綠能產業

鋼材為風力發電設備重要材料，隨著風力機容量日益增加及離岸市場的興起，鋼材厚度、抗疲勞及防蝕性更顯重要。以海底基座來說，鋼材抗壓強度不得低於500Mpa，同時需進行片面焊接、單狹焊縫之疲勞負載測試等。目前全球主要供應離岸風力發電設備零件之鋼材以德國業者為主，亞洲國家中國寶鋼、印度塔塔、韓國浦項及日本新日鐵住金等皆積極切入該領域。

自2012年7月開始以固定價格全額購買再生能源電力收購制度(FIT)實施以來，日本再生能源穩步成長。日本過去擁有全世界最高的小型風力發電機躉購電價，此策略使日本成為國際小型風力發電廠商的兵家必爭之地。然而近期日本大飯核能電廠3號機與4號機再次啟動(於國內恢復運作的第8座核能發電機組)，日本經濟產業省並順勢調整再生能源躉購費率。過去我國小型風力發電機系統對日本一向是貿易順差，歸功於日本自2012年以來的優渥躉購費率，在日本調低小型風力發電躉購費率情況下，勢必影響我國業者對於日本之進出口金額與投資意願。

離岸風場已成為歐洲、亞洲和美洲未來重要的再生能源發展機會。研究機構Wood Mackenzie預估2028年全球離岸風場併網容量將可達149.95GW，較2018年成長127.77GW，年複合成長率達21.1%。快速成長的離岸風場將帶來龐大的運維商機，但同時也帶來技術上的挑戰。風場開發商面臨能源均化成本的不斷下降、風力發電機組單機容量的提高、風場規模擴大與離岸距離更遠等經營環境因素，運用新科技優化運維工作與降低運維成本將是產業未來重要發展趨勢。　　我國離岸風場興建在即，風場開發商亦正在規劃後續運維策略。我國風電產業可運用ICT產業優勢、在地海域環境知識和導入國際優勢設備，建立軟硬體整合之運維服務，切入離岸風場營運商機。

美國聯邦能源管理委員會的報告持續突顯出美國發電結構將要發生的巨大變化，可再生能源刻正迅速取代不經濟、對環境有害的化石燃料及核能等發電能源。Morningstar的預測亦指出，即使沒有稅收抵免及低汽油價格等驅動力，美國再生能源市場仍將不可小覷。而隨著越來越多的客戶需求及更低的運營成本前景，美國越來越多的供電模式正轉向再生能源，全球趨勢亦是如此。

國外風力機零組件與水下基礎標竿廠商皆根據其產品屬性，導入不同類型的製造智慧化方式，如採用連續式生產、機械手臂、自動銲接設備等。

台灣朝向再生能源與儲能發展之際，相關檢測驗證標準依據將是業界依循的重要參考，更是發展該技術產業的首道安全保障。本篇評析從專門針對定置型液流電池的國際安全標準規範IEC 62932-2-2切入介紹，並將其他液流電池相關安全標準如UL標準以及中國大陸國家標準(簡稱國標，GB)等安全規範一併納入說明，期盼國內借鏡國際相關安全標準進行調和之際，能協助液流電池儲能產業在推動同時亦能安全無虞，以因應綠能科技蓬勃發展的時代潮流。

自2020年起，我國多家離岸風電業者新投資或以既有廠房改建之工廠將陸續投入量產，經由初期的學習曲線建立後，未來如何持續提高生產效率、降低成本，導入智慧化應用，將成為整體產業成長的動能。本文藉由問卷調查，觀察離岸風電業者投入智慧製造現況、帶來的效益與面臨的困難，以及未來導入需求，由此顯示出，不論在生產機具設備與生產流程的智慧製造層面皆不普遍，惟已能夠利用生產過程所記錄的資料，應用於其他環節(如：採購及庫存管理)，故具備資料分析的基礎能力。智慧製造導入困難處在於企業規劃及評估能力不足及內部技術人才的缺乏，且未來尚有大數據分析、網路安全、物聯網、模擬分析等智慧化導入需求。

本篇評析針對全球標竿水下基礎製造業者Navantia以及Bladt Industries，藉由討論其供應鏈佈局策略以及學研能量之鏈結，了解上述兩間業者在當地如何發展水下基礎產業聚落。我國在發展水下基礎產製能量之同時，應思考如何鏈結在地資源、深化產業聚落效應，以帶動國內產業發展。

累計至2020年底，全球離岸風力機總訂單量達53,631MW。其中，排名前三分別為西門子歌美颯(Siemens Gamesa Renewable Energy, SGRE)、維特斯(Vestas)與通用電氣再生能源(GE Renewable Energy)，除此之外，來自中國的風力機系統商緊追在後，雖短期內無法影響歐美三大供應商之市場地位，不過近年來隨著中國離岸風場的開發，中國風力機系統商的總訂單量持續成長，導致歐美風力機系統商除不斷開發下世代風力機外，須盡速優化生產流程、降低成本，以提高競爭力。國際風力機系統商正積極在零組件製程中導入智慧化技術，包含SGRE以機器學習優化葉片生產、Vestas利用頭戴式裝置優化生產流程、GE Renewable Energy利用擴增實境(AR)增加生產效率等。

葉片的功能是在風中捕獲能量，並將其他不必要的負載傳遞到傳動系統和風力機的其他部分。主要由樹脂、碳纖維及玻璃纖維組成。風力機葉片製程不僅工藝繁複，且多仰賴大量人力，隨著離岸風力機單機發電容量持續增加、葉片尺寸大型化發展，對葉片而言，需克服的技術挑戰包括：製造、運輸及生產規劃、高強度低成本混合材料開發以及能減輕葉片負擔的控制系統等。因此風力機葉片製程設備與製造技術朝向人工智慧與機器人系統等輔助定位校正之智慧化技術發展。