綠能產業

西門子為全球離岸風力機系統領導廠商，在2016全年新增安裝容量占比68%，而在累積安裝容量亦高達6成。本文先介紹公司產品訂單現況，接著針對關鍵經營要素：貼近市場設置生產據點、優化供應鏈、水平購併與連橫合作等進行說明；再針對離岸風力機關鍵零組件與營運維護方面技術創新佈局做進一步分析。最後，歸納出離岸風電產業的發展策略與動向。

根據Make Consulting研究報告指出，2017年全球離岸風力機市場新增容量達3.3GW，其中亞洲市場為0.8GW占26.7%，主要集中在中國大陸。隨著中國大陸、臺灣、日本、韓國及印度離岸風電政策陸續啟動，預計2026年當年亞洲離岸風力機市場新增容量可達6.8GW；2017-2026年亞洲離岸風力機新增容量年複合成長率達31%，2026年亞洲離岸風力機累計容量達32.8GW。亞洲各國政府透過國家標準制定、技術研發專案扶植當地風力機系統商及零件業者，國際業者需透過當地技術或商業合作、在地生產方能切入市場商機。未來我國業者透過離岸風力發電規劃場址分配容量作業要點之產業關聯執行方案承諾機制，在國內市場建立實績，切入國際風力機系統商供應鏈，將有助於搶進未來亞洲市場商機。惟產品除符合業主規格要求外，仍需符合亞洲各國當地技術標準規範。

水下無人載具由早期發展迄今至少超過50 ，執過各種同需求的任務，管是海洋生物觀察、環境監測、礦物探勘、軍事偵察、掃雷任務、考古尋寶、遊觀光與科學探等任務中，均扮演著不可或缺的角色。隨著海洋產業發展日益蓬勃，水下無人載具已成為海洋科技研發的重點項目之一。因此，本文擬探討水下無人載具之市場動向，作為廠商進行產品研發佈局之參考。

離岸風場運行時間長達 20 年，且風力機架設於交通不便之海域，考量建置、運維和能源均化成本，風力發電機的穩定性成為離岸風電產業核心的發展議題。由於實機測試無法在短時間內驗證風力發電機組於各種天候條件與設備情況條件下的反應，因此需透過機艙動力實驗室進行模擬測試，協助風力發電機系統業者瞭解機艙或關鍵零組件於各種擬真環境條件下的反應，藉此調整機組達到運作最佳化的目的，模擬測試亦可作為開發新世代產品零組件的參考依據。目前風力發電機機艙動力測試實驗室主要集中於歐洲和美國，扮演著協助風力發電機業者產品研發的重要角色。隨著風力發電機業者開發 10MW 以上機組，機艙動力實驗室將提供加速研發的重要功能。

2019-2028年，全球預估新增風能併網容量達611.8GW，併網總量達1,243GW，其中陸域為1,093GW，離岸為150GW，年複合成長率(CAGR)為7.82%。

大型離岸風力發電機之輪轂大型鑄件材質係以球墨鑄鐵為主，不僅需符合高韌性及承受低溫衝擊之性質要求，而且相關鑄件厚度極大，因此生產流程上需特別留意機械性質及品質；相關製程加工設備則須具備處理大型部件之平台尺寸、承重噸數，以及機台整機智能化，例如：自我精度偵測、機台預兆保全、虛實整合縮短開發時程與機台配置X/Y/Z/C/B軸一次性加工完成，提升效率。以丹麥輪轂鑄件大廠The New AH Industries為例，該公司擁有高性能切割和後處理製程中心，配置液壓龍門矯直設備、臥式落地鏜銑床等大型智能化加工設備，並且企業內部產品文件資料不僅保存完整並具可追溯性。

目前全球包括英國、美國、中國及南韓皆積極透過離岸風力發電內需市場的開發，擘劃本土風力發電產業鏈，創造新一波經濟成長與就業機會。生產製造陸域風力發電設備大約需要2萬個部件。這可以與汽油車和電動汽車(EV)相媲美，汽油車大約需要3萬個，電動汽車需要1萬個左右，而離岸風力發電所需的零組件數量更多。各國政府之所以大力發展離岸風力發電，主要是因為風力和太陽光電在陸地上的選址有一定的限度，因此對離岸風力發電作為再生能源的新領域寄予厚望，同時希冀創造出上游原材料、中游零組件、下游整機系統之產業供應鏈，未來大舉帶動金融保險、工程顧問及海事船舶等關聯產業。台灣海上風力資源充沛，不論以尋覓替代能源、或是二氧化碳減量的觀點論之，離岸風力發電應是我國可以大力發展應用的永續綠色能源。若是開發商能藉由離岸風電場的設置，自國外引進技術，並結合國內相關資通訊、電機、金屬機械產業及海事營造工程之優勢，在適切的產業策略引導下，必可迅速育成風力發電產業，除了能使我國達成再生能源目標外，進而對國內就業與產業發展有所助益，達成環保與經濟雙贏的局面。

2011年由於美國經濟萎靡和歐債危機影響情況下，歐美市場改採購安裝成本較低的中國小型風力機，讓中國2011年出口較2010年成長30.7%。但受到原材料，特別是稀土價格上漲影響，中小型風電銷售優勢受到衝擊；雖然整體產量與出口市場皆有成長，但整體產業銷售量成長率較2010年少。加上中國大陸政策上大力支持大型風力發電與離岸風力發電的發展，中小型風力發電發展無明顯成長。但2011年中國大陸對邊遠地帶再頒布相關送電工程，也在科技部通過測試平臺的發展項目，未來中國大陸中小型風力發電仍有其成長空間。

本篇評析聚焦於日本，先針對日本離岸風電產業政策及現況做整體論述，再聚焦至日本國內具潛力發展離岸風電產業聚落之地區進行詳加探討。如關東關西地區因曾有風力機系統廠進駐，在風力機零組件及相關材料之生產具有先進優勢；北九州地區則利用其原有工業區能量，搭配地方政府規劃，欲打造綜合性風電產業園區；而秋田地區則因其地理優勢，未來將優先發展運維產業。然而，雖然日本在離岸風電多數產業皆具備一定的產製水準，但其產業在應對未來風力機大型化的趨勢上顯得較為保守。而這也為臺灣業者製造了絕佳的機會，得以提前搶進該國市場，更將有機會以日本為出發點，讓臺灣在未來能於亞太離岸風電市場中占有一席之地。

有鑑於浮動式風場更有利於深水域風場開發及大型風機佈建，以及降低可能的社會反彈及利益衝突等，歐洲業者紛紛轉向浮動式離岸風場的實證與推動商業化運轉；美國、日本、韓國及我國等離岸風電新進國家，同樣加速投入浮動式風力發電技術的開發。我國為達成2050年淨零碳排目標，同時支持國內綠電與永續發展需求，能源局規劃從法規、技術及基礎建設等三個面向，逐步推動浮動式離岸風電的發展，並於今（112）年1月19日召開第二場說明會議公告浮動式示範計畫。然因浮動式離岸風場設置的位置（深水區域）及其浮動狀態，皆大幅提升運維工作的難度、成本與風險，如何有效調度與控管海上維護行動，成為開發商維持風場營運經濟效益的重要手段，同時也是維運策略及相關技術切入的重點。明顯可見透過數位、智慧及無人技術，如以無人載具或機器人取代人力，提升運維工作效率、降低成本的趨勢，特別是浮動式水下結構的檢查工作，由於範圍廣、難預測，透過水下無人載具取代潛水員執行檢查工作，以降低人員水下作業的風險之外，更能提升檢查的範圍與效率，已是國外許多風場運維的標準程序。