綠能產業

離岸風電是高度資本密集的產業，尤其是在前期規劃、中期施工時等風場尚未建置完成的階段，更需要有穩定的資金支持風場的建置，因此如何取得資金成為風場開發乃是離岸風電產業發展重要的一環。為了協助業者取得資金開發風場，各國政府紛紛推出離岸風電產業融資保證機制來提升業者取得資金的效率。本文將針對德國離岸風電產業融資保證機制進行探討，以作為我國推行融資保證機制之借鏡對象與精進方向。

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。

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 %。

浮動式離岸風電已被全球風電產業視為未來具備快速發展潛力的應用技術。然而目前浮動式離岸風電的能源均化成本仍屬高昂，不利於進行商業化開發，但未來隨著產業逐步擴張，將可拉近與固定式離岸風電發電成本的差距。浮動式離岸風電的成本結構延續固定式離岸風電而來，然有少數屬於浮動式離岸風電專有的資本支出項目，如浮動平台與錨定系統。關鍵成本方面，安裝費用明顯具備優勢，但電力系統和運維碼頭等則衍生相關成本。能源均化成本的計算，由於風險相對高，資金提供者的要求回報將高於固定式離岸風電開發專案。此外，年發電量的預估亦影響未來現金流的可信度。然而，隨著許多國家以政策協助產業發展，未來浮動式離岸風電的成本和風險將逐步降低，有助於產業邁向商業化開發。

本文首先簡介水下基礎運維概況，包含維修類型、頻率、方法及檢查成本，接著介紹水下基礎運維發展趨勢，最後針對臺灣特殊地理條件說明有機會切入水下基礎運維供應鏈之策略。水下基礎含轉接段的維護作業大致分為水上及水下檢查，常見耗損包含：腐蝕、沖刷、位移、銲縫裂縫、應變、結構超載等。維護頻率不固定，通常水上目視檢測須每年進行一次，在風力機商轉初期，水下檢測可每年針對特定水下基礎部位進行抽樣檢查，再根據檢查結果進行檢查頻率調整，通常每2至5年降低一次頻率。發展趨勢則著重於水下運維作業模式改良及防蝕技術改良。水下結構腐蝕檢修費時費力，且水下環境惡劣，潛水夫作業風險高，尤其臺灣因海域條件嚴峻(海水溫度高、年溫差大、海流強勁)，水下結構腐蝕與疲勞狀況較歐洲海域嚴重，帶來犧牲陽極壽命較短等挑戰。且因臺灣位處地震與颱風頻繁發生之處，海床淘刷問題恐較為嚴重，加上過去並無實際離岸風場經驗，未來於防蝕技術與檢測技術方面須更加重視。

本文目的為透過文字探勘技術自動化擷取並分析找出國外離岸風電發展之新產品與新技術趨勢。文字探勘技術應用於離岸風電產業研究可大幅提升研究工作效率，利用自動化方式取代過去人工蒐集及大量閱讀之程序。然而文字探勘分析結果將因分析過程中的參數設定不同，而有所差異，故分析過程需經過不斷的改善及優化，並與產業專家智庫的背景知識相結合，才能持續提升分析結果的品質。本文分析方法包含利用網路爬蟲擷取風電新聞、進行自然語言處理進行資料清理與轉換、利用詞頻分析找出熱門關鍵字以及利用LDAvis模型分析新聞主題，最後再搭配智庫背景知識彙整出三大離岸風電新趨勢：透過AIoT與數位雙胞技術優化預防性運維作業計畫、利用無人載具取代人為作業以有效節省維護時間並降低人工出錯機率、專注新型水下基礎結構研發以因應朝深水域離岸風電發展趨勢。

