接段之間的新型設計樣態,取代傳統採用灌漿材料以及扣件之安裝方式,大幅縮短海工安裝作業時間,同時可滿足未來大型風力機發展趨勢需求。目前滑動接頭已完成安裝,Borssele V風場也已於2021年併網送電,可謂離岸風電水下基礎產業技術一大突破。
英國商業能源和工業策略部(Department for Business, Energy and IndustrialStrategy,BEIS)於2020年11月24日公布針對適用申請CfD專案(裝置容量300MW或以上)之《供應鏈計畫指導原則草案(Draft Supply Chain Plan Guidance)》。符合參與第四輪CfD競價作業資格的申請人,需先通過CfD營運先決條件,確認申請人已達成供應鏈計畫評分項目中所承諾之工作項目與成果,以獲得「供應鏈實施報告證明書」並向LCCC提交證明書,方可視為履行OCP,始得請領CfD補貼款項。其中供應鏈項目配合政府產業發展策略,聚焦優化商業環境、投資興建基礎設施、協助廠商創新、培育充足且多元人才與在地化經營五個面向。
歐盟國家建置運維基地時,除考量離岸風場距離外,港口本身的條件已經越來越被重視,若港口的水深較淺,其船隻可使用的時間將受限,且由於出海時機對於離岸風場的運維至關重要,因此擁有全天候均能使用的開放水域是關鍵。隨著歐盟國家興建離岸風場數量與裝置容量的攀升,單一運維基地平均服務的離岸風電裝置容量亦不斷上升。由於此現象之產生,歐洲之運維港口相關產業已逐漸產生產業聚落,並發揮「協同效應(Synergy)」且逐步實現規模經濟。2021年歐盟國家服務超過500MW的運維基地共有8個港口。預計2026年歐盟鄰近海域的裝置容量,北海(包含英國東側北海)的總離岸風電裝置容量達39.5GW,為目前全歐洲地區離岸風電裝置容量部屬最大的海域。
累計至2020年底全球離岸風力機總訂單量排名前三名分別是西門子歌美颯(Siemens Gamesa Renewable Energy, SGRE)、維特斯(Vestas)、通用電氣再生能源(GE Renewable Energy),但觀察近年的新增安裝量,中國風力機系統商如上海電氣、明陽風電、遠景能源等亦已在離岸風電領域加速追趕。隨著離岸風電市場的成長,離岸風力機的需求與規格均不斷提升,各大風力機系統商相繼推出下世代風力機,甚至重新調整組織方針與經營策略。雖GE Renewable Energy最早推出大型化風力機,但訂單量仍落後,SGRE和Vestas則分別已取得5GW與3GW訂單量。在新型原型機測試方面,SGRE和GE Renewable Energy已開始運轉測試,Vestas則預計至2022年下半年才組裝原型機並開始測試。
碳捕捉再利用與封存(CCUS)技術作為實現淨零排放目標的重要工具,全球已投入大量資源促進其應用。根據國際能源總署資料,全球844個CCUS專案中,美國、英國和加拿大的專案數量居於前列,其中碳捕捉技術在全產業鏈佔據核心地位。企業發展碳捕捉技術策略多樣,包括自身製程改善、新業務發展及以碳捕捉為核心經營模式,並透過多元資金來源推動發展,例如政府補助、募資、碳權販售及上市。未來,台灣可借鑒國際成功經驗,結合政策支持與資源整合,完善產業鏈,探索資金籌措新模式,加速碳捕捉技術商業化進展,提升全球競爭力。
SGRE and Vestas, have established their own nacelle assembly sitesat Port of Taichung, making Taiwan as an Asian offshore windIndustrial hu
亞太地區離岸風電的發展,迄今為止,中國大陸占據主導地位,但日本、韓國、台灣和越南則積極推進,而澳洲、紐西蘭、印度和菲律賓等新進者亦在尋求未來發展機會。隨著中國大陸、日本、台灣及越南等離岸風電政策陸續啟動,2024年亞太離岸風電市場新增容量將達10.2GW、2032年可達24GW。依目前亞太離岸風電供應鏈競爭態勢分析,中國大陸仍為領頭羊,並積極投資越南離岸風場為其一帶一路政策鋪陳。其次為韓國,韓國業者布局乃以全球營運為目標,不侷限在亞太市場,更積極進軍歐洲市場,擴大經濟規模強化全球營運調度。近來由於原物料價格攀升、施工安裝船舶數量有限,2026年起將出現供不應求的狀況,為避免未來供應鏈短缺及強化能源自主韌性,亞太各國政府仍積極鼓勵在地業者及國際大廠投資建立自主供應鏈。縱使目前市場上已有其他亞太強勁競爭者,然未來亞太市場商機龐大,各國政府仍積極提供技術、投融資、人培、基礎設施等配套措施。亞太各國業者在經濟規模及學習曲線下將有不同程度的發展,加上浮動式新興科技的崛起,未來將不排除有更多後發先至的潛力廠商浮現。
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