2020年底全球離岸風電併網容量已達34.3GW，前瞻未來十年許多國家的發展政策環境仍有利於離岸風電產業，預估至2030年全球離岸風電累積開發量將可達256.4GW，年複合成長率達22.3%。數量可觀的開發量帶給運維產業長期發展環境，吸引業者與創新技術的投入。考量經營效益，風場業主將提高自主運維比例。產業技術則往無人載具、自動爬行機器人和數位技術為主，以達到運維成本降低的目標。2035年我國離岸風場開發目標將提升至20.7GW，足夠的市場規模將有助於培育在地供應鏈，除可以透過國際合作達成技術落地外，開發數位化及無人化設備之運維創新解決方案將是我國業者提升全球運維產業影響力的機會。

風力發電機業者之供應鏈策略為葉片產業發展走向的重要關鍵。系統商採原廠製造或委外生產葉片的決策則取決於智慧產權、核心技術、生產成本與物流配送等因素。近幾年來，隨著風力發電機組走向大型化、能源均化成本優化及新興市場崛起的趨勢下，風力發電機系統商逐漸增加葉片外包生產的比例，帶給葉片製造商新的挑戰與發展機會。未來風力發電機系統商與葉片製造商的關係將更為緊密，成為技術研發與市場開發的共同夥伴。然而擁有全球布局或於特定市場擁有優勢之葉片製造商將具備較佳之發展優勢，但其主要合作之風力發電機系統商之市場表現將是影響業務發展的決定性因素。

2020年受到新冠疫情影響，造成供應鏈中斷，對各大風力機商盈利產生負面影響，部份大廠陸續撤回上半年銷售預測，但仍不減其投資及產品布局決策。西門子歌美颯公司(SGRE, Siemens Gamesa Renewable Energy)於2020年5月宣布推出14MW巨型風力機，對全球離岸風力機的產品發展投下震撼彈，巨型化似乎是往後5-10年的必然趨勢。中國大陸市場隨著華銳風電下市，湘電風能轉讓，整機系統商也進入了加速洗牌期，並紛紛推出10MW以上風力機。風力機巨型化固然能降低成本，但仍需視案場的風資源、地質條件、海況等因素而定，並非最大最適合，機組穩定運行、運維便利及能否達到投資收益才是開發商最關心的。此外零組件供應鏈、海事工程安裝設備能否即時配套也是未來巨型化風力機能否順利發展的重點。

由於離岸風電備品管理特色為種類多且需求量大、專業領域廣、損壞率較高、損失風險巨大等，為降低管理複雜性以及風險，歐洲的離岸風電場多採用VGB PowerTech國際協會所發行的RDS-PP編碼系統來管理。RDS-PP編碼系統的組成包含前綴符號、系統編碼兩部分。前綴符號包含「=」、「-」、「+」、「++」。而系統編碼共包含5個層級，標示由高至低分別為主系統、次系統、子系統、基本單元、零件類別。該編碼系統已成熟使用在歐洲離岸風場的管理上，如沃旭能源、達德能源(WPD)、西門子歌美颯等。由於國內離岸風場大部分業主為歐洲業者，因此針對歐洲已成熟運用的RDS-PP編碼系統，國內業者應對其具備相關知識，並瞭解該編碼系統的使用原則與應用情境。由於離岸風電備品管理特色為種類多且需求量大、專業領域廣、損壞率較高、損失風險巨大等，為降低管理複雜性以及風險，歐洲的離岸風電場多採用VGB PowerTech國際協會所發行的RDS-PP編碼系統來管理。RDS-PP編碼系統的組成包含前綴符號、系統編碼兩部分。前綴符號包含「=」、「-」、「+」、「++」。而系統編碼共包含5個層級，標示由高至低分別為主系統、次系統、子系統、基本單元、零件類別。該編碼系統已成熟使用在歐洲離岸風場的管理上，如沃旭能源、達德能源(WPD)、西門子歌美颯等。由於國內離岸風場大部分業主為歐洲業者，因此針對歐洲已成熟運用的RDS-PP編碼系統，國內業者應對其具備相關知識，並瞭解該編碼系統的使用原則與應用情境